Optimal Design of Axial Type Brushless DC Motor Using 3-D FEM

홍선기,Hong, Sun-Ki The Korean Institute of IIIuminating and Electrica 2005 조명·전기설비학회논문지 Vol.19 No.1

본 연구에서는 희토류 자석편을 이용한 이중 회전자를 갖는 축방향 자속형 브러시리스 DC 전동기를 설계한다. 이러한 종류의 전동기는 반경방향 자속형에 비해 축방향 길이가 짧고 조립이 용이한 장점이 있다. 충분한 토크를 얻기 위해서 NdFeB 자석이 이용되며 생산 비용을 고려하여 자석은 세그먼트로 만들어 진다. 이 전동기를 설계하기 위해 자기 등가회로 모델이 이용되었고, 정확한 파라미터를 얻기 위해 3차원 유한요소법을 이용하여 공극 자속밀도를 구하였다. 최적화된 설계 변수들은 유전 알고리즘을 이용하여 구하였다. 시뮬레이션결과로부터 자석에 따른 설계의 지침과 타당성을 확인하였다. In this paper, an axial type brushless DC motor which has double rotors using rare-earth magnet pieces is designed. This kind of motor has shorter axial length and is easier to assemble than the radial type motors. To get enough torque, NdFeB magnet is used and for the cost of production, the magnets are segmented to rectangle or disk shape. To design this motor, a equivalent circuit is adopted and the air-gap density is calculated using 3D finite element method to get exact parameters. The design variables are optimized with genetic algorithm. From the results of the simulations, the reference of the axial type BLDC motors can be obtained.

용매열 합성법을 통하여 알루미늄을 도핑한 니켈옥사이드의 제조와 그 결정구조적, 전기적 특성

홍선기,지미정,이민진,정성헌,설광희,최병현,Hong, Sun-Ki,Ji, Mi-Jung,Lee, Min-Jin,Jung, Sung-Hun,Seol, Kwang-Hee,Choi, Byung-Hyun 한국재료학회 2012 한국재료학회지 Vol.22 No.11

Nickel oxide was doped with a wide range of concentrations (mol%) of Aluminum (Al) by solvothermal synthesis; single-phased nano powder of nickel oxide was generated after calcination at$900^{\circ}C$. When the concentration of Al dopant was increased, the reduced intensity was confirmed through XRD analysis. Lattice parameters of the synthesized NiO powder were decreased after treatment of the dopant; parameters were increased when the concentration of Al was over the doping limit (5 mol% Al). The binding energy of $Ni^{2+}$ was chemically shifted to $Ni^{3+}$ by doping $Al^{3+}$ ion, as confirmed by the XPS analysis. The tilted structure of the synthesized NiO with 5 mol% Al dopant and the polycrystalline structure of the $Ni_{0.75}Al_{0.25}O$ were observed by HR-TEM analysis. The electrical conductivity of the newly synthesized NiO was highly improved by Al doping in the conductivity test. The electrical conductivity values of the commercial NiO and the synthesized NiO with 5 mol% Al dopant ($Ni_{0.95}Al_{0.05}O$) were 1,400 s/cm and 2,230 s/cm at $750^{\circ}C$, respectively. However, the electrical conductivity of the synthesized NiO with 10 mol% Al dopant ($Ni_{0.9}Al_{0.1}O$) decreased due to the scattering of free-electrons caused by the large number of impurity atoms; the electrical conductivity of $Ni_{0.9}Al_{0.1}O$ was 545 s/cm at $750^{\circ}C$.

센서리스 구동 브러시리스 DC 모터의 기동 특성 개선에 관한 연구

홍선기,Hong, Sun-Ki 한국조명전기설비학회 2005 조명·전기설비학회논문지 Vol.19 No.5

브러시리스 직류 전동기(Brushless U Motor : BLDCM)는 기존의 직류 전동기의 단점인 브러시를 제거한 것으로 제어가 간단하면서도 넓은 범위에서 속도 제어가 가능하고 효율이 높으며 경제적으로 제어기 제작이 가능하여 산업용 뿐 아니라 가전에까지 널리 사용된다. 그러나 BLDCM을 구동하는데 필수적인 센서는 제품 가격을 증가시킬 뿐만 아니라 운전 환경이 열악한 곳에서는 동작 오류를 발생하는 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 BLDCM의 센서리스 구동에서 정상상태 운전뿐만 아니라 안정된 초기 구동에 관한 연구를 수행한다. 정상상태 운전은 측정된 역기전력을 이용하여 회전자의 위치를 결정함으로써 이루어지며, 초기 구동을 개선하기 위해 환류 다이오드로부터 측정된 전류 신호를 이용하여 초기 구동을 하게 된다. 이것은 실험을 통해 타당성을 확인하였다. Brushless DC motor is a motor which is modified form DC brush motor and it does not have brushes. BLDCM is easy to centre, has wide speed range, high efficiency. However it needs speed sensor like encoder which increases the motor price and cause some faults in poor surroundings.. In this paper, for the sensorless control, the driving techniques for the initial stable start and the steady state are studied For the steady state the rotor position is determined using the measured back-EMF. To enhance the initial stating performance, the current signal from the free-wheeling diode is used. The results are conformed through the experiments.

