• 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.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.40-45
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• 2022

The electrical/thermal stabilities and magnetic field controllability of a no-insulation (NI) high-temperature superconducting magnet are characterized by contact resistance between turn-to-turn layers, and the contact resistance characteristics are determined by properties of conductor surface and winding tension. In order to accurately predict the electromagnetic characteristics of the NI coil in a design stage, it is necessary to control the contact resistance characteristics within the design target parameters. In this paper, the contact resistance and critical current characteristics of a rare-earth barium copper oxide (REBCO) conductor were measured to analyze the effects of surface treatment conditions (roughness and oxidation level) of the copper stabilizer layer in REBCO conductor. The test samples with different surface roughness and oxidation levels were fabricated and conductor surface analysis was performed using scanning electron microscope, alpha step surface profiler and energy dispersive X-ray spectroscopy. Moreover, the contact resistance and critical current characteristics of the samples were measured using the four-terminal method in a liquid nitrogen impregnated cooling environment. Compared with as-received REBCO conductor sample, the contact resistance values of the REBCO conductors, which were post-treated by the scratch and oxidation of the surface of the copper stabilizer layer, tended to increase, and the critical current values were decreased under certain roughness and oxidation conditions.

• 한국자기학회지
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• 제26권4호
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• pp.115-118
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• 2016

본 연구에서는 순수한 ${\alpha}^{{\prime}{\prime}}-Fe_{16}N_2$의 띠구조와 자기결정이방성에 대한 총 퍼텐셜 선형보강 평면파(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave; FLAPW) 방법을 이용하여 연구하였다. 혼성화된 질소원자로 인해 Fe(4e), Fe(8h) 영역의 자기모멘트가 감소되었지만 z-축 방향의 격자 확장으로 인해 Fe(4d) 영역의 자기모멘트가 매우 커짐을 확인할 수 있었다. 각각의 Fe 영역들(4d, 4e, 8h) 스핀 자기모멘트들은 이전에 알려진 값들과 잘 일치함을 알 수 있다. 정방정계 왜곡으로 인해 $0.58 MJ/m^3$의 매우 큰 일축이방성상수를 구할 수 있었다. 게다가 1.76 MA/m의 매우 큰 자화량 또한 얻을 수 있었다. 또한 순수한 ${\alpha}^{{\prime}{\prime}}-Fe_{16}N_2$의 6.51 kOe의 예측 보자력과 71.7 MGOe의 최대에너지적을 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 ${\alpha}^{{\prime}{\prime}}-Fe_{16}N_2$ 구조가 희토류 대체 영구자석으로 이용될 가능성이 있다는 것을 의미한다.

• 한국자기학회지
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• 제22권3호
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• pp.79-84
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• 2012

나노크기의 물질이 가지는 새로운 특성을 응용하는 연구가 매우 활발하게 진행되어 지고 있다. 본 연구에서는 PAD법으로 제조한 ${\alpha}$-Fe 나노분말을 이용하여 높은 포화자화와 기계적인 경도, 화학적 안정성, 작은 입자로 인한 tape noise의 감소 등의 특성을 지니고 있는 질화철인 $Fe_4N$을 합성하고, 이를 환원/확산법과 $N_2$가스 질화법으로 합성한 $Fe_{17}Sm_2N_x$ 자성분말과 자성 특성을 비교하였다. $NH_3+H_2$(부피비 3 : 1) 혼합가스를 이용하였을 경우 $Fe_4N$의 생성 온도와 반응시간 등의 조건 변수를 통해 $400^{\circ}C$에서 4시간 동안 열처리함으로서 단일상의 $Fe_4N$이 생성되는 것을 관찰 할 수 있었으며, 나노크기의 $Fe_4N$ 분말과 마이크론 크기의 $Fe_{17}Sm_2N_x$ 분말의 포화자화의 값은 각각 149, 117 emu/g의 값을 나타내었다.