• Title/Summary/Keyword: 희토류 대체

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A Study for Replacement of Rare-earth Perment Magnets: Exchange Spring Magnets (희토류 대체 영구자석의 연구동향: 교환 스프링자석)

  • Hong, Ji-Sang
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.22 no.5
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    • pp.188-193
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    • 2012
  • Permanent magnet is one of the most important parts in modern industry and the rare earth elements play an essential role for operation of permanent magnet. As is well known, the rare earth elements are mostly produced in China and the world is now facing serious problems owing to supply and demand imbalances. Many attempts have been performed to replace these rare-earth based permanent magnets by rare-earth free magnets, but they have not been successful so far. Regarding this issue, we discuss about an exchange spring magnet as a potential rare earth free permanent magnet structure.

Comparison of Vehicle Efficiency Applying Rare Earth Free Concentrated-Flux Synchronous Motor and Rare Earth Interior Permanent Magnet Synchronous Motor According to Driving Cycle (전기자동차 구동용 비희토류 자속집중형 전동기와 희토류 전동기의 주행사이클에 따른 차량 효율 비교)

  • Cha, Kyoung-Soo;Kim, Dong-Min;Lim, Myung-Seop;Hong, Jung-Pyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.858-859
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    • 2015
  • 현재 전기자동차 구동전동기는 일반적으로 희토류 영구자석을 사용한 동기전동기를 사용하고 있다. 하지만 희토류는 수급불안정성이 높아 자동차 업계는 희토류 전동기를 대체할 수 있는 방안을 찾고 있으며 그 방안 중 하나가 비희토류 자속집중형 전동기이다. 비희토류 영구자석의 수를 늘려서 희토류 전동기와 동일한 크기에 유사한 출력을 만족하게 설계했다. 마지막으로 전기자동차 구동용 비희토류 자속집중형 전동기의 특성 및 크기를 희토류 전동기와 비교하고 두 전동기를 탑재한 차량을 Advisor(Advanced Vehicle Simulator)를 사용해 주행사이클에 대한 차량효율을 비교할 것이다.

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전주-완주지역내 지표수와 지하수에서의 희토류원소 분포도의 시간적-공간적 변화: 지표수-지하수 순환게 해석을 위한 희토류원소의 지구화학적 응용

  • 이승구;최범규;유재영;염병우
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.102-105
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    • 2004
  • 희토류원소를 이용하여 전주-완주지역에서의 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내기 위해 8개 지역을 선정한 후, 기반암시료와 더불어 2002년 4월, 2003년 6월, 2003년 8월 그리고 2003년 11월의 4차례에 걸쳐 현장분석과 더불어 지표수와 지하수시료를 채취하였다. PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류원소분포도에 의하면, 갈수기인 2002년 4월과 2003년 11월의 지표수와 지하수는 대체적으로 중희토류가 부화되었고, 아울러 강한 Eu의 정(+)의 이상과 Ce의 부(-)의 이상이 관찰된다. 그러나 갈수기가 끝난 2003년 6월과 장마가 끝난 직후인 2003년 8월의 시료에서는 대부분의 지표수와 지하수 시료가 Eu의 강한 부(-)의 이상을 보여준다. 그리고 일부 시료에서는 Ce의 부(-)의 이상도 관찰되었다. 이와 같은 희토류원소 분포 및 Ce과 Eu의 변화는 산화-환원작용의 영향을 받은 산화수(즉 Ce$^{3+}$ 와 Ce$^{4+}$ , Eu$^{2+}$와 Eu$^{3+}$ )의 변화에 의한 것으로 해석할 수가 있다. 뿐만 아니라, 본 연구결과에 의하면, 전주-완주 지역에서의 지표수와 지하수는 매우 밀접한 연관성을 갖고 있으며, 그 순환속도 또한 비교적 빠른 편으로 나타났다. 그리고 본 연구결과, 희토류원소는 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내는 데 있으며 매우 유용한 지시자임을 확인하였다.