슬롯리스형 BLDC 전동기 특성 해석

홍선기(Sun-Ki Hong),천장성(Jang-Sung Chun) 대한전기학회 2003 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2003 No.10

히스테리시스 현상의 일반화된 정량화 해석

홍선기(Sun-Ki Hong),이상훈(Sang-Hoon Lee),원종수(Jong-Soo Won) 대한전기학회 1991 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1991 No.11

독일 식품안전 법제 및 집행체계 연구

홍선기(Hong Sun Ki) 유럽헌법학회 2019 유럽헌법연구 Vol.0 No.28

유럽연합 27개 회원국은 1996년 당시 영국에서 시작된 광우병(BSE)파동을 겪은 후 식품안전 관리체계를 유럽차원에서 일원화하기 시작하였다. 이러한 과정에서 ‘식품의 안전에 관한 백서’와 이를 기본으로 하여 제정된 ‘식품안전에 관한 유럽공동체규칙 178/2002/EU은 유럽식품법의 내용적 토대가 되고 있다. EU식품법은 회원국이 자국에서 수행하던 식품안전과 같은 역할을 부분적으로 대신 수행하게 되었다. 여기서 EU의 식품법이 우리나라에 주는 시사점은 ‘농장에서 식탁까지’라는 모토아래 식품의 생산, 가공, 유통, 소비의 전 과정을 통일적으로 관리하겠다는 정책을 수립하고 있는 점이다. 독일도 기존에 산재해 있던 식품관련 법률을 독일의 식품ㆍ생활필수품ㆍ사료법(LFGB)으로 대체했다. 이 법은 독일식품 위생관리 방면에서 가장 중요한 기본 법률로서 연방법(Bundesrecht)이며 식품안전과 관련한 사안을 포괄하는 종합법으로서 식품안전 관리 “법전”(Gesetzbuch)의 형태를 보이고 기타 특정 식품위생 법률과 법규제정의 기준이 되고 있다. 이에 우리도 ‘식품위생법’이나 ‘식품안전기본법’을 위주로 법률을 정비할 필요성에 대해서 고민할 필요가 있다. 독일에서도 2000년 11월 광우병에 감염된 쇠고기가 발견됨으로 인해 건강한 먹거리에 관한 광범위한 공론화가 있었다. 그리고 이후 독일의 식품안전 관리가 그동안 연방보건부(BMG)와 연방식품농업부(BMEL)로 나뉘어 있던 것이 연방식품농업부(BMEL)로 통합관리하기 시작했다는 점을 눈여겨 볼 필요가 있다. 식품ㆍ생활필수품ㆍ사료법(LFGB)은 그 명칭에서도 알 수 있듯이 단순 식품만을 규율하고 있는 것이 아니라 생활용품과 사료까지도 그 대상으로 하고 있다. 식품안전 사건은 단순 식품 자체만의 문제로부터 비롯되는 경우도 있지만 식품을 담고 있는 포장용기나 첨가물 그리고 재료 및 사료 등으로부터 비롯되는 경우도 있기 때문에 우리식품법제도 이와 같이 포괄적으로 그 규제대상을 넓히는 것도 고려해 보아야 할 것으로 보인다. 독일차원의 식품 위험평가와 위험관리는 각각 연방위험평가원(BfR)과 연방소비자보호식품안전청(BVL)이 수행하고 있으며 특히 연방위험평가원(BfR)은 업무에 있어서도 그렇고 정치적으로도 독립적인 지위를 보장받고 있다. 이러한 점을 고려해 보았을 때 우리도 식품 위험관리기관인 ‘식약처’와 위험평가를 전담할 ‘식품안전정보원’과 같은 조직의 강화와 독립성 보장을 논의해 보아야 할 시점이라고 판단된다. 식품은 국민의 생명과 건강에 직결되는 매우 중대한 사안이다. 따라서 사후대책보다는 사전예방 더욱 중요한 분야가 아닐 수 없다. 독일의 식품안전 관리는 예방이 중시되고, 이를 위해 식품안전 모니터링 제도가 시행되고 있다. 따라서 우리도 앞으로 위험 발생 이전의 예방 체계가 상시 가동될 수 있는 식품법제 마련에 보다 노력을 기울어야 할 것이다. Twenty-seven European Union member countries began to unify the food safety management system at the European level after suffering from the mad cow disease (BSE) outbreak in 1996. In this process, the European Community Regulation 178820022002 / EU on Food Safety, which are based on the white paper on food safety, are the basis of the European Food Act. The EU Food Act will partly play the same role as food safety that Member States played in their countries. The implications of EU food laws here are the uniform management of the entire production, processing, distribution and consumption of food under the motto of “From Farm to Table.” Germany has also replaced the existing food related laws with Germany’s Food, Living Essential Items and Feed Method (LFGB). This Act is the Federal Act, which is the most important fundamental law in the field of food sanitation management in Germany, and other comprehensive laws covering food safety and specific food safety regulations, “Code” (Gesech) German legislation regulates most of these laws under the Food, Living Essential Goods and Feed Act (LFGB). Therefore, we need to consider the need to revise the law based on the Food Hygiene Act or the Food Safety Basic Act. In Germany, there has also been widespread public debate over healthy eating after the discovery of beef infected with mad cow disease in November 2000. After that, Germany’s food safety management was divided into BMG and BMEL before beginning to be managed by the Federal Food and Agriculture Department. As you can see in its name, the Food, Living Essential Items and Feed Act (LFGB) not only regulates simple food but also aims to include household goods and feed. Food safety cases often arise from the problem of simple food itself, but we also have a comprehensive product law because it may be seen from the container, additives, and materials and feed containing the food. The food risk assessment and risk management at the German level are carried out by the Federal Risk Assessment Institute and the Federal Consumer Protection Agency (B.V.), respectively, and the Federal Risk Assessment Institute is also politically independent. In light of this, we should also discuss strengthening the organization, such as the Food Risk Management Agency, and the Food Safety Information Agency, which will be in charge of risk assessment. Food is a very important issue that directly affects the lives and health of the people. Therefore, prevention is more important than follow-up. Prevention is important for food safety management in Germany, and food safety monitoring systems are being implemented for this purpose. Therefore, we should put more effort into preparing food laws so that the preventive system before the danger can be implemented at all times.

