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Structural Optimization for electromechanical devices Laboratory

Work

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Research

전기기계 구조 최적화 연구실에서는“차세대 전기기계를 제안하고 개발”하기 위한 연구를 수행하고 있다. 구체적으로 전력기반 자동차, 자기부상열차, 무인항공기 등 운송수단의 핵심 부품으로 사용되는‘전기-기계 장치’를 연구대상으로 한다. 전기-기계 장치는 에너지 변환 과정에서 구조, 열-유체, 전기-자기 현상이 복합적으로 발생하는 전기모터, 발전기, 액추에이터, 에너지하베스터, 변압기, 인덕터, 전력전자 소자 등을 의미한다. 본 연구실에서는 다중물리해석과 최적설계법에 기반하여 차세대 전기-기계 장치의 개념을 제안하고 설계, 제어, 제작하는 연구를 수행한다. 구체적 연구 분야는 다음과 같다.

  • Structural Design Optimization in Electro-Mechanical Devices
  • Multiphysics analysis of Electro-Mechanical devices
  • Digital twin model of electric motor
  • Topology optimization methodology for structural design
  • Additive manufacturing of optimal structures

Design optimization of electro-mechanical devices

본 연구실에서는 전기-기계 장치의 위상최적설계법과 다중물리해석에 대한 연구를 수행하고 있다. 전기-기계 장치의 형상은 성능에 큰 영향을 미치는 요인이므로 최적 설계를 통해 전기기계 성능을 극대화 할 수 있는 최적화된 형상을 찾고자 한다. 또한 전기-기계의 구조, 전자기, -유체, 진동 등의 다중물리현상들이 고려된 최적 설계를 수행하여 여러 물리 현상에서 가장 좋은 성능을 갖는 전기-기계 형상을 찾고자 한다.

위와 같은 설계방법들을 바탕으로 연구실에서는 초고성능 전기-기계 장치를 제안하고자 하며, 제작 및 실험을 통한 검증으로 연구실의 전기-기계 해석/설계 모델의 정확도를 높이고 있다. 또한 연구실의 축적된 해석/설계 노하우를 바탕으로 전기-기계 해석의 디지털 트윈 모델을 제작하여 전기-기계장치 산업의 패러다임을 바꿀 혁신적인 방안을 구상 중 이다.

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