• 한국분말재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.437-441
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• 2016

Recently, the grain boundary diffusion process (GBDP), involving heavy rare-earth elements such as Dy and Tb, has been widely used to enhance the coercivity of Nd-Fe-B permanent magnets. For example, a Dy compound is coated onto the surface of Nd-Fe-B sintered magnets, and then the magnets are heat treated. Subsequently, Dy diffuses into the grain boundaries of Nd-Fe-B magnets, forming Dy-Fe-B or Nd-Dy-Fe-B. The dip-coating process is also used widely instead of the GBDP. However, it is quite hard to control the thickness uniformity using dip coating. In this study, first, a $DyF_3$ paste is fabricated using $DyF_3$ powder. Subsequently, the fabricated $DyF_3$ paste is homogeneously coated onto the surface of a Nd-Fe-B sintered magnet. The magnet is then subjected to GBDP to enhance its coercivity. The weight ratio of binder and $DyF_3$ powder is controlled, and we find that the coercivity enhances with decreasing binder content. In addition, the maximum coercivity is obtained with the paste containing 70 wt% of $DyF_3$ powder.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.47-51
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• 2022

With the innovative development of bio, pharmaceutical, and semiconductor technologies, it is essential to demand a next-generation transfer system that minimizes dust and vibrations generated during the manufacturing process. In order to develop dust-free and non-contact transfer systems, the high temperature superconductor (HTS) bulks have been applied as a magnet for levitation. However, sintered HTS bulk magnets are limited in their applications due to their relatively low critical current density (J_c) of several kA/cm² and low mechanical properties as a ceramic material. In addition, during cooling to cryogenic temperatures repeatedly, cracks and damage may occur by thermal shock. On the other hand, the bulk magnets made by stacked HTS tapes have various advantages, such as relatively high mechanical properties by alternate stacking of the metal and ceramic layer, high magnetic levitation performance by using coated conductors with high J_c of several MA/cm², consistent superconducting properties, miniaturization, light-weight, etc. In this study, we tried to fabricate HTS tapes stacked bulk magnets with 60 mm × 60 mm area and various numbers of HTS tape stacked layers for magnetic levitation. In order to examine the levitation forces of bulk magnets stacked with HTS tapes from 1 to 16 layers, specialized force measurement apparatus was made and adapted to measure the levitation force. By increasing the number of HTS tapes stacked layers, the levitation force of bulk magnet become larger. 16 HTS tapes stacked bulk magnets show promising levitation force of about 23.5 N, 6.538 kPa at 10 mm of levitated distance from NdFeB permanent magnet.

• 전기학회논문지
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• 제63권2호
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• pp.237-244
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• 2014

In this paper, we presented a study on the design of permanent magnet rotor for exterior rotor type brushless direct current(BLDC) motor. To reduce the cogging torque and torque ripple, the specific shape and magnetization pattern of permanent magnets in BLDC motors are suggested. Firstly, four permanent magnet models with different shapes and magnetization arrays are presented. The results from the finite element method(FEM), the most effective model for reducing cogging torque and torque ripple was presented. In addition, to confirm the steady state performance, the torque-speed characteristic analysis has been performed with variable speed and load. Finally, the best permanent magnet model for reducing cogging torque and torque ripple with appropriate torque-speed performance was selected through the comparison according to the device volume.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1054-1056
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• 2003

The slotless Permanent-Magnet Linear Synchronous Motors (PMLSM) have been developed for factory automation, transportation applications, wafer steppers, conveyance system, and so on. The current analysis and design are treated in air-cored PMLSM. This paper presents a design and analysis solutions for the general class of iron-cored Permanent magnet Linear Synchronous motor (PMLSM). In our design and analysis, rotor consisting of permanent magnets and slot less iron-cored coil stator are treated in a uniform way via vector potiential. For one such motor structure we give analytical formulas for its magnetic field, opitimal permanent magnet and winding coil thickness, trust force. We also provide comparisons of three types in Halbach, vertical, and horizontal magnet array.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1043-1044
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• 2007

The line-start permanent magnet synchronous motor has a high efficiency and an advantage in constant speed operation regardless of the effect of load variation. However it is difficult to predict the performance of characteristics accurately, because of the unbalanced starting torque with the initial starting position of the rotor and the generation of a break torque. In this paper the dynamic characteristics of the line-start permanent magnet synchronous motor are described and compared with those of the squirrel-cage induction motor through the simulation to find the characteristics of the permanent magnets and the rotor bars in the line-start permanent magnet synchronous motor. Finally this paper gives the comparison between the simulation results and the experiment results.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1081-1088
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• 2022

