• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.22 no.6
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• pp.221-227
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• 2012

High performance permanent magnets have become the subject of considerable attention because of the potential applications in the traction motors of hybrid and electric vehicles and wind generators. Nd-Fe-B magnets have attracted considerable interest due to a large maximum energy product. However, Nd-Fe-B magnet cannot be used in high temperature (${\sim}200^{\circ}C$) applications due to the thermal degradation of coercivity. Therefore, the development of high coercivity Nd-Fe-B permanent magnet is a challenging issue. In case of high coercivity Nd-Fe-B permanent magnet, an increment in the intrinsic coercivity can be easily achieved by substituting Nd atoms with Dy or Tb atoms. However, these heavy rare-earth elements are known to cause a decrease in remanence due to the antiferromagnetic coupling between Dy and Fe atoms. In addition, Dy is relatively expensive and being limited in quantity. Hence, a new technology that can increase the coercivity of Nd-Fe-B sintered magnet using only a small amount, or even, no amount of heavy rare-earth elements is being investigated. This article describes the research trend in reducing the heavy rare-earth elements in Nd-Fe-B magnets.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.22 no.2
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• pp.58-65
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• 2012

Since Nd-Fe-B magnet was first synthesized in 1983, many new applications have emerged in the past two decades. With regard to motor market, it will expand because of strong energy saving requirements from the automobile and electric application markets. Especially, permanent magnet motors for hybrid and electric vehicles are drawing great attention and the usage of Nd-Fe-B magnets will increase all the more hereafter. There is, however, a serious problem as motors in such eco-friendly cars are said to operate in high temperatures of about $200^{\circ}C$. Nd-Fe-B magnet has a drawback of dramatically decreasing coercive force with the rise of temperature. In order to improve this aspect. the best way is to add dysprosium (Dy) into the magnet. So, Dy has become an essential element for Nd-Fe-B high-performance magnet as it helps to maintain coercive force even at high temperatures. On the other hand, the rare earth resources in the earth crust are eccentrically-located and its majority is produced in China. There is a need to reduce its usage as, especially compared to light rare earth elements as neodymium (Nd) and samarium (Sm), heavy rare earth elements including Dy are unevenly distributed to a dramatic degree, their output low, and their prices are about 10 times that of Nd. The present article includes a summary of the trend in research and development of motors and permanent magnets to solve rare-earth resources problem.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.6 no.2
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• pp.130-137
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• 1996

기술해설 "주요 해외시장 및 신 용도"(I)에 이어, 본고는 Nd-Fe-B계 소결자석의 핵심적인 용도로 제조되고 있는 PC drive용 voice coil motor와 전기자동차 모터용 소결자석과 수지본드자석의 핵심 용도인 CD ROM drive 및 향후 수지본드자석의 가장 큰 용도가 될 자동차 전장 소형모터 및 센서를 중심으로 기술하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2012.11a
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• pp.85-85
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• 2012

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1186-1188
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• 2005

본 논문에서는 8극 12슬롯 내전형 BLDC 전동기를 기본 모델로 하고, 이를 자기저항법 및 유한요소법을 이용하여 해석 및 설계를 하고자 한다. 본 논문에서 설계대상으로 하는 내전형 BLDC 전동기는 기존에 사용중인 모델로서, 외부의 고정 전기자는 기존의 모델에 맞도록 외경을 그대로 유지하면서 Teeth 등을 설계변수로 하였고, 내부의 회전 자석계자는 기존에는 페라이트 자석을 사용하였으나 전동기의 성능 향상을 위해서 희토류 자석으로 대체하였다. 그리고 이로인한 고정자의 포화가 일어나지 않도록 최적 설계를 하였다. 유한요소법을 적용하여 자속분포, 코깅 토오크, 토오크 등을 해석하였고, 고정자와 슬롯의 최적화를 통하여 토오크 및 전동기의 성능을 향상시켰다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.24 no.3
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• pp.86-89
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• 2014

Anisotropic bonded magnet is composed of magnetic powder and organic binder. organic binder in bonded magnet, serves to orientation of the powder. organic binder is composed of polymer resin, lubricant, hardener and coupling agent, etc.in this study, selection of the various components to producing an organic binder and by adjusting the composition ratio and concentrate, apply to bonded magnet for producing an organic binder that suitable for magnetic powder. so evaluation of magnetic properties and mechanical properties, the organic binder ratio and component was confirmed to suitable for bonded magnet.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.2 no.3
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• pp.193-199
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• 1992

