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    학술대회 참관기 게시판 내용
    제목 IEEE International Magnetics Conference(Intermag2018) 참관기
    작성자 임재원
    작성일 2018-05-09 오후 1:38:46







    Intermag은 1964년부터 매년 개최되는 응용자기학 및 정보저장시스템에 관한 기술을 다루는 학회로 IEEE magnetics society에서 개최하는 역사가 깊은 학회이다. 본 학회는 자기적인 특성을 갖는 물성에 대한 연구부터 자성 재료를 이용한 응용기기에 이르기까지 다양한 자기적 특성에 대한 내용을 다루며, 역사와 전통을 자랑하는 만큼 많은 참가자가 정기적으로 참석하여 그동안의 연구 성과를 나누는 교류의 장이기도 하다. Intermag 2018에서는 학회가 열리는 기간 동안 구두 발표 세션이 62개, 포스터 발표 세션이 57개 열렸고, 각 세션당 논문 수를 고려하면, 1500편에 가까운 논문이 발표된 대형 학회이다. Intermag은 2016년에는 San Diego(미국), 2017년에는 Dublin(아일랜드)에서 열린바 있으며, 2019년에는 Washington(미국)에서 1월에 개최될 예정이다. 본 학회는 3년에 한번씩 MMM(conference on Magnetism and Magnetic Materials)과 joint conference를 갖는데, 2016년 San Diego 학회가 joint-conference로 열린바 있으며, 2019년에 washington에서 열릴 학회가 MMM-Intermag joint conference로 1월에 개최될 예정이다. MMM학회 역시 자성 재료를 다루는 학회로 AIP publishing group에 속해있으며, 1955년부터 시작된 아주 유서 깊은 학회이다.


    이번 학회에서는 지난 학회에 비하여 자성재료를 이용한 전동력 응용 부분에서의 세션 비중이 다소 증가한 것으로 파악되며, 특히 전동기의 특성 분석에 대한 논문이 주를 이루었다. 싱가포르라는 지리적인 특징도 있었지만, 중국 연구진의 논문 발표가 많았고, 많은 중국 연구진의 참석도 눈에 띄었다. 규모가 큰 학회인 만큼 중국 연구진의 논문 외에도 다양한 국적을 가진 다양한 분야의 연구자가 모여서 연구 내용을 나누는 좋은 기회가 되었다.




    1. 다양한 전기기기의 발표 내용 중 consequent pole에 대한 논문이 많이 발표되었으며, 이는 자석의 사용량을 줄이면서, 유효 공극의 크기를 줄이고, 이를 바탕으로 단위 자석 부피당 출력을 증가시키는 방법으로 중국의 희토류 생산량 규제에 따라 연구가 주목된바 있다.


    2. 최근 일본에서 발견된 대규모 해저 희토류에 대하여 관심을 보이는 참석자가 많았으며, 상용화까지의 기간에 대한 의견을 교환하였고, 상용화에 성공할 경우 중국에 의존하고 있는 희토류의 독과점적인 시장 지배를 해소할 수 있겠다는 의견도 있었다.


    3. 특히 전기기기 연구에 있어서 좋은 연구 결과를 보이는 영국 sheffield univ의 prof. zhu 연구실의 논문으로 “Analysis of Flux Reversal Permanent Magnet Machines with Different Consequent-Pole PM Topologies.” 가 발표되어 많은 청중들로부터 많은 질문을 받았는데, 이 논문은 일반적으로 많이 사용되는 SPM(Surface mounted Permanent magnet Motor)와 비교하여 적은 자석 사용으로 고 토크를 구현하고자 하는 설계 기법이다. 자석의 배치에 따라 발생하는 자기적 공극의 감소로 출력을 높이고자 시도하였으며, 새로운 타입의 기기인 만큼 다양한 토폴로지의 적용을 통해 각각의 특성을 비교하는 논문으로 향후 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대 된다.