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지표수와 지하수에서의 희토류원소 분포도의 시간적-공간적 변화의 지구화학적 의의: Eu 이상의 변화에 대한 분석화학적/지구화학적 고찰

  • Lee Seung-Gu;Choi Beom-Gyu;Yu Jae-Yeong;Yeom Byeong-U;Kim Yong-Je
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.266-269
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    • 2006
  • 지하수, 해수 혹은 지표수의 희토류원소의 분포도에 있어서 Eu과 Ce은 산화수의 변화에 따라 다른 희토류원소로터 벗어나게 되고, 이로이해 Eu과 Ce의 이상이 발생된다. 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내기 위해 희토류원소를 이용하여 전주-완주지역에서의 지표수와 지하수시료를 2002년부터 2004년까지 6차례에 걸쳐 채취하였다. 이중 2003년 8월까지의 시료는 2개기관에서 각각 희토류원소 함량을 측정하였다. 또한 대수층 구성암석과의 상관성을 밝혀내기 위해 동일한 지역에서 코어시료를 채취하였다. PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류 원소분포도에 의하면, 갈수기인 2002년 4월과 2003년 11월의 지표수와 지하수는 대체적으로 중희토류가 부화되었고, 아울러 강한 Eu의 정(+)의 이상과 Ce의 부(-)의 이상을 보여주었다. 그러나 갈수기가 끝난 2003년 6월과 장마가 끝난 직후인 2003년 8월의 시료에서는 대부분의 지표수와 지하수 시료가 Eu의 강한 부(-)의 이상을 보여주었다. 그리고 일부 시료에서는 Ce의 부(-)의 이상도 관찰되었다. 이와 같은 Ce과 Eu의 변화는 산화-환원작용의 영향을 받은 산화수(즉 Ce3+와 Ce4+, Eu2+와 Eu3+)의 변화에 의한 것으로 해석할 수가 있다. 뿐만 아니라, 본 연구결과에 의하면, 전주-완주 지역에서의 지표수와 지하수는 매우 밀접한 연관성을 갖고 있으며, 그 순환속도 또한 비교적 빠른 편으로 나타났다. 그리고 본 연구결과, 희토류원소는 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내는 데 있으며 매우 유용한 지시자임을 확인하였다.

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우리나라 고온성 온천수에 함유된 희토류원소 존재도의 지구화학적 특성

  • 이승구;김통권;이진수;송윤호
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.09a
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    • pp.410-412
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    • 2004
  • 한반도남부에 분포하는 중생대의 화강암류는 경기육괴지역을 중심으로 분포하는 쥬라기의 대보화강암류와 옥천대 이남지역에 주로 분포하는 백악기의 불국사 화강암류로 크게 분류할 수가 있다. 우리나라의 4$0^{\circ}C$ 이상의 고온성 온천수는, 이암층으로 덮여있는 포항지역을 제외하고는 대부분이 상기의 화강암류 지역에 분포하는 특성을 지닌다. 이 논문에서는 우리나라의 고온성 온천수의 지구화학적특성, 특히 희토류원소의 분포특성을 화강암류의 분포지역과 비교하여 고찰해보고자 하였다. 화학분석에 이용된 온천수 시료는 2004년도 2월의 건기에 채취되었다. 이 연구결과에 의하면, 아산온천(구 온양온천), 덕산온천, 포천지구 및 속초지구와 같이 쥬라기 대보화강암류지역에 주로 분포하는 온천수는 PAAS(Post-Archean Australian Shale)로 규격화하였을 경우 경희토류(La-Sm)이 결핍되어 있고, 중희토류는 편평한 분포양상을 보여주었다. 그리고 Eu의 이상(anomaly)이 거의 존재하지 않으며, Ce의 경우 부(-)의 이상 (Ce netative anomaly)을 보여주기도 한다. 반면에 옥천대 이남에 분포하는 백암, 덕구, 부곡, 마금산, 동래, 해운대, 포항지구의 온천수들은 전반적으로 편평한 분포특성을 보여준다. 그리고 대체적으로 Eu 과 Ce의 강한 정(+)의 이상을 보여준다. 이와 같은 Eu과 Ce의 이상은 온천수와 대수층간의 반응에 따른 결과로서 사료된다.

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Development of Exchange-coupling Magnets Using Soft/hard Nanoparticles (나노 연/경자성 분말 재료를 이용한 Exchange-coupling 자석의 제조 기술)

  • Kim, Jong-Ryoul;Cho, Sang-Geun;Jeon, Kwang-Won
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.225-230
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    • 2011
  • Magnetic materials has been applied to various fields due to their energy convertible properties between electrical and mechanical energy. Particularly, permanent magnets have been currently attracted much attention because they produce external magnetic field without any electrical current. For high efficiency, a demand for permanent magnets containing rare earth elements has been continuously increased, which abruptly raises the price and causes the supply difficulty of rare earth materials. Therefore, the development of permanent magnets with less or without rare earth elements become a urgent issue. In this report, the current trend and major issues on high efficiency permanent magnets, particularly exchange-coupling magnets, are discussed.

