• 한국철도학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.196-202
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• 2017

초고속열차 추진용 실모델 선형동기전동기(Linear Synchronous Motor, LSM)의 고속운전시험을 위해서는 매우 긴 노선이 필요하고, 이로 인해 막대한 비용이 요구되며, 개발 도중 시행오차가 발생할 경우 경제적 손실이 크게 발생할 우려가 있다. 따라서 저 비용의 축소모델을 이용한 LSM 설계 기술의 타당성 검증 연구가 개발 초기 단계에 이루어져야 한다. 회전형 구조를 갖는 LSM 축소모델을 적용한 성능시험기를 통하여 LSM의 지상전기자 권선의 최적방식 도출 및 기기적 특성 파악이 가능하며, 제어시스템의 선행연구 수행에 활용이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 600km/h급 초고속열차 추진용 LSM의 요구사양에 부합하는 회전형 시험기의 설계 모델을 도출하고, 전자계 해석 및 기구적 강성 해석을 통하여 1500rpm 이상의 고속 회전 조건에서의 최적 모델을 도출하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제51권2호
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• pp.113-121
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• 2016

Magneto-rheological elastomer (MRE) is a material which shows reversible and various modulus under magnetic field. Comparing to conventional rubber vibration isolator, MREs are able to absorb broader frequency range of vibration. These characteristic phenomena result from the orientation of magnetic particle (i.e., chain-like formation) in rubber matrix. In this study, silicone rubber was used as a matrix of MREs. Carbonyl iron particle (CIP) was used to give magnetic field reactive modulus of MRE. The surface of the CIP was modified with chemical reactants such as silane coupling agent and poly(glycidyl methacrylate), to improve interfacial adhesion between matrix and CIP. The mechanical properties of MREs were measured without the application of magnetic field. The results showed that the tensile strength was decreased while the hardness was increased with the addition of CIP. Also, surface modification of CIP resulted in the improvement of physical properties of MRE, but the degree of orientation of CIP became decreased. The analysis of MR effect was carried out using electromagnetic equipment with various magnetic flux. As the addition of CIP and magnetic flux increased, increment of MR effect was observed. Even though the surface modification of CIP gave positive effect on the mechanical properties of MRE, MR effect was decreased with the surface modification of CIP due to decrease of CIP orientation. Throughout this study, it was found that the loading amounts of CIP affected the mechanical properties of MRE, and surface property of CIP was an important factor on MR effect of MRE.

• 한국자기학회지
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• 제25권3호
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• pp.87-91
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• 2015

본 논문에서는 코일건 발사 시스템의 성능 향상을 위한 솔레노이드 설계에 대해 연구하였다. 즉, 코일건 솔레노이드의 코일 직경에 따른 피투사체의 발사속도에 대한 분석을 수행하였다. 코일건은 자기력을 이용하여 피투사체를 발사시키는 시스템이다. 솔레노이드에 순간적으로 큰 전류를 흘려주면 코일 주위에 순간적인 자기장이 만들어지고, 발사체는 플레밍의 오른손 법칙에 따라 코일의 중심 방향으로 자기력을 받아 발사된다. 피투사체의 발사 속도는 솔레노이드 코일이 생성하는 자기력과 비례한다. 하지만, 솔레노이드 코일은 규격에 따른 최대허용 전류가 존재한다. 따라서, 한계 전류 내에서 피투사체에 작용하는 자기력이 최대가 되는 솔레노이드 코일의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 솔레노이드 코일의 설계를 위해 AWG(American Wire Gauge)6부터 AWG18까지의 코일의 직경에 따른 최적의 권수를 찾아서 발사가능여부와 그에 따른 발사속도를 비교 분석한다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권3호
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• pp.330-335
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• 2012

Brushless doubly-fed machine (BDFM) doesn't use brush and slip ring, and has advantages such as high system reliability, small capacity of its frequency converter, low system cost, adjustable power factor and speed, etc. At the same time, it has good applicable potentials on the variable frequency motors and the variable speed constant frequency generators. However, due to the complicacy and particularity of BDFM in the structure and operating mechanism, the effect of magnetic field modulation directly influences the operating efficiency of BDFM. To study the effect of different cage rotor structures on the magnetic field modulation of BDFM, the rotor magnetomotive force (MMF) of BDFM with cage rotor is studied by the analytical method. The components and features of rotor harmonic MMFs are discussed. At the same time, the method to weaken the higher harmonics is analyzed by the theoretic formulae. Furthermore, the magnetic field modulation mechanism is expounded on in detail and the relationship between the magnetic field modulation effect and the operating efficiency of BDFM is established. And then, a new method for estimating the magnetic field modulation effect is proposed. At last, the magnetic field modulation effects of four BDFM prototypes with different cage rotor structures are compared by the MMF analysis and the efficiency data of electromagnetic design. The results verify the effectiveness of the new method for estimating the magnetic field modulation effect of BDFM with cage rotor.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.45-52
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• 2006

본 논문에서는 H-bridge cascaded 7-level 인버터로 구동되는 고압 유도전동기에서 발생하는 과도과전압 저감을 위한 LCR 필터의 효과를 분석하였다. 인버터에서 발생하는 스위칭 서지 전압은 유도전동기 입력단자에서 과도과전압을 발생시킨다. 이 과도과전압은 고압 유도 전동기의 고정자 권선에 심각한 전압스트레스를 주어 전동기 절연사고를 발생시키는 주요원인이다. 과도과전압의 영향은 저압유도 전동기 보다 고압 유도전동기에서 더욱더 심각하게 발생한다. 이러한 과도과전압을 저감하기 위한 방안으로 LCR 필터를 선택하였으며, 필터를 인버터 출력단자에 연결하여 과도과전압 스트레스와 링잉을 저감한 것을 전동기 단자에서 전압파형과 고조파 스펙트럼을 통하여 증명하였다. 시뮬레이션은 전자계과도해석 프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transients Program)을 사용하였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권3호
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• pp.411-418
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• 2016