    1. 자성재료의 특성 해석과 관련하여 전기기기 응용에서 주요하게 활용되는 분야는 전동기 손실 해석분야라고 할 수 있다. 이는 전동기의 구동 시 발생하는 자기장에 의한 손실로 측정이 어렵기 때문이다. 특히 재료에 대한 손실 특성은 재료의 1개의 실험을 통해 측정되어 제공되지만, 전동기로 가공된 후의 손실값은 복잡한 형상과 다양한 운전 영역으로 인해 제한적인 실험과 해석만으로 손실을 추정해야 하는 한계가 있다.


    2. 철손 해석 분야에 있어 오랜 노하우를 가지고 있는 OITA Univ.(prof. ENOKIZONO) 연구실 출신으로 현재 Toyota R&D center에서 근무하는 Dr. Maeda가 전동기의 자성 재료의 손실과 관련하여 기존의 E&S modeling의 연장선상에서 발표한 논문이 전동기의 손실 해석 측면에서 의미가 있었다. 아주 얇은 자성체에 센서를 붙여서 전동기가 운전 중일 때의 손실을 직접적으로 측정하는 것으로, 그동안 입력, 출력의 측정에 의존했던 철손 측정 방식이 아니고, 실제 운전 시에 강판의 손실을 측정하는 것으로 측정의 정확성을 높일 수 있는 실용적인 시도라고 생각된다.  





    1. 자기적인 성질이 다른 두 물질(NiCo, FeCo)를 서로 번갈아 가면서 쌓아서 만든 자성 물질을 이용하여 에너지 하베스팅에 적용하는 논문이 발표되었으며, 이 아이디어로 베스트 포스터 상을 수상하였다.


    2. 자성 물질은 외부에서 인가되는 자기장에 따라 미소 변위의 움직임을 갖는데, 이것은 자구(magnetic domain wall)의 경계에서 자성물질이 정렬되면서 발생하는 움직임이다. 이러한 자구의 움직임을 역으로 이용하여, 자기적인 성질이 다른 두 물질을 적층하여 작은 힘을 가하였을 때 적층된 물질로부터 발전이 되도록 구성한 시스템이다. 물론 시스템의 크기도 매우 작고, 얻을 수 있는 전력도 작지만, 미소 에너지원으로부터 전력을 얻을 수 있다는 점을 생각하면, 향후에 웨어러블 디바이스의 전력원으로 충분히 적용할 수도 있을 것으로 보인다.  


     





    1. 발표된 논문 중 새로운 아이디어를 보여준 논문으로는 자기부상 방식을 이용하여 sheet steel을 띄우는 기기에 대한 논문이 있었다. sheet에는 구동을 위한 장비가 장착되지 않으며, 전자석에 의해 구현되는 대각선 방향의 힘을 이용하여 sheet steel을 기울여 이동시키는 방안에 대한 연구이다. 비록 ripple이 심하여 정밀 제어는 어려움이 있어 보이지만, 전체적으로 passive type의 maglev를 구현하는 방식은 기존 자기부상연구실에서 시도했던 방법과 거의 흡사하다. 여기에서는 baton touch의 방식이라는 재미있는 이름을 붙여서 시스템을 설명하였으며, 최대속도 1m/s까지 구현될 수 있다고 설명하였다.


     





    1. 최근 고효율, 경량화, 발열문제의 해결을 위해 SiC, GaN 소자의 사용이 늘어나고 있으며, 이를 적용한 응용 분야의 논문이 증가하고 있다. 특히 제어기의 효율 향상을 위하여 스위칭 소자의 높은 대역의 스위칭 주파수 적용 분야에 대한 논문도 여러편 발표되었다. 하지만 스위칭 소자의 주파수 향상은 전기기기의 측면에서는 고 주파수 영역에서의 철손 증가가 예상된다. 위의 논문은 자성 재질로 이루어진 코어의 철손 저감을 위하여 이종의 소재를 섞어서 코어를 제작하는 방법을 제안한 논문이다. 서로 다른 크기의 Fe-AMO를 섞어 와전류에 의한 손실을 줄이고 투자율을 높일 수 있는 방법으로 이종의 소재를 적절히 섞었을 경우 높은 스위칭 영역에서 상대적으로 적은 손실을 구현할 수 있을 것으로 기대 된다.





