동아대학교 전기공학과 장정환 교수
메카트로닉스 시스템 연구실(MSR Lab)은 기존의 유압 및 공압 기반의 기계 시스템을 친환경적이고 효율적인 전기 동력 시스템으로 전환하는 데 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 전기구동 액추에이터, 선반 시스템 설계, 구조진동해석, 전자장 해석, 영구자석형 동력전달장치 개발 등 다양한 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 산업 현장의 자동화, 에너지 효율화, 그리고 친환경 제조 기술 발전에 크게 기여하고 있습니다. 특히, 전기구동 액추에이터 및 선반 시스템 설계 분야에서는 기존의 복잡한 기계식 동력전달 구조를 단순화하고, 유지보수 비용을 절감하며, 정밀도와 신뢰성을 높이는 기술 개발에 집중하고 있습니다. LabVIEW, CAD, 유한요소해석(FEA) 등 첨단 소프트웨어와 해석 기법을 활용하여, 실시간 제어 및 모니터링 시스템, 구조적 안정성 평가, 동적 특성 분석 등 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통해 산업용 기계의 스마트화와 친환경화를 실현하고 있습니다. 구조진동해석 및 전자장 해석을 통한 전동기 설계 분야에서는 고효율, 저소음, 고신뢰성 전동기 개발을 목표로 하고 있습니다. 유한요소해석을 통한 구조적 강도 및 진동 특성 예측, 전자장 해석을 통한 자속 분포 및 손실 분석, 최적화 설계 등 다양한 연구가 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 고속철도, 산업용 로봇, 에너지 하베스팅 시스템 등 첨단 산업 분야에 적용되고 있습니다. 영구자석형 동력전달장치 및 마그네틱 기어 개발 분야에서는 비접촉식, 저손실, 고효율 동력전달 솔루션을 제공하기 위해 다양한 구조적 설계와 실험적 검증을 수행하고 있습니다. 마그네틱 기어의 토크 특성, 효율, 내구성 향상, 다양한 영구자석 배치 방식 연구, 3차원 유한요소해석, 산업 현장 적용 프로토타입 개발 등 전 과정을 아우르는 연구가 진행되고 있습니다. 해양, 철도, 재생에너지, 모빌리티 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 동력전달 기술을 선보이고 있습니다. 이 외에도 본 연구실은 센서 설계, 에너지 하베스팅, 스마트 그리드, 친환경 모빌리티 등 다양한 미래 지향적 연구를 수행하고 있습니다. 앞으로도 메카트로닉스 시스템 연구실은 전기공학과 기계공학의 융합을 바탕으로, 차세대 산업을 선도하는 혁신적인 연구와 기술 개발에 매진할 것입니다.
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