In accordance with global energy conservation policies such as MEPS(Minimum Energy Performance Standard), electric motor industry is moving to super-high-efficiency machines and research to develop IE4 (International Energy Efficiency Class4) motors has been launched. In this situation, SynRM (Synchronous Reluctance Motor) has been attracting attention in place of induction motor which hardly provides super premium efficiency. As a result, much research on SynRM is being performed at home and abroad. Also, some products have already been appearing in the market. Compared to induction motor, SynRM has better efficiency per unit area and wider operating range. Although the utilization of control system in synchronous motor results in higher prices, we still need to concentrate on developments of SynRM so as to comply with the new policies. This study demonstrated the electromagnetic design methods of super-premium SynRM while maintaining the frame of existing IE3 induction motor for blower. We documented the design procedures for generating high saliency which is the most essential and mechanical stress analysis is also treated. In conclusion, we proved the validity of our design by manufacturing and testing our SynRM models.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권5호
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• pp.619-636
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• 2017

Magnetorheological (MR) damper is a type of controllable device widely used in vibration mitigation. This device is highly nonlinear, and exhibits strongly hysteretic behavior that is dependent on both the motion imposed on the device and the strength of the surrounding electromagnetic field. An accurate model for understanding and predicting the nonlinear damping force of the MR damper is crucial for its control applications. The MR damper models are often identified off-line by conducting regression analysis using data collected under constant voltage. In this study, a MR damper model is integrated with a model for the power supply unit (PSU) to consider the dynamic behavior of the PSU, and then a real-time nonlinear model updating technique is proposed to accurately identify this integrated MR damper model with the efficiency that cannot be offered by off-line methods. The unscented Kalman filter is implemented as the updating algorithm on a cyber-physical model updating platform. Using this platform, the experimental study is conducted to identify MR damper models in real-time, under in-service conditions with time-varying current levels. For comparison purposes, both off-line and real-time updating methods are applied in the experimental study. The results demonstrate that all the updated models can provide good identification accuracy, but the error comparison shows the real-time updated models yield smaller relative errors than the off-line updated model. In addition, the real-time state estimates obtained during the model updating can be used as feedback for potential nonlinear control design for MR dampers.

• 한국자기학회지
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• 제17권6호
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• pp.242-245
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• 2007

전자기적 해석 시뮬레이션 프로그램인 유한요소 방식의 HFSS(High Frequency Structure Simulation)를 사용하여, 전도 노이즈 흡수 sheet의 흡수특성을 해석하고 그 결과 값을 실측값과 비교함으로써 해석방법의 타당성을 검토하였다. 마이크로스트립 선로는 $S_{11}\simeq-30dB,\;S_{21}=0dB$의 반사투과 특성을 보여 전도 노이즈 흡수율 측정에 이상적인 전송특성을 보였다. 순철 압분체-고무 복합체 sheet의 복소비투자율과 복소비유전율을 입력하여 노이즈 흡수율을 계산한 결과 실측치와 비교적 잘 일치하는 해석결과를 얻었다. 주파수, 흡수계의 크기(특히 선로를 덮는 길이)에 따라 노이즈 흡수율은 현저한 변화를 보였으며, 이는 재료의 손실 특성과 밀접히 연관되어 있음을 제시하였다. 이러한 해석방법은 다양한 조성 및 크기의 전도 노이즈 흡수체의 설계에 유용히 사용될 수 있음을 제안할 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제17권6호
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• pp.238-241
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• 2007

복합 전파흡수체로 사용할 Ni-Cu-Zn ferrite는 공침법을 사용하여 제조 하였고,제조 시편의 물리적 특성 및 전파흡수특성은 소결온도 변화에 따라 고찰하였다. Ni-Cu-Zn ferrite의 스피넬 구조는 XRD pattern을 통하며 확인하였다. 소결온도가 $1100^{\circ}C$에서 흡수 능력도 좋아짐을 알 수 있었으며, 소결된 페라이트의 초투자율은 평균 50 정도로 나타났다. $Ni_{0.7}Cu_{0.2}Zn_{0.1}Fe_2O_4$ 조성에서 소결 온도가 $1100^{\circ}C$ 일 때가 복합 전파흡수체로 사용할 조성임을 확인할 수 있었으며, 그 결과 복합 전파흡수체에서 사용할 수 있다고 사료된다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.267-274
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• 2014

가교제 사용 없이 가교반응을 진행할 수 있는 경화시스템에 자기응답 입자를 분산시켜 자기유변 탄성체를 제작하였다. 클로로프렌 고무(CR)와 Maleic Anhydride(MAH)의 열과 압력을 이용한 개질법인 dynamic maleation의 공정을 이용하여 10 phr, $100^{\circ}C$에서 최적의 grafting ratio를 가짐을 FT-IR를 이용하여 확인하였다. 개질된 CR-g-MAH와 에폭시화 천연고무(ENR)를 반응 블렌드시켜 가교시켰으며 가교특성은 고무레오미터를 이용하여 측정하였으며, 30 wt%의 ENR를 첨가하였을 때 성형하기 적합한 스코치 시간과 가교속도를 가지는 것을 확인하였다. 자기응답성 입자(MRP)를 배향시키기 위해 설계 제작한 자기장부여장치를 이용하여 효율적으로 입자가 배향된 자기 유변 탄성체를 제조하였다. SEM을 통해 MRP의 분산 및 배향을 확인하였으며, 이방성 자기유변 탄성체의 인장강도는 등방성 자기유변 탄성체보다 낮고, 경도는 높음을 확인하였다.