• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.27-27
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• 2009

드라이브 샤프트는 일반적으로 엔진에서 발생된 회전력을 바퀴에 직접 전달하는 동시에 조향기능을 수행하는 자동차 부품이다. 최근에 경량화를 통한 에너지 절감을 위하여 기존 스틸소재를 알루미늄으로 대체하는 방안에 대한 연구가 집중되고 있다. 그러나 알루미늄 단일소재로 드라이브 샤프트를 제조하는 것은 비경제적이며 또한 기 개발된 자동차 부품들과의 연결을 고려하여 알루미늄 튜브와 스틸 요크의 이종금속 접합기술이 요구된다. 전자기 펄스용접은 전자기력을 이용하여 용접대상물을 고속으로 충돌시켜 용접하는 기술로서 열 발생이 적어 재료의 특성차로 인한 결함 및 변형이 발생하지 않아, 이종금속간 고품질 용접이 가능하며, 전자기 펄스 용접부의 품질과 밀접한 관계를 갖는 공정변수 경우 모재와 접합재의 재질 따라 적정 공정변수 범위가 변화되므로 공정에 따른 데이터의 축적은 대단히 중요하다. 전자기 펄스 용접을 이용한 이종금속 접합시 접합부 품질에 영향을 미치는 공정변수는 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격 및 접합재의 직경과 두께의 비(D/T비)로서 보고되었으며, Al/Steel 이종 금속 접합시 이들 공정변수가 접합부에 미치는 영향 및 최적의 공정변수 도출을 위한 연구는 시도되지 않았다. 따라서 본 연구는 전자기 펄스 용접기술을 이용한 Al/Steel 이종금속 접합 실험을 통하여 전자기 펄스용접의 적정성과 최적의 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격, D/T비를 도출하고자 한다. 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 이 장치의 최대충전전압과 최대접합용량은 각각 10kV, 36kJ이다. 접합재는 전기 전도율의 높은 Al 1070 파이프를 사용하였으며 모재는 기존 스틸 요크재인 SM45C 환봉을 사용하였다. 기보고된 연구를 통하여 코일과 접합재 사이의 간격이 좁을수록 높은 전자기력이 접합재에 작용하는 것을 확인하였으나 코일내 접합재와 모재 삽입 편의를 위하여 1mm로 설정하였다. 접합부의 품질 평가를 위하여 수압시험을 실시하였으며, 시험 후 접합부 단면을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.617-628
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• 2016

본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제46권4호
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• pp.1-7
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• 2009

ITS와 ETC 기술은 새로운 도로의 건설 없이 교통 능률과 이동 안전성을 개선하는 것을 목표로 한다. 이를 실현하는 한 방법으로 요즘 DSRC가 각광을 받고 있다. 2007년 5월에 공표된 중국 DSRC 표준은 낮은 비트 전송율, 단문 메시지 그리고 단순한 MAC 제어를 가지고 있다. DSRC 시스템 사용자들은 전지 1개로 1년 이상의 긴 사용기간을 원한다. 본 논문에서는 초저전력 소비 구조의 SoC를 설계하고자 한다. 몇몇 디지털 논리 개념과 아날로그 전력 제어 논리가 전력 소비를 줄이기 위한 기법으로 사용되었다. SoC 동작 모드, 클럭 속도, 동작 전압 범위, 웨이크업 신호 검출기, 아날로그 비교기, 그리고 내부 전압 조정기(IVR)와 외부 전력 스위치(EPS)등이 설계된 블럭들이다. 시뮬레이션으로 확인한 SoC 전력 소비는 동작모드에서는 8.5mA@20Mhz, 0.9mA@1Mhz 이하이며, 전력 정지 모드에서는 5uA 이하였다. SoC는 2008년 8월에 설계를 완료하고, 2008년 11월에 $0.18{\mu}m$ CMOS공정으로 제작을 마쳤다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.198-204
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• 2022

