▲ 전기연구원 정시욱 박사팀이 개발한 영구자석 사용을 줄인 선형전동기.

한국전기연구원(원장 김호용) 정시욱 박사가 17일 특허청에서 수여하는 특허기술상에서 충무공상을 수상했다.

정시욱 박사 연구팀은 지난 2012년 기존 영구자석 선형전동기(리니어 모터)를 대체해 정밀위치제어가 가능하면서도 훨씬 저렴한 비용으로 제작 가능한 새로운 형태의 선형전동기를 최초로 개발한 공로를 인정받았다.

연구팀은 국내 선도산업군인 반도체, IT, 디스플레이 분야 제조 설비에서 마이크로미터(㎛)급 정밀위치제어(1㎛=0.001㎜) 및 이송용 장비로 광범위하게 사용되고 있는 영구자석 선형전동기(Linear Motor)에 비해 훨씬 낮은 비용으로 생산이 가능한 ‘희토류 영구자석 저감형 고정밀 위치제어용 전동기 기술(이중돌극형 영구자석선형전동기)’을 개발하는 데 성공했다.

최근 고속화, 고정밀화 및 청정화에 따른 추세로 기존 기계적인 방식을 이용한 직선 이송 시스템을 선형전동기로 대체하는 노력이 진행되고 있으나 희토류계 영구자석 재료의 가격 상승으로 인해 어려움을 겪고 있다.

이에 연구팀은 기존 영구자석 선형전동기와 동등 수준의 성능을 구현하면서도 고정자에 영구자석을 N-S-N-S 형태로 배치하지 않고, 영구자석을 N-철심-N-철심 형태로 배치해 영구자석 사용을 기존 대비 40% 줄였다. 이에 선형전동기 가격도 대폭 감소됐다.

또한 기존 영구자석 선형전동기는 단부효과로 인해 추력의 맥동이 크지만, 개발된 기술은 단부효과를 효과적으로 줄여 추력과 수직력의 맥동을 최소화하고 소음과 진동을 줄이면서 정밀한 위치 제어가 가능하다.

연구팀은 해당 기술이 정밀위치제어응용 시스템, 직접구동 장거리 반송시스템, 자동화장비, 반도체·디스플레이 제조 장비의 이송용 구동기, 공작기계, 검사장비의 이송계, 로봇 등 다방면에 걸쳐 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.