| 제목 |
자기장 해석을 통한 MR 브레이크의 최적설계 |
| 분야 |
차량동역학 |
| 언어 |
Korean |
| 저자 |
박종덕(현대로템), 김문준(현대로템), 이은준(현대로템), 곽규열(현대로템), 김종건(현대로템), 문채욱(현대로템) |
| Key Words |
Magneto-rheological Fluid Brake(MR 브레이크), Magnetic Analysis(자기장 해석), MR Fluid (MR 유체), Environment-Friendly Brake(친환경 브레이크) |
| 초록 |
최근 환경문제가 사회 이슈로 대두됨에 따라 자동차의 환경 정책 또한 강화 되고 있다. 특히 타이어와 브레이크 패드 마모에 의해 발생되는 미세먼지는 자동차에서 발생하는 미세먼지의 많은 비중을 차지하며 친환경 브레이크에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 MR 유체를 이용한 브레 이크의 차량 적용에 대한 관심이 높아지고 있다. MR 유체는 비전도성 용매에 자성입자를 분사시킨 현탁 액으로 자기장에 의해 유체의 겉보기 점도가 변화는 특징을 갖는다. 이러한 MR 유체를 이용한 브레이크 는 유체의 점도 변화를 이용하므로 직접적인 마찰에 의한 분진이 발생되지 않아 미세먼지 발생을 저감시 킬 수 있으며 단순한 구조적 특성으로 인해 소형화에 유리하다는 장점이 있다. MR 브레이크는 강자성체인 회전자와 고정자, 자기코일로 구성되어 있으며 코일에 전류를 인가할 때 생기는 자기장에 의한 MR 유체의 점도를 변화에 의해 브레이크 토크가 발생한다. 회전자의 직경이 증가 하면 유체 점도에 의한 높은 효과를 기대할 수 있지만 자기장 효율이 감소하여 전체 토크는 감소하며, 회 전자 직경이 작아지면 자기효율을 증가하지만 유체 점도에 의한 효과는 감소되므로 자기장 해석을 통한 최적설계는 필수적이다. 본 연구에서는 자기장해석을 활용한 최적설계를 통해 MR 브레이크를 개발하였다. 제한된 직경에서 최 대 토크를 발생시키기 위해 지배방정식과 자기장해석을 통한 최적설계 기법을 활용하였으며 브레이크를 제작하여 발생 토크를 측정하였다. 시험 결과 지배방정식과 자기장해석을 활용하여 설계한 MR 브레이크 의 발생토크가 이론값에 근접하는 것을 확인 하였으며 최적설계를 통해 제한된 지름에서 높은 토크의 발 생이 가능한 친환경 브레이크의 개발이 가능할 것으로 예상된다. |
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