• 전력전자학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.85-91
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• 1998

본 논문에서는 디젤엔진의 효율적인 연료분사를 위해 연료펌프의 솔레노이드 밸브를 전력전자적 기법을 이용하여 제어하고자 하는 것이다. 대표적인 연료분사장치인 UI(Unit injector)방식에서는 솔레노이드 밸브의 개폐하기 위해서는 코일과 규소강판으로 구성된 솔레노이드 밸브를 전기적인 힘에 의해 동작시켜야 하며 이를 위한 기존의 방식을 기계적 방식이나 정전류 제어방식에 의존하였다. 이들 방식의 경우 밸브가 받혔을 경우에도 항상 일정한 직류전압을 솔레노이드 밸브에 공급함으로써 일정하게 큰 전류가 밸브에 흐르게 하는 방식이 연구되었다. 그러나 이러한 방식들의 적용은 연료펌프의 밸브와 자동차 배터리(Battery)의 수명을 단축시키고 방열 등의 문제점을 일으킨다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 솔레노이드 밸브를 DCC-PWM 제어함으로써 밸브에 흐르는 전류를 효과적으로 제어하여 기존의 문제점을 해결하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.253-254
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• 2008

최근 국내 IT 산업의 발달에 따른 디지털화에 따라서 대기전력에 의해서 소비되는 전력소모량은 일반 가정용 전원을 기준으로 할 때 전체 사용량의 11%에 육박하는 수준까지 나타나고 있으며, 이는 다른 선진국에 비해서도 상당히 높은 수준으로 미국의 5% 수준의 2배가 넘는 수치이다. 전기, 전자제품의 디지털화의 추세는 일반가구 및 산업시설에 공급되는 공급전압에 비해서 상당히 낮은 전압으로 제품이 동작하게 되며, 이러한 전압변환은 제품에 내장된 변압기에 의해서 수행되는데, 변압기는 전기 전자제품이 구동하지 않는 경우에도 일차측에 인가된 전압에 의해서 발생되는 대기전력 소비량에 의해서 일정 크기의 전력소모가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 인구에서는 대기진력에 대해서 가전제품의 대기상태를 유지하기 위한 상태에선 소모되는 전력량 및 변압기의 1차측에서 유도되나 2차측에서 전력에너지로 변환되지 못하고 소실되는 손실을 모두 포함하는 것으로 정의를 내리고, 해당 적용 제품의 비구동상태에서 독립된 전원으로 구동되어 변압기의 1차 측을 완전히 개방하여 1차 측 전압인가에서 발생되는 손실까지 모두 줄일 수 있는 회로에 대한 기술적인 구성과 적용가능성에 대해서 연구하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2138.1_2139.1
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• 2009

COS 조작봉은 선로의 사고나 설비교체 또는 수리 등이 필요할 때 활선상태에서 COS를 개폐하기 위한 장비로서 보통 절연특성 및 강도가 우수하고 경량소재인 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics)로 제작된다. 따라서 특고압 선로에서 작업 중 안전사고를 예방하기 위해 사용되는 장비인 만큼 안전거리 확보와 작업의 편리성을 고려하여 직접 조작봉을 연장하여 사용할 수 있도록 다단으로 제작되며, 조작봉의 크기는 작업조건에 따라 길이를 선택하여 사용할 수 있도록 2, 4, 6m급 등 길이에 따른 종류별로 생산되고 있다. 이러한 COS 조작봉의 사용특징은 장소와 시간에 관계없이 사용이 가능해야 하고, 특정한 사정에 의해선 작업자 혼자서 사용할 수 있도록 조작봉과 일체된 조명장치의 필요성이 항상 제기되어 왔던 문제이다. 본 논문에서는 이러한 문제점에 주안을 두고 조작봉과 일체된 전계검출에 의한 발광동작을 제어할 수 있는 발광형 COS 조작봉에 대해 각각의 구성별 요소들을 분석하고자 한다.

• 한국진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.465-474
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• 2006

기체저장용기, 단순 개폐밸브 및 기체 공급 관으로 구성된 기체연료 주입계는 가장 간단하게 사전에 기체 도입유형을 정할 수 있다는 장점이 있다. 장치의 동작특성을 알아보기 위해 기체 흐름에 관한 일차원 동특성 방정식을 세우고 수치적으로 풀었다. 이 계산의 목적은 저장기체 압력, 저장용기 체적, 공급관의 굵기, 길이 따위의 기계적 요소들과 최대유량까지의 지연시간, 최대유량 값, 기체 펄스폭 따위의 기체 흐름의 유형을 결정하는 인자들 사이의 관계를 정립하려는 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.11-18
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• 2011

