기전시스템 실험실의 연구 목표는 기계적 에너지와 전기적 에너지의 상호 변환을 이용한 센서 및 액츄에이터의 설계 및 제어입니다. 센서 및 액츄에이터는 메카트로닉스 시스템의 중요한 구성 요소로서 센서는 외부 환경에 대한 정보를 메카트로닉스 시스템에 전달하는 역할을 하고, 액츄에이터는 시스템이 최종적으로 수행하고자 하는 기계적 운동을 만들어 냅니다. 메카트로닉스 시스템에서 사용되는 여러가지 센서와 액츄에이터 중 큰 부분은 기계적 에너지와 전기적 에너지의 상호 변환을 이용하는 작동합니다. 예를 들면, 전동기의 경우 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 대표적인 액츄에이터라고 할 수 있습니다. 압전 센서는 기계적인 입력을 전기적인 양으로 변환하는 센서입니다. 이런한 전기적 에너지와 기계적 에너지의 상호 변환을 이용하는 기전 센서 및 액츄에이터는 다른 종류의 센서 및 액츄에이터에 비해 제어 특성이 우수하고 응답 속도가 빠르다는 장점을 갖고 있습니다.

 

본 기전시스템 실험실에서는 자기장을 이용한 센서 및 액츄에이터도 중요한 연구 대상입니다. 전동기에서와 같이, 많은 종류의 기전 센서 및 액츄에이터에서 기계적 에너지와 전기적 에너지의 상호 변환이 자기장을 통해 이루어지기 때문입니다. 영구자석이나 전자석을 이용하여 새로운 형태의 센서나 액츄에이터를 설계하는 것이 본 실험실의 연구 목표 중 하나입니다.

 

현재 진행 중이거나 최근에 진행되었던 연구 과제로는, 진공펌프용 자기부상 시스템 설계, 자기부상 액츄에이터의 수학적 모델링, 컴퓨터 하드디스크 스핀들 모터 설계, 초정밀 스테이지 구동 회로 설계, Nano wire를 이용한 Gas Sensor 신호측정 회로 개발, 초소형 플라이휠 에너지 저장 장치, 대용량 플라이휠 에너지 저장장치의 제어기 및 자기부상 액츄에이터 개발 등입니다.

- Flywheel Energy Storage System

 

- Biomedical Applications (Left Ventricular Assist Device)

 

- Magnetic Bearings

 

- Smart Sensors (Inductive Sensor, Fault tolerance, etc.)

 

- Bearingless Motor

 

- Hard Disk Spindle Motor

 

- Turbomolecular Pump

M. D. Noh and Y. W. Park,
Topology selection and design optimization for magnetostrictive inertial actuators
J. Appl. Phys, 2011, Vol. 0, No. 0, pp. 0~ 0

Seong-Yeol Yoo, Woo-Yeon Kim, Seung-Jong Kim, Wook-Ryun Lee, Yong-Chae Bae and Myounggyu Noh,
Optimal Design of Non-Contact Thrust Bearing Using Permanent Magnet Rings
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Hak-In Lee and Myounggyu D. Noh,
Optimal Design of Radial-Flux Toroidally
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, 2011, Vol. 0, No. 0, pp. 0~ 0

Hak-In Lee, Seong-yeol Yoo and Myounggyu D. Noh,
Toroidally-Wound Self-Bearing BLDC Motor With Lorentz Force
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Seong-yeol Yoo, Wook-ryun Lee, Yong-chae Bae and Myounggyu Noh
Design of magnetically levitated rotors in a large flywheel energy storage system from a stability standpoint
JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2010, Vol. 0, No. 0, pp. 0~ 0