희토류 영구자석, $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물에 대한 자체충족적 국재밀도함수근사 전자 구조 계산을 수행하여 이 물질의 전자기적 물성을 연구하였다. LMTO(Linearized Muffin-Tin Orbital)에너지 띠 방법을 사용하여 상자성, 강자성상에서 구한 $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물의 에너지 띠구조를 토대로 하여 자성을 포함한 제반 물성, 즉 희토류금속과 천이금속의 결합(bonding)효과, 전기적, 자기적 구조등을 고찰하였다. Boron 원자의 역학은 근접 Fe 원자와의 혼합 상호작용을 통하여 Fe의 원자의 자기모멘트를 많이 줄이는 효과를 주며 또한 구조 안정성에 기여한다는 결과를 얻었다. 강자성상에서의 Fe 원자들의 평균 자기모멘트는 약 2.15 ${\mu}B$로 계산되었는데 이중 Boron 원자로 부터 가장 멀리 떨어져 있으며 12개의 Fe 원자들로 둘러싸인 Fe(j2-site)원자가 가장 큰 값(2.7 ${\mu}B$)의 자기모멘트를 갖고 Boron 원자와의 혼합 상호작용이 가장 큰 Fe(e-site)원자가 가장 작은 값(1.9 ${\mu}B$)의 자기모멘트를 갖는다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.201-201
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• 2006

영구자석은 크게 Hard ferrite와 희토류계 자석, 그리고 Alnico 주조자석으로 구별되어진다. 그동안 Hard ferrite는 산업적으로 전자기 응용제품 또는 각종 구동 모터에 응용되어 왔지만, 최근 Nd계 희토류 자것이 고성능 모터의 소재로 급격히 대체되고 있다. 하지만, 희토류계 원료에 비해 동일 중량 대비 40~60배 가량 저렴한 Hard ferrite의 사용은 현재까지도 꾸준히 유지되고 있으며, 최근 자동차 고성능 모터용 Sr ferrite의 개발이 연구 중이다.[2] 본 연구에서는 제일원리 전산모사를 통하여 HCP 구조의 기본 Unit Cell 64개 원자를 가진 Sr-ferrite의 격자상수를 계산하여 기존 연구결과와 비교하였으며, 자화에너지와 자기모멘트를 계산하였다. 또한 향후 각종 첨가물의 영향에 대한 연구를 위해 기본 구조 및 치환 구조에 대해 고찰하였다. 그 결과 가장 안정한 에너지를 갖는 격자상수는 a=5.88, b=23.03으로 계산되어 Kimura et al의 측정 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었으며, $E_F$가 3.9171, $M_B$는 46.6481로 계산되었다. 항후 Sr-ferrite의 구조에서 Fe atom의 일부를 동일주기 원소인 Cr, Mn, Co, Ni, Cu로 치환하여 자기적 특성을 계산하여 본 연구결과와 비교하고자 한다.

• Resources Recycling
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• v.27 no.3
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• pp.8-15
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• 2018

Solvent extraction behavior of light rare earth elements (Pr, Nd) and medium rare erath elements (Tb, Dy) in the HCl-PC88A-kerosene extraction system was investigated in order to separate high-purity light rare earths (Pr, Nd) and medium rare earths (Tb, Dy) in the mixed rare earth chloride solution. In the batch test step, it was confirmed that the separation efficiency was good when the extractant concentration (PC88A) was 0.5 M, the equilibrium pH after extraction was 0.8 to 1.0 (initial pH 1.3 of the feed), the concentrations of hydrochloric acid in scrubbing solution was set as 0.1 M, the concentrations of hydrochloric acid in stripping solution was set as 2.0 M or more. Based on the experimental data obtained from the batch test, the mixer-settler was composed as follows; 4 stages of extraction, 8 stages of scrubbing, 4 stages of stripping, and 3 stages of pickling organic solution. The Mixer-settler was operated for 180 hours, and the operating conditions were continuously adjusted to obtain the high-purity light/medium rare earths. Finally, the purity of light (Pr, Nd) and medium rare earth elements (Tb, Dy) was reached as 3 N class.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.533-534
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• 2016

본 논문은 차량용 Built-in 청소기용 SRM(Switched Reluctance Motor) 드라이브 시스템 개발에 대하여 설명한다. 기존의 청소기용 모터는 대부분 영구자석을 사용하는 PMSM 또는 BLDCM이다. 그러나 영구자석의 주 원료인 희토류 광물가격의 상승으로 인해 영구자석형 모터를 대체할 비 희토류 모터(SRM)에 대한 관심이 커지고 있다. 본 논문에서는 제작된 차량용 Built-in 청소기용 SRM의 유한요소해석 데이터를 바탕으로 한 Matlab/Simulink 시뮬레이션 및 실제 실험을 통하여 가능성을 검증하였다.