Since the modern reinforced soil wall technology was introduced in domestic civil engineering society in the year 1980, the reinforced soil walls have been extensively used because these technologies have advantages such as economical efficiency, graceful appearance, and easy construction. This paper describes the application of reinforced soil wall, design criteria, and construction problems. Many cases of troubles, which include a severe deformation of facing, cracks of facing block, overall sliding failure and so on, have been reported. Inappropriate design and construction management mainly induce these problems. The technological level of design and quantity control for reinforced soil wall is not sufficiently supported to cope with the growth quantity of reinforced soil wall construction market and the increasing number of construction companies. The unified standard design and construction criteria of reinforced soil wall should be established with the detail consideration of overall performance and stability. The quality control of design and construction, and cost of construction must be seriously executed to construct a high quality of reinforced soil wall.
a 한국기계연구원 나노융합생산시스템연구본부, 대전 305-343 b (주)제일진공, 안성 456-843 c 한국기계연구원 그린환경에너지기계연구본부, 대전 456-843 (2010년 5월 3일 받음, 2010년 6월 21일 수정, 2010년 6월 29일 확정) 본 논문에서는 고진공용 터보분자펌프의 비접촉 고속회전을 위한 자기베어링 시스템의 디지털 제어시스템의 설계에 대하여 소 개하였으며, 실례로 800 l/s급의 고진공 펌프에 대하여 축 유연모드의 후방향 위험속도를 넘는 최대 40,000 rpm까지의 회전 실험 결과를 나타내었다. 제안된 제어시스템은 기본적으로 PID 기반의 직접궤환 제어기와 자이로스코픽 모멘트 효과를 제어 하기 위한 교차궤환기, 유연모우드 감쇄를 위한 리드필터와 동기진동 저감을 위한 노치필터 등으로 구성되어 있으며, 이러한 제어기는 자기부상형 터보분자펌프 외에 고속 플라이휠과 같은 자기베어링에 적용될 수 있다. 주제어 : 터보분자펌프, 자기베어링 시스템, 디지털 제어, 교차궤환 제어, 유연축 제어 * [전자우편] cniz@kimm.re.kr . 서 론 진공펌프는 다양한 첨단산업에서 진공환경의 제공을 위 하여 필수적인 부품/소재로써, 활용도가 계속 넓어지고 있 으며, 산업의 고도화에 따라 요구되는 진공도 및 배기속도 또한 높아지고 있다 [1,2]. 이 중, 반도체 공정 등에서 10 -4 10 -6 Pa의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고 진공 터보분자펌프(Turbomolecular Pump, TMP)는 다층 의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방 식을 사용하는 진공펌프이다. 이러한 방식으로 고진공을 실현하기 위해서 가장 효과적인 방법은 회전블레이드의 선 속도를 높이는 것으로, 이는 회전로터의 직경을 크게 하거 나, 회전속도를 높임으로써 얻어질 수 있다. 따라서 최근의 고진공 터보분자펌프는 15,000 35,000 rpm의 고속회전 을 요구하며, 이때 회전속도는 주로 로터 재료의 허용한도 까지 적용되고 있다. 이러한 고속화에 있어서 베어링의 선 정이 매우 중요하게 되는데, 고속회전에서의 구름베어링의 사용한계와 윤활의 어려움 등의 이유로 비접촉 방식인 자 기부상 방식이 많이 적용되고 있다 [3-6]. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회 전축을 부상지지함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤 활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어 로 나누어질 수 있는데, 자기베어링의 전자석 코어와 코일, 센서 및 축 등의 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계 도 매우 중요하다. 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특 성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 작동 범위에서의 안 정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 추가적인 기능이 요구되기 때문이다. 이러한 자기베어링계 의 제어시스템으로 능동소자를 이용한 전기회로로 구성되 어 있는 아날로그 제어기가 많이 적용되었으나, 현대 제어 기법 등의 적용과 모델의 다양성, 제어기능의 확대에 따라 큰 유연성을 갖는 디지털 제어시스템이 자기베어링 시스템 에 최근에 주로 적용되고 있다. 터보분자펌프 로터는 진공상태의 회전이므로 반경방향 의 하중은 크게 작용하지 않으나, 일반적인 축 시스템에 비 하여 회전하는 로터의 극관성 모멘트가 크며 높은 회전수 로 인하여 자이로스코우픽 모멘트를 무시할 수 없다. 또한 회전수가 높으므로 축의 유연모우드에 근접한 주파수의 가 진이 쉬우므로 이 또한 고려의 대상이 되어야 하며, 로터의 고진공 터보 분자펌프용 자기베어링 시스템의 디지털 선형 제어시스템 한국진공학회지 19(4), 2010 257 x y z x y z
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