• 한국재료학회지
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• 제22권11호
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• pp.569-574
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• 2012

Large single grain $Gd_{1.5}Ba_2Cu_3O_{7-y}$ (Gd1.5) bulk superconductors were fabricated by a top-seeded melt growth (TSMG) process using an $NdBa_2Cu_3O_{7-y}$ seed. The seeded Gd1.5 powder compacts with a diameter of 50 mm were subjected to the heating cycles of a TSMG process. After the TSMG process, the diameter of the single grain Gd1.5 compact was reduced to 43 mm owing to the volume contraction during the heat treatment. The superconducting transition temperature ($T_c$) of the top surface of the single grain Gd1.5 sample was as high as 93.5 K. The critical current densities ($J_cs$) at 77 K and 1T and 1.5 T were in ranges of 25,200-43,900 $A/cm^2$ and 10,000-23,000 $A/cm^2$, respectively. The maximum attractive force at 77 K of the sample field-cooled using an Nd-B-Fe permanent magnet (surface magnetic field of 0. 527 T) was 108.3 N; the maximum repulsive force of the zero field-cooled sample was 262 N. The magnetic flux density of the sample field-cooled at 77 K was 0.311T, which is approximately 85% of the applied magnetic field of 0.375 T. Microstructure investigation showed that many $Gd_2BaCuO_5$ (Gd211) particles of a few ${\mu}m$ in size, which are flux pinning sites of Gd123, were trapped within the $GdBa_2Cu_3O_{7-y}$ (Gd123) grain; unreacted $Ba_3Cu_5O_8$ liquid and Gd211 particles were present near the edge regions of the single grain Gd1.5 bulk compact.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.310-316
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• 2016

도전성 평판에 부분적으로 걸쳐 회전하는 축형 동전기 휠을 구동원으로 이용하는 비접촉 반송 시스템을 제안한다. 회전하는 동전기 휠에는 3축력이 발생되는데 이 중 중력방향 힘과 횡방향 힘은 자기안정성을 갖고 있으므로 공간상에서 반송 시스템의 동적 안정성을 확보하기 위해서는 길이 방향 힘만을 제어하는 것으로 충분하다. 동전기 휠은 원주 방향을 따라 주기적으로 반복되는 극성을 갖는 영구자석으로 구성되어있으므로 기본 극의 기하학적 형상이나 극수 등은 안정성 여유에 큰 영향을 미친다. 또한 휠과 전도판간의 중첩된 영역 역시 횡방향으로의 강성을 결정하는 주요 인자이므로 본 논문에서는 안정성을 성능 지표로 휠을 구성하는 주요 설계 변수에 대한 민감도 해석을 수행한다. 얻어진 설계 값을 이용하여 제작된 시스템으로 휠을 포함하는 이동 개체의 수동적인 안정성을 실험적으로 검증한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.566-572
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• 2011

In recent semiconductor and FPD (Flat Panel Display) manufacturing processes, high clean-class delivery operation is required more and more for short working time and better product quality. Traditionally SLIM (Single-sided Linear Induction Motor) is widely used in the liner drive applications because of its simplicity in the rail structure. A magnetically levitated (Maglev) unmanned vehicle with SLIM traction, which is powered by a CPS (Contactless Power Supply) can be a high precision delivery solution for this industry. In this paper unmanned FPD-carrying vehicle, which can levitate without contacting the rail structure, is suggested for high clean-class FPD delivery applications. It can be more acceptable for the complex facilities composed with many processes which require longer rails, because of simple rail structure. The test setup consists of a test vehicle and a rounded rail, in which the vehicle can load and unload products at arbitrary position commanded through wireless communications of host computer. The experimental results show that the suggested vehicle and rail have reasonable traction servo and robust electromagnetic suspensions without any contact. The resolution of point servo errors in the SLIM traction system is accomplished under 1mm. The maximum gap error is ${\pm}0.25mm$ with nominal air gap length of 4.0mm in the electromagnetic suspensions. This type of automated delivery vehicle is expected to have significant role in the clean delivery like FPD glass delivery.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.147-150
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• 2020