Rare Earth Dispute and Trend in Development of NdFeB Anisotropic Bonded Magnets (희토류 자원분쟁과 NdFeB계 이방성 본드자석 개발동향)

  • Kim, H.J.;Kim, S.M.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.22 no.3
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    • pp.109-115
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    • 2012
  • NeFeB anisotropy bonded magnet has proposed a new paradigm of weight reduction of small motors by replacing the conventional ferrite permanent magnets with its high magnetic property of 25 MGOe during last five years. It has also advanced by leaps and bounds in the field of motor industry for automobiles and electric power tools. And it has led a new innovation of fifty percent weight lightening compared to its current motors by correctly focusing on fuel performance improvement through weight lightening that automobile industry chased. There was, however, another price skyrocketing in 2011 after China had announced its export regulation in rare earth materials in July, 2010. And this price change has an extensive impact on the industries that consume rare earth magnets. This environmental change has caused technical challenge to improve the performance by using least amount of rare earth elements in NdFeB anisotropy bonded magnets, and led to make a new technical approach to a new applied field. In this article, we will show how each nation deals with this industrial issue, and introduce development trend and application of anisotropic NdFeB bonded magnets, so-called MAGFINE made by Aichi Steel Corp.

A Role of Standard Material in Rare Earth Element Analysis by ICP-MS (ICP-MS를 이용한 희토류원소 분석시 표준시료의 선택이 미치는 영향)

  • Lee Seung-Gu;Kim Kun-Han;Song Yong Sun;Kim Yongje
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.14 no.4 s.42
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    • pp.237-250
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    • 2005
  • In order to clarify the effect of standard rock material in the chemical analysis of rare earth element abundance with ICP-MS, we measured rare earth element abundance of KIGAM granite standard rock material (KG-1), USGS granite standard rock material (G-2), GSJ granite standard rock materials (JG-1a and JG-2). In REE analysis, we used conventional calibration standard solutions, KG-1, JG-1a, JG-2 and G-2 as standard material, respectively. Chondrite-normalized LREE patterns of low granite standard material correspond well each other in the recommended value and the estimated value regardless of a kind of standard rock. However, the HREE patterns of the estimated value based on G-2 or JG-2 and the recommended value are different from each other. Such difference may be due to the wrong recommended value or a specific geochemical properly of the standard rock material itself, The chondrite-normalized REE patterns of four standard rock materials estimated on the basis of KG-1 or JG-1 a show little deviation compared to the those of the recommended values. This suggests that KG-1 and JG-1a may be a optimum standard material for granitoids.

Modeling of Switched Reluctance Motor (SRM) Drive and Control System using Rotor Position Information Sensor (회전자 위치정보 센서를 이용한 Switched Reluctance Motor (SRM)의 구동 및 제어 시스템 Modeling)

  • Jeong, Sungin
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.21 no.3
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    • pp.137-142
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    • 2021
  • In recent years, permanent magnets such as IPM (Interior Permanent Magnet) motors or SPM (Surface Permanent Magnet) motors that can obtain high efficiency and power density by inserting rare earth permanent magnets into the rotor are used. Research on the used electric motor is being actively conducted. Since it uses a permanent magnet, it has the advantage of high efficiency and high power density compared to reluctance motors and induction motors, but by inserting a permanent magnet into the rotor, it operates at high speeds and decreases reliability due to demagnetization of the permanent magnets, and increases the cost of rare earth metals. In this paper, in accordance with the development of future technology that can replace rare-earth permanent magnet motors and technological preoccupation of rare-earth reduction type motors and de-rare-earth motors, switched reluctance motors that do not require permanent magnets (Switched Reluvtance Motors) Motor, SRM) to drive driving control. Using the 3-phase SRM library provided by the PSIM simulation program, we will study the driving and control system modeling of SRM using the rotor position information sensor.

First-principles study of the magnetic properties of the strontium hexaferrite $SrFe_{12}O_{19}$ (제일원리 계산을 이용한 스트론튬 페라이트의 자기적 특성 전산모사)

  • Yook, Young-Jin;Chung, Yong-Chae;Lee, Young-Jin;Im, Jong-In
    • 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.

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