본 논문에서는 ANSYS 유동해석 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 5kW와 50kW 수직축 풍력터빈에 대해 연구였다. 5kW급 수직축 풍력터빈은 주 블레이드의 갯수와 보조 블레이드의 개수를 각각 30개로 하였고 주속비(TSR)를 0.2에서 06까지 변화를 주면서 전기적 특성을 분석하였다. 5kW급 수직축 풍력터빈의 전기적 특성을 기초로 하여 50kW급 수직축 풍력터빈을 설계 하였다. 5kW급 풍력발전은 주속비가 0.5일 때 9.5kW의 출력과 0.28의 효율이 최대로 나타났다. 출력전류(I_p)와 출력전압(E_p)을 계산한 결과, 주속비가 증가하면 출력전류(I_p)는 감소되고 출력전압(E_p)은 증가되는 것을 알 수가 있었다. 그리고 주속비를 변화주어도 5kW급 풍력발전은 5kW 이상 출력이 측정되었다. 주속비를 0.3부터 0.6까지 변화시켰을 때, 50kW급 풍력발전은 50kW 이상 출력되었다. 50kW급 풍력발전은 주속비가 0.4일 때, 출력은 58.37[kW]이고 효율은 0.318로 최대로 나타났으며, 제안한 50kW 풍력발전이 설계조건을 만족함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권11호
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• pp.48-55
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• 2009

본 논문에서는 차세대 100-Gb/s급 광통신 시스템을 위한 3-병렬 Reed-Solomon (RS) 디코더 기반의 고속 Forward Error Correction (FEC) 구조를 제안한다. 제안된 16채널 RS기반 FEC 구조는 4개의 신드롬 계산 블록이 1개의 Key Equation Solver (KES) 블록을 공유하는 3-병렬 4채널 RS 기반 FEC 구조 4개로 구성되어 있다. 제안하는 100-Gb/s RS 기반 FEC는 1.2V의 공급전압의 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 구현 결과 제안된 RS기반 FEC 구조는 300MHz의 동작 주파수에서 115-Gb/s 의 데이터 처리율을 가지며, 기존의 RS 기반 FEC 구조에 비해 높은 데이터 처리율과 낮은 하드웨어 복잡도를 보여주고 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.47-47
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• 2010

지구온난화의 심화로 사회적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 $CO_2$ 배기가스 및 연비와 직결되어 있는 자동차 중량 절감의 중요성이 강조됨에 따라 차체 경량화 기술은 환경 친화적인 자동차 개발의 핵심기술로 연구되고 있다. 그러나 충돌보호 장치 및 편의장치의 증가로 차체 중량은 지속적으로 증가하고 있어 차체 중량을 혁신적으로 절감할 수 있는 초경량 차체기술이 요구된다. 차체 경량화 방법으로 기존 강재를 알루미늄재로 대체하는 방안이 연구되고 있으며, 일부 해외 고급 차종에서 알루미늄재를 이용한 스페이스 프레임 및 부품 개발을 검토 적용 중이다. 그러나 알루미늄 단일재 사용은 안전성등에서 요구 성능을 만족시키기 어렵기 때문에 강재와 알루미늄재의 적절한 사용이 필요하다. 이를 위하여 강재와 알루미늄간 이종접합부가 발생하며 이를 위한 적정 공정 개발이 필요하다. 전자기 펄스 용접(MPW)은 고상접합의 한 종류로서 고전류를 순간적으로 방전하여 발생된 고에너지를 통하여 접합이 이루어진다. 이러한 고에너지는 외부재의 전 자기적 성질에 의하여 에너지량이 결정되므로 외부재의 전도도(conductivity)는 매우 중요하며 이러한 이유로 Aluminum 1xxx계 중심의 전자기 펄스 용접 공정이 연구되었다. 그러나 자동차 스페이스 프레임 및 드라이브 샤프트등과 같은 부품에 알루미늄재를 적용하기 위해서는 일정 강도를 확보할 수 있는 6xxx계의 관련 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 고품질의 접합부 확보를 위한 1xxx계와 6xxx의 최적의 공정변수(충전전압, 외부재와 내부재 사이의 간격, 외부재 두께)를 도출하였다. 이를 위하여 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 접합 후 누수시험을 통하여 접합부의 품질을 검토하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권7A호
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• pp.1090-1098
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• 1999