Relatively pure YBCO was first synthesized by heating a mixture of metal carbonates at temperatures between 1,000 and 1,300 K, resulting in the reaction: 4BaCO₃+Y₂(CO₃)₃+6CuCO₃+(1/2_-x)O₂ → 2YBa₂Cu₃O_7-x+1/3CO₂. Modern syntheses of YBCO use the corresponding oxides and nitrates. The superconducting properties of YBa₂Cu₃O_7-x are sensitive to the value of x, i.e., its oxygen content. Only those materials with 0≤x≤0.65 are superconducting below Tc, and when x ~ 0.07, the material superconducts at the highest temperature, i.e., 95 K, or in the highest magnetic fields, i.e., 120 T and 250 T when B is perpendicular and parallel to the CuO₂ planes, respectively. In addition to being sensitive to the stoichiometry of oxygen, the properties of YBCO are influenced by the crystallization methods applied. YBCO is a crystalline material, and the best superconductive properties are obtained when crystal grain boundaries are aligned by careful control of annealing and quenching temperature rates. However, these alternative methods still require careful sintering to produce a quality product. New possibilities have arisen since the discovery of trifluoroacetic acid, a source of fluorine that prevents the formation of undesired barium carbonate (BaCO₃). This route lowers the temperature necessary to obtain the correct phase at around 700℃. This, together with the lack of dependence on vacuum, makes this method a very promising way to achieve a scalable YBCO bulk.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.230-235
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• 2017

When the characteristics of a linear induction motor (LIM) are analyzed using finite element analysis (FEA), it is desirable to set the voltage source as an input. If the voltage source is set as an input in FEA, the leakage inductance and primary resistance of the equivalent circuit must be entered by direct calculation, and the magnetizing inductance and secondary reaction effects are directly considered in FEA. Exact calculation is necessary because the primary winding resistance and leakage inductance directly entered will have a significant effect on the LIM output. Therefore, in this study, we accurately calculated the primary leakage inductance and analyzed the resulting LIM characteristics. We calculated the leakage inductance using an analytical equation and FEA, and we confirmed the accuracy by comparing the results with the value experimentally calculated using a manufactured model. We also analyzed the instrument performance and thrust of the LIM as a function of the difference in the leakage inductance. Finally, we present the conclusions on the precise analysis based on the calculation of the leakage inductance.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.109-110
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• 2016

본 논문에서는 현재 운행되고 있는 선형 유도전동기의 슬립주파수 고정 방식이 아닌 선형 유도전동기를 이용한 자기부상열차의 슬립주파수와 수직력 및 추진력과의 관계를 이용, 열차의 가감속시 운행패턴에 따라 운행 중 슬립주파수가 가변할 수 있는 슬립주파수 가변패턴을 형성, 선형유도전동기 자기부상시스템에서의 에너지 효율향상 가능성을 검증하였다. 슬립주파수와 수직력, 추진력과의 관계를 이용 슬립주파수 일정 실효치전류제어 알고리즘과 슬립주파수 일정 벡터제어 알고리즘을 사용하여 운전조건과 슬립주파수를 변경하며 운전조건에 따른 가장 효율적인 슬립주파수의 패턴을 형성하였다. 이 후 모의시험과 실차를 이용한 실험을 통해 알고리즘에 대한 정당성과 실제 효율의 증가를 통해 타당성을 검증하였다. 앞선 두 가지 알고리즘을 통해 열차부상에 영향을 미치지 않는 범위의 수직력을 가지는 범위내에서 슬립주파수를 가변 운전 조건에 따른 최적의 슬립주파수에 대한 정보를 기반으로 운행 중 가변하는 슬립주파수를 자동열차운전(ATO)시스템에 적용 모의실험을 통해 그 적용가능성과 효율을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.83-87
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• 2004

