초록 ▼

□ 연구개요
현재 모터 기술의 주류는 극 수가 짝수인 Heteropolar 모터기술로, 해당 타입의 모터는 가변속 동작을 위해서는 브러시/정류자의 기계식 정류장치나 주파수 변조가 가능한 전자식 정류장치인 인버터가 필요하다. 본 연구에서는 기존 기계식/전자식 정류장치 없이 가변속 구동이 가능한 Homopolar 모터 기반의 신개념 Inverterless BLDC 기술을 개발하고, 해당 기술의 응용기술로 속도 기전력 기반의 DC 변압기 기술을 개발하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 신개념 Inverterles

□ 연구개요
현재 모터 기술의 주류는 극 수가 짝수인 Heteropolar 모터기술로, 해당 타입의 모터는 가변속 동작을 위해서는 브러시/정류자의 기계식 정류장치나 주파수 변조가 가능한 전자식 정류장치인 인버터가 필요하다. 본 연구에서는 기존 기계식/전자식 정류장치 없이 가변속 구동이 가능한 Homopolar 모터 기반의 신개념 Inverterless BLDC 기술을 개발하고, 해당 기술의 응용기술로 속도 기전력 기반의 DC 변압기 기술을 개발하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 신개념 Inverterless BLDC 모터 기술 개발
- 개발목표 : Moving magnet 방식과 2종 코어(코일 배치 및 계자 자속 통로 역할을 병행하는 A형 코어 / 코일 배치없이 계자 자속의 통로 역할만 수행하는 B형 코어)가 적용된 Multi-turn 코일을 가지는 Homopolar PM 모터 기술
- 개발결과 : 당초 목표 개발기술의 시작품 제작 및 이의 실험평가를 통해 동작문제가 확인되어, 이의 동작문제 해결을 위하여 Moving coil 방식과 다수 브러시의 직병렬 연결을 통해 Multi-turn 구조를 구현한 Homopolar PM 모터기술로 변경 개발하였으며, 해당 모터의 성능특성 극대화를 목적으로 영구자석의 자속집중 구조 관련 제반기술(자속 극대화를 위한 자석 최적 형상비, 자속집중 구조로 인한 3D 누설자속 및 영구자석 착자성능에 대한 연구)에 대한 심화 연구 진행
■ 속도 기전력 기반 DC 변압기 기술 개발
- 개발목표 : 기초/원천기술 개발을 통해 구축된 신개념 Inverterless BLDC 모터 2대의 기계적인 연결을 통해 속도 기전력 기반 DC 변압기 기술 개발
- 개발결과 : 당초 개발목표였던 기초/원천기술 개발된 신개념 Inverterless Homopolar PM 모터 2대의 직렬연결 구조를 통해 속도 기전력 기반 DC 변압기 기술 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
■ 연구개발 성과의 활용계획
- 기초/원천기술 개발이 완료된 해당 기술의 기술적인 장단점에 대한 상세 분석 후 단점의 보완을 위한 추가연구 진행 및 현재 기술의 장점으로 적용이 가능한 활용 분야 발굴 및 기술의 횡전개
■ 기대효과
- 연구개발 기술은 기존 주류 모터와 차별화된 동작원리 및 구조를 가지는 새로운 모터기술로, 기술포화로 인해 해외 후속업체와의 기술격차의 지속적인 감소로 인해 경쟁력이 저하되고 있는 국내 모터기술 분야의 기업/국가 경쟁력 제고를 위한 기반기술
- 단, 추가적인 연구개발을 통해 해결되어야 하는 많은 기술적/구조적 문제가 존재하는 관계로 해당 기술의 실제 적용에는 상당한 추가 연구개발기간 소요 예상

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 모터 기술의 한계극복을 위한 신기술 개발을 위한 기초 연구 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 32