    1. 선형 전동력 분야에서는 Flux-Switching 기법을 개선 적용한 Dual-PM Partitioned-primary Hybrid excited Flux-switching Linear Machine에 대한 논문이 발표되어 청중의 많은 질문을 받았다. 기존의 flux switching 기기에 비하여 고정자에 Dual PM을 적용하므로, 이동자의 형상 설계에 자유도가 높아질 수 있는 장점이 있다. 실제로, 이동자 철심의 형상 개선을 적용하면, 아래의 그림에서 보이는바와 같이 역기전력의 고조파 성분을 저감할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만, 자성체가 없는 부분은 역시 비자성 재질로 채워야 하는 만큼 고 추력 기기에 적용하기 위해서는 구조적 검토도 필요할 것으로 보인다.






    1. 이번 학회에서는 독특하게 Art in Magnetsm 이라는 주제로, Magnetic Material의 형상들을 예술적인 관점에서 평가하는 흥미로운 세션을 열었다. 작품은 학회 기간 내내 전시되어 투표하였으며, 개인적으로는 “Tough day in the land of Nano-Magnetism (SEM imaging of the coated NdFeB powders.)“이 가장 마음에 들었지만, 수상작으로는 Masked Mushroom, My Nano Sunflowers가 선정되었다.






    1. Intermag 학회의 특징으로 저녁에 제공되는 맥주를 꼽을 수 있다. 거의 매일 저녁 세션이 마감되면 1시간동안 맥주가 무제한 제공된다. 작년 Dublin에서는 특별히 아일랜드 국민맥주인 기네스가 매일 저녁 끊임없이 제공되어 참가자들의 뜨거운 반응이 있었으며, 올해도 역시 만찬이 있는 날을 제외하고 간단한 스낵과 함께 맥주가 제공되었다. 참가자들은 이 시간을 통하여 한층 더 긴밀한 인적 네트워크를 구성할 수 있었으며, 근처의 음식점에서 2차로 이어지는 경우도 종종 목격되었다. 년도에 따라 맥주와 함께 기념 컵을 주기도 하는데, 여행 중 깨지는 경우가 많지만, 기념품으로는 인기가 많은 아이템이다.





    1. Intermag 발표 논문의 반 이상은 Magnetic Material의 특성에 관한 것이며, 한국에서도 자기학회를 중심으로 한국인의 밤을 개최하는 등 많은 연구자들이 모인 것으로 알고 있다. 본인의 자성 재료에 대한 물리적 특성 및 재료적 특성 분석에 대한 이해의 부족으로 우수한 논문을 많이 소개 하지 못하여 아쉬움이 있다. 다만 예년에 비해 자성 재질에 대한 논문 보다는 자기응용 분야의 논문의 비중이 증가하고 있음을 체감하였고, 특히 한, 중, 일의 연구자 비중이 증가하고 있음을 확인할 수 있었다.


    2. 개인적으로 최근 3년 동안 매년 Intermag 학회를 참석해 왔다. 같은 분야의 중요 연구진이 많이 참석하기도 하고, 제출되는 논문의 수가 많아 최신 연구 경향을 파악하기에도 좋은 학회이다. 특히 올해는 오래전부터 알고 지내온 일본, 중국의 친구들이 교수가 되고, 연구원이 되어 다시 참석하는 모습을 볼 수 있어서 반가웠던 학회였으며, 국내의 산, 학, 연 연구진과도 학회 기간 중 다양한 주제에 대하여 이야기를 나눌 수 있어서 인적 네트워크 확장에도 좋은 기회가 되었다.


     


     


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    전체댓글1

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    |2018.05.16
    Magnetic Material의 형상들을 예술적인 관점에서 평가하는 흥미로운 세션이 참 궁금하네요. 구글에서 사진을 찾아 봤는데.. 찾을수가 없어서..혹시 홈페이지에는 이게 있나요?
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