본 논문에서는 Magnetic Levitation Model 시스템을 이용하여 선형 액추에이터의 기본모델을 제안하고 전원 공급부의 입력 주파수의 변화로부터 액추에이터에 나타나는 현상을 Matlab프로그램을 활용하여 간접적 방법으로 고찰하였다. 그 결과는 실제적인 설계에 적용할 경우 설계 프로그램의 자료나 부분적 변경 시 참조 할 수 있으리라 사료된다. 본 논문에서 제안한 에너지 변환을 고려한Linear Actuator M3d진 시스템의 출력은 입력 주파수의 변화로부터 액추에이터가 고주파보다는 저주파에서 권선부에 나타나는 파형의 응답이 기준 입력파형에 더 근접함을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 Linear Actuator Model 시스템의 동작 시 특성이 실제 시스템에 활용할 때 간접적 방법으로 상당히 유용함을 확인 할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1125-1130
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• 2014

In this paper, we discuss the relation between the motion profile and pre-filter. As previously reported in various literatures [1-3], a tuned motion profile can effectively reduce residual vibration by placing inherent zeros of the motion profile at the vibratory pole of systems similar to the role of the input shaping technique. From the results, we factorize the motion profile into a basis function and an input shaper. In contrast to the previously reported impulse-sequence-based input shapers, the input shaper extracted from the motion profile has unique characteristics. Thanks to the characteristics of the input shaper extracted from the motion profile, it has advantages to reduce the vibrations caused by not only the modeled vibratory mode but also unmodeled dynamics which exist in higher frequency ranges.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.626-632
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• 2013

When a conductive rod is put within rotating axial magnet wheels arranged parallel, three-axial magnetic forces generate on the rod. In some region, the forces has a property of negative stiffness, thus they can be applied to noncontact conveyance of the rod without a control load. Apart from the passive driving, the magnet wheel should be controlled for the rod to be stayed at the still state or be moved in a specified velocity. But, because a control input is just the rotating speed of the magnet wheel, the number of input is less than that of variables to be controlled. It means that levitation force and thrust force increase at the same time for increasing wheel speed, resulting from a strong couple between two forces. Thus, in this paper, a novel method, in which the longitudinal motion of the rod is controlled indirectly by the normal motion of the rod with respect to the wheel center, is introduced to manipulate the rod without mechanical contact on space.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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• pp.261-266
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• 1995

본 연구에서는 자기부상시스템에 대해 흡인식 자기부상방식을 채택하고 쇠구슬에 대한 운동을 상하 1자유도로 가정하여 운동방정식을 세운다. 이때 전자석이 자기 부상력은 전자석에 흐르는 전류와 인덕턴스의 함수라 가정하고, 모델의 불확실성은 자기부상계의 운동 방정식으로부터 선형화 할 때 발생하는 오차 및 파라미터 변동으로 생각한다. 또한 모델의 불확실성이 존재하더라도 정상편차 없이 부상하는 서보제어계를 설계한다. 그런데 저자등은 강인성 문제 및 정상편차 없는 것에 역점을 두어 H$_{\infty}$ 제어이론에 기초한 1형 로바스트 서보 제어기를 구하여 자기부상 시스템의 안정화 제어계로써 적용한 적이 있다. 이때 중심해 이외의 해를 이용하여 설계한 서보 제어계는 자기부상계의 과도상태시에 일어나는 오버슈트를 줄일 수 없었다. 따라서 시스템 내부 안정화를 위하여 H$_{\infty}$ 제어이론에 의해 설계된 피드백(feedback) 제어기와 물체가 부상할 때 오버슈트를 줄이고 제어량이 목표치에 잘 추종하기 위해 설계된 피드 포워드(feed forward) 제어기로써 2자유도를 갖는 제어계를 설계한다. 이렇게 설계한 2자유도 제어계를 가지고 모의 응답실험과 본 연구자들이 만든 자기부상 시스템의 실험결과를 비교함으로써 설계된 제어기의 타당성을 조사한다.