본 논문에서는 자기 디스크 출력 채널에 사용되는 EPR-4 비터비 디코더 회로를 설계하였다. 비터비 디코더는 ACS 회로, 경로 메모리, 최소값 감지회로, 출력 선택 회로로 구성되었다. 설계한 EPR-4 비터비 디코더는 (1,7) RLL 코드를 사용하여 하드웨어 구현에 필요한 상태수를 8개에서 6개로 감소시켰으며, ACS 연산시 누적 동작과정에서 발생할 수 있는 오버플로우 문제를 처리하기 위해 2의 부소 연산에 바탕을 둔 modulo 비교를 사용하였다. 그리고 경로 메모리 회로에서 6개 출력이 수렴하지 않는 경우 최소 state metric 값을 경로에서 최종 결과값을 결정하도록 파이프라인 구조의 최소값 감지회로를 사용하였다. EPR-4 비터비 디코더 회로는 0.35 $\mu\textrm{m}$ CMOS 공정에 맞추어 설계되었으며, 트랜지스터 개수는 약 15,300 이며, 3.3V의 전압조건에서 최대 데이터 수신율은 250Mbps이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.963-969
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• 2008

본 논문에서는 무선통신시스템의 수신단에 적용될 수 있는 6비트 100MHz 플래쉬 A/D 변환기를 설계하였다. 제안하는 플래쉬 A/D 변환기는 해상도가 1비트씩 증가함에 따라 2배수로 증가하는 S-R 래치 회로를 단순화하여 집적화 하였다. 기존 NAND 기반의 S-R 래치 회로에 사용되던 8개의 MOS 트랜지스터 숫자를 6개로 줄였으며, 비교단의 동적 소비전력을 최대 12.5%까지 감소되도록 설계하였다. 설계된 A/D 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS n-well 1-poly 6-metal 공정을 사용하여 제작되었고, 전원 전압 1.8V, 샘플링 주파수 100MHz에서의 전력소모는 282mW이다. 입력 주파수 1.6MHz, 30MHz에서의 SFDR은 각각 35.027dBc, 31.253dBc이며, 4.8비트, 4.2비트의 ENOB를 나타내었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.195-200
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• 2006

자동차용 ABS/TCS 시스템의 기존 개별소자 회로를 시험하고, 시스템의 문제점을 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석하였다. ABS/TCS 시스템의 성능을 개선하기 위해 에러 보상회로, 비교기 및 UVLO 회로를 가진 인터페이스 IC를 설계하고, 전기적 특성을 조사하였다. 전압 조절기는 자동차 환경에 견디기 위해 $-20^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$ 사이의 온도 범위에서 온도변화를 보상하도록 하였고, ABS와 브레이크는 같은 주파수와 다른 주파수의 듀티 계수를 사용하여 분리하였다. UVLO 회로와 정전압 회로는 잡음을 제거하기 위해 적용하였고, 과도 전류를 제한하기 위해 보호회로를 사용하였다. ABS/TCS 시스템의 전기적 성능을 향상시키기 위해 IC 제조를 위한 레이아웃을 설계하였다. 제작된 마스크 패턴은 11개로 구성하였으며, 전류 손실을 줄이기 위해 8개의 패드를 유효하게 배치하였다. 브레드보드 시험치와 레이아웃을 설계한 후 시뮬레이션의 시험치를 비교한 결과 시뮬레이션과 브레드보드 실험치가 거의 일치하거나 우수한 결과를 가짐을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.57-63
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• 2014

본 논문은 전력소모와 면적을 줄인 지연된 피드-포워드 경로를 갖는 3차 SDM 구조를 제안하였다. 제안한 SDM은 기존의 적분기 2개로 구현된 3차 SDM(Sigma-Delta Modulator) 구조를 개선하였다. 제안된 구조에서는 기존 구조의 둘째 단에 지연된 피드-포워드 경로를 삽입함으로써 첫째 단의 계수 값을 2배로 증가시킬 수 있어 기존구조에 비하여 첫째 단 적분기 커패시터($C_I$)를 1/2로 감소시킬 수 있다. 그러므로 첫째 단 적분기의 부하 커패시턴스가 1/2로 작아지기 때문에 첫째 단 연산증폭기의 출력전류는 51%, 첫째 단의 커패시터 면적은 48% 감소되어 제안한 구조는 전력과 면적을 최적화 할 수 있다. 본 논문에서 제안한 구조를 이용하여 설계된 3차 SC SDM은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 공급전압 1.8V, 입력신호 1Vpp/1KHz, 신호대역폭 24KHz, 샘플링 주파수 2.8224MHz 조건으로 시뮬레이션 하였다. 그 결과 SNR(Signal to Noise Ratio) 88.9dB, ENOB(Effective Number of Bits) 14비트이고 SDM의 전체 전력소모는 $180{\mu}W$이다.