전기자 저항의 영향을 고려한 소형 영구자석 매입형 동기발전기 정상상태 특성 해석 연구

홍선기(Sun-Ki Hong) 대한전기학회 2012 전기학회논문지 Vol.61 No.3

Small permanent magnet generator can be used not only as an emergency power source but also an exciting power source of generator for small generating systems because it does not need the external exciting power source. Especially the air-gap flux density of the buried PM synchronous generator can be increased more than that of the permanent magnet. In this study, the analysis of the small buried type PM synchronous generator is performed. From the phasor diagram considering armature resistance for exact analysis, analytic equations are induced and the efficiency, developed voltage, load current are calculated. The experimental results are compared with the calculated results for the appropriateness.

고효율 스위칭을 위한 개선된 히스테리시스 전류제어기

홍선기(Sun-Ki Hong),박진호(Jin-Ho Park) 대한전기학회 2012 전기학회논문지 Vol.61 No.11

Hysteresis current regulator has been used widely because of its simple principle and structure. However, when the current band width is too narrow or the applied voltage is relatively too high, the switching frequency may increase abruptly and it generates a large amount of heat. Thus, this study will suggest a better and simple method to reduce the switching frequency. For single phase current control, the proposed hysteresis current control is executed by adding 0 mode state and comparing the slope of the current reference. This simple method decreases the generated switching frequency and significantly reduces the generated heat. This proposed method was proved with simulations and experiments comparing with the classical hysteresis current control method.

히스테리시스 현상의 일반화된 정량적 해석

洪瑄基(Sun-Ki Hong),元鍾洙(Jong-Soo Won) 대한전기학회 1992 전기학회논문지 Vol.41 No.12

외전형 단상 유도전동기의 최적 설계

洪瑄基(Sun-Ki Hong),金度完(Do-Wan Kim),鄭炫敎(Hyun-Kyo Jung) 대한전기학회 1998 전기학회논문지 Vol.47 No.10