• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.19 no.6
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• pp.184-191
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• 2002

This paper presents the thermal behavior of a synchronous linear motor with high speed and force. Such a linear motor can successfully replace ball lead screw in machine tools because it has a high velocity, acceleration and good positioning accuracy. On the other hand, low efficiency and high heating up during operation are disadvantage of linear motors. For the application of linear motors to machine tools a water-cooling system is often used. In this research, structure of the linear motor and water cooler is changed to improve the thermal behavior of the linear motor. Some important effects of an integrated cooler, an U-cooler and a thermally symmetrical cooler are presented.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.19 no.7
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• pp.163-170
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• 2002

This paper presents some measures far the optimization of the thermal behavior of linear motors, which are used as a high speed feed mechanism in machine tools. Thermo-Sandwich-Construction using two cooling circuits and an insulation layer shows an effective cooling system for linear motors. Conducting sheet can be also used to reduce heat flow from linear motor to machine table. Cooling pipe is a simple and effective cooling system for the secondary part of synchronous linear motor. Through the combination of the Thermo-Sandwich-Construction, conducting sheet and cooling pipe the thermally optimized linear motor shows a well improved thermal behavior in comparison with the prototype motor.

• 기계와재료
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• v.22 no.1
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• pp.54-64
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• 2010

공작기계의 고속화, 다축화, 복잡화에 따른 열변형 오차가 공작기계에서 발생하는 오차의 대부분을 차지하고 있다. 이러한 열변형 오차를 최소화 하기 위해 공작기계의 발열부에 차가운 오일을 공급하여 냉각함으로써, 열변형을 제거하는 장치가 오일쿨러이다. 오일쿨러는 제어 방법에 따라 On-off, 가스 바이패스, 인버터 방식 등이 사용된다. 초정밀 공작기계에는 주로 가스 바이패스 및 인버터 방식이 사용되는데, 인버터 방식의 경우 고가(高價)인 관계로 주로 옵션 형태로 사용된다. 가스 바이패스 방식 오일쿨러는 인버터 방식에 비해 가격이 저렴하고 구조가 간다하며 정밀한 온도제어를 할 수 있지만 부하가 낮은 경우 구조적인 한계로 인해 온도제어 불안정을 발생시킨다. 본 연구에서는 기존 바이패스 방식 오일쿨러에서 나타나는 문제점을 해결하고 보다 정밀한 온도제어를 위해 2개의 전자밸브를 갖는 듀얼 밸브 방식 오일쿨러 시스템을 개발하였다. 개발된 듀얼 밸브 오일쿨러 시스템의 성능검증을 위해 정격운전, DIN 8602 규격, ISO/DIS 230-3 운전모드에서 성능을 비교/분석하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.26 no.1
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• pp.6-12
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• 2017

In a large 3D printer when the cooler, which cools the filament, acts in one direction, the area directly exposed to the cooling is cooled to the proper temperature. However, the cooling effect on the opposite area is relatively less. It was found in experiments that filaments with a thickness of over 2 mm exhibit the cooling problem in one directional cooling. Consequently, cooling was performed to prevent the flow-down and to produce firm support leading to an improvement in product quality in extrusion. Further, the lay-up of a 3D printer with five guides combined with a duct was achieved. Analysis showed that the improvement in the cooling effect enables stable extrusion and lay-up and thus, reduces fabrication time.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.35 no.1
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• pp.40.2-40.2
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• 2010

MIRIS 우주관측카메라는 과학기술위성 3호의 주탑재체로서 $0.8{\sim}2.0{\mu}m$의 근적외선영역에서 우주배경복사와 우리은하 평면의 Pa-$\alpha$ survey 관측을 목적으로 한다. 이러한 임무를 수행하기 위해 MIRIS 우주관측카메라에는 MCT(HgCdTe) IR 검출기가 사용되고 6개의 필터를 장착할 수 있는 필터휠이 설계되었으며, 열잡음을 줄이고 원하는 SNR을 얻기 위해 모두 100K 이하로 냉각이 요구된다. 효과적인 냉각 및 저온유지를 위해서 외부의 열을 1차적으로 차단하는 Cryostat 외부용기와 100K 이하로 냉각되는 내부 Cold Box의 이중구조를 가지는 Dewar가 설계 되었다. 내부 Cold Box의 냉각은 소형 stirling cooler로 이루어지고 외부의 열 유입량이 Cooler의 냉각용량을 넘지 않도록 설계하였다. Cryostat 외부용기는 radiation cooling으로 냉각되어 200K 이하의 온도를 유지하며 내부 Cold Box로의 열유입을 최소화하기 위해 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 단열 지지대와 MLI(Multi Layer Insulation)가 사용된다. 또한 100K으로 냉각시 필터고정부와 Cold Box 구조에서 일어날 수 있는 구조적인 피로도를 줄이고 열변형에 의한 문제를 방지하기 위한 고려가 설계에 포함되었다. FM(Flight Model)은 고진공 환경의 우주공간에서 문제가 발생하지 않도록 설계되었다. 또한 EQM 진동시험결과를 토대로 발사환경에서 발생하는 강한 진동을 견딜 수 있도록 FEM(Finite Elements Method) 구조해석을 통하여 필터고정부에 flexible structure 설계와 완충제를 추가하고 필터휠 구동부와 harness 고정부 및 cooler 지지부를 비롯한 전체 구조물에서 충분히 진동을 극복할 수 있도록 설계하였다.