2023 산학협력 EXPO

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2023 산학협력 EXPO

캡스톤 디자인 경진대회
영구자석 회전형 자기부상 장치
㈜세연이앤에스 원광대학교

매그니토

#3단계 산학연협력 선도(전문)대학 육성 사업(LINC 3.0) #일반대

우리 팀을 소개합니다.

원광대학교 전자융합공학과 4학년 학생들로 구성된 팀입니다.

캡스톤디자인 이렇게 시작되었어요.

기존 회전형 자기부상 장치는 자기부상만 가능하고, 방향 제어가 불가능해 활용도가 낮다는 문제점이 있습니다. 또한 기체가 갑작스럽게 추락하거나 착륙할 때 안전장치가 없어 기체에 충격이 전달 됩니다. 따라서 방향 제어가 가능하며 안전장치를 만들어 기체를 안전하게 보호할 수 있는 자기부상 장치를 제작하고자 하였습니다.

어떻게 문제를 해결할 수 있을까요?

기존 제품의 문제점 및 해결방안
기존 자기부상 기술은 이동체의 이동에 따라 실시간 전자석 제어를 합니다. 또, 레일과 이동체에 모두 전자석을 사용하기 때문에 초기비용과 설치의 시간이 매우 오래 걸립니다. 그러나 해당 제품은 전자석이 아닌 전도체를 사용하기 때문에 초기 비용과 설치의 시간을 절약할 수 있습니다. 기존 영구 자석을 이용한 자기부상 방식은 방향 제어가 불가능한 점도, 모터의 회전수 제어나 풍력을 이용해 원활한 방향 제어를 구현합니다.

결과물의 특·장점 및 과제 수행 내용
본 발명은 영구 자석 회전형 자기부상 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수 개의 홀이 샤프트 설치 구멍을 중심으로 방사 상으로 형성되며 영구 자석을 보관하는 자석 케이스, 기체의 압력과 흐름을 조절시키는 임펠러, 임펠러로부터 회전 에너지를 이동시켜 공기를 이동시키는 원심펌프, 원심펌프의 회전을 위해 서보모터를 고정시키는 프레임, 부품 및 무게 추를 올려놓는 바닥면을 포함하는 영구 자석 회전형 자기부상 장치에 관한 발명입니다.

저희는 이렇게 문제를 해결했어요.

활용방안 / 수익성 분석
영구자석 회전형 자기부상 장치의 장점은 외부와의 마찰로 인한 마모나 진동이 발생하지 않아 기계적인 결함이 거의 발생하지 않습니다. 또한 적은 에너지로도 높은 효율을 낼 수 있습니다.

기대효과
기존 영구자석 회전을 이용한 자기부상 장치는 이미 존재하나, 방향을 제어할 수 없다는 큰 결점이 존재합니다. 따라서, 우리가 제시하는 모델은 기존 모델의 조향 불가라는 결점을 보완한 형태로 공기 저항의 힘으로 조향을 가능케 하는 모델입니다.

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