동기발전기의 고조파는 철손과 동손을 증가시켜 발열의 원인이 된다. 이를 감소시키기 위하여 전기자의 권선법을 분포권, 단절권을 이용하여 고조파를 감소시키는 방법이 있으나 본 논문에서는 영구자석의 형상을 기존에 연구되었던 방법이 아닌 새로운 형상 변형을 통해 고조파를 감소시키며 기전압의 파형을 개선하고자 한다. 형상 변형 방법으로 영구자석의 양단을 절단하고 설정값에 따라 영구자석의 면적을 증가, 감소시켜 공극의 길이를 조절한다. 이때 자속밀도의 분포를 다르게 하여 이에 따른 기전압과 왜형률을 비교하였다. 이를 통해 논문에 기술된 영구자석의 형상 변화 모델들을 비교하고 가장 효과적인 변형 방법을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.726-733
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• 2017

마그네틱 셔터 기어는 원주상에 마주하는 영구자석 레이어간의 자기장을 고조파 모듈레이터를 통해 동기화시켜 동력을 전달하는 장치이다. 이러한 장치는 기계식 감속기에 필적할만한 토크를 발생시키기 위해 과다한 희토류 영구자석이 이용되기 때문에 본 논문에서는 영구자석간의 자기 경로를 변화시켜 영구자석의 양을 기존 마그네틱 기어 대비 50% 수준으로 감소시킨 새로운 방식의 축형 마그네틱 기어를 제안한다. 제안한 시스템의 토크 크기는 공극 자기장의 고조파 분석과 유한 요소 해석을 통해 기존 시스템과 비교된다. 모듈레이터 두께와 개방비가 전달 토크의 크기에 영향을 미치는 주요 설계변수로 고려되어 민감도 해석이 수행되며 고속측과 저속측의 영구자석 극수에 의해 결정되는 기어비에 따른 코깅의 크기가 분석된다. 기계적인 접촉없이 커플링되어 동력을 전달하는 고속측과 저속측 사이의 동적 지배 모델이 유도된다. 2관성 공진계의 동특성을 갖는 유도된 모델을 기초로 하여 선형 제어기를 설계하여 고속측의 계단 입력 위치 제어를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권1호
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• pp.47-51
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• 2017

근래에 들어서 증기 압축식 냉동시스템으로 인한 대기환경 오염문제를 해결하기 위해 국제적 공조의 분위기가 형성되고 있다. 그래서 그 환경오염의 주원인으로 지적되는 CFC 냉매를 대체하는 냉동기술이 큰 주목을 받고 있다. 자기냉동은 물질의 자기열량효과를 이용하여 저온을 생성시키는 방법으로, CFC 냉매를 사용하는 대신에 고체 냉매를 사용함으로써 친환경적인 냉동 기술이라고 할 수 있다. 또한 전력 소모와 소음이 큰 압축기를 사용하지 않고, 자기장의 변화에 따른 재료의 온도 변화를 이용하여 저온부와 고온부의 온도차를 발생시킬 수 있어서 효율적인 냉동시스템으로 간주된다. 본 논문에서는 동심 원통형 Halbach 배열의 영구자석을 이용한 자기냉동장치를 제작하고, 이 장치를 이용하여 실험한 결과를 소개하고자 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권3호
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• pp.48-57
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• 2018

본 연구에서는 폐 영구자석 스크랩에 함유된 희토류원소(Rare Earth Element, R.E.)를 첨가하여 고강도 회주철의 제조 방법을 검토하였다. 폐 영구자석 스크랩에 함유되어있는 희토류원소가 회주철의 응고 시 복합유화물 및 A형 흑연 형성을 촉진하여 조직 및 기계적 특성 향상에 효과적으로 작용한 것으로 나타났다. 폐 영구자석 스크랩을 접종제로 활용하여 주조 시 인장강도는 306 MPa의 우수한 특성으로 나타났으며, 고가의 희토류원소를 사용하여 접종한 실험의 인장강도와 비슷한 수준의 특성이다. 연구결과를 토대로 고특성의 회주철 제조에 있어서 폐 영구자석 스크랩을 활용한 R.E. 첨가가 효과적인 접종방안임을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권2호
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• pp.101-106
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• 2023

Liquid metal extraction (LME), a pyrometallurgical recycling method, is popular owing to its negligible environmental impact. LME mainly targets rare-earth permanent magnets having several rare-earth elements. Mg is used as a solvent metal for LME because of its selective and eminent reactivity with rare-earth elements in magnets. Several studies concerning the formation of Dy-Fe intermetallic compounds and their effects on LME using Mg exist. However, methods for reducing these compounds are unavailable. Fe reacts more strongly with B than with Dy; B addition can be a reducing method for Dy-Fe intermetallic compounds owing to the formation of Fe₂B, which takes Fe from Dy-Fe intermetallic compounds. The FeB alloy is an adequate additive for the decomposition of Fe₂B. To accomplish the former process, Mg must convey B to a permanent magnet during the decomposition of the FeB alloy. Here, the effect of Mg on the transfer of B from FeB to permanent magnet is observed through microstructural and phase analyses. Through microstructural and phase analysis, it is confirmed that FeB is converted to Fe₂B upon B transfer, owing to Mg. Finally, the transfer effect of Mg is confirmed, and the possibility of reducing Dy-Fe intermetallic compounds during LME is suggested.