본 연구에서는 RFID 카드 접촉에 의해 시스템 전원을 개폐하는 방식의 디지털 보안 장치를 개발했다. 이는 무선 데이터 송/수신 회로기반으로 설계되었으며, RS-232C전용 칩을 내장하여 컴퓨터나 기타 디지털 기기에도 적용할 수 있다. LED를 장착하여 본 장치의 동작 여부를 점검 할 수 있다. 본 시스템에서 13.56MHz의 주파수 회로가 ID 카드에 전원을 공급하고, 카드 유무를 체크하기 위해 DC 입력단이 카드의 필드 내 근접여부를 확인한다. 본 시스템의 보안 수준은 비교시스템[13]에 비해 보안 수준이 아주 강력하다. 어떤 사용자일경우라도RFID 카드를 이용하지 않으면 시스템을 사용할 수 없다. 인가된 경로 외의 모든 불법적인 접근이 차단된다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.434-435
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• 2008

최근 국내 IT 산업의 발달에 따른 디지털화에 따라서 대기전력에 의해서 소비되는 전력소모량은 일반 가정용 전원을 기준으로 할 때 전체 사용량의 11%에 육박하는 수준까지 나타나고 있으며, 이는 다른 선진국에 비해서도 상당히 높은 수준으로 미국의 5% 수준의 2배가 넘는 수치이다. 전기, 전자제품의 디지털화 의 추세는 일반가구 및 산업시설에 공급되는 공급전압에 비해서 상당히 낮은 전압으로 제품이 동작하게 되며, 이러한 전압변환은 제품에 내장된 변압기에 의해서 수행되는데, 변압기는 전기, 전자제품이 구동하지 않는 경우에도 일차측에 인가된 전압에 의해서 발생되는 대기전력 소비량에 의해서 일정 크기의 전력소모가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 대기전력에 대해서 가전제품의 대기상태를 유지하기 위한 상태에서 소모되는 전력량 및 변압기의 1차측에서 유도되나 2차측에서 전력에너지로 변화되지 못하고 소실되는 손실을 모두 포함하는 것으로 정의를 내리고, 해당 적용 제품의 비구동상태에서 독립된 전원으로 구동되어 변압기의 1차 측을 완전히 개방하여 1차 측 전압인가에서 발생되는 손실까지 모두 줄일 수 있는 회로에 대한 기술적인 구성과 적용가능성에 대하여 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.249-249
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• 2011

전력용 개폐장치인 진공차단기의 차단부가 송배전 시스템에 30 [kA] 정도의 커다란 사고전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 동작될 때 차단부 내부 전극 사이에 25,000 [K] 이상의 아크 플라즈마가 발생하게 된다. 두 전극 사이에 발생된 아크 플라즈마는 약 10 ms~20 ms 동안 지속되다가 교류전원의 전류영점 부근에서 회복된 절연성능으로 인하여 자연스럽게 소멸되지만, 대전류 구간동안 아크 플라즈마의 집중 현상 등에 의하여 전극의 심각한 손상 등이 발생되면 절연성능이 요구된 만큼 회복되지 못하여 사고전류를 차단하지 못하며 시스템에 연결된 기기들에게 심각한 손상을 입히고 정전사고를 일으킨다. 본 연구에서는 전자계-열유동 연성해석기법을 이용한 축자계 진공차단부에서 발생하는 아크 플라즈마의 3차원 수치해석을 통하여 전극의 심각한 손상을 입히는 아크플라즈마의 집중 현상에 관한 축자계의 영향을 고찰하고자 한다. 수치해석을 위한 아크 영역은 양극과 음극의 직경과 같은 직경의 원기둥으로 가정하였고, 전자계 해석으로부터 얻어진 로렌츠 힘과 줄열을 열유동 해석을 위한 Navier-Stokes 방정식의 파라미터로 입력하여 해석을 수행함으로써 전자계와 유체역학적인 영역을 동시에 연계한 순차적 일방향 연성해석 기법을 적용하였다. 컵형 축자계 진공차단부 내 아크영역에서의 로렌츠 힘의 특성과 온도분포에 대하여 수치해석을 수행하였고, 크기가 다른 두 로렌츠 힘에 의하여 양극표면으로 집중되는 온도분포의 크기를 비교함으로써 진공아크 플라즈마의 집중현상에 영향을 미치는 주요 요소를 규명할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.6-8
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• 2005

스프링 조작기는 초고압 GIS, GCB 등의 개폐장치를 구동시키는 조작 장치로서 동작 중 부품에 큰 충격력 및 힘이 작용하여 파손되는 경우가 발생한다. 이에 개발 설계 단계에서 스프링 조작기의 구조적 건전성 확보를 위해 각 부품에 작용하는 힘을 예측하여 평가, 검증하는 해석 및 시험 기술이 요구된다. 본 논문에서는 145kV GIS용 스프링 조작기를 ADAMS로 다물체 동역학 해석을 수행하여 추출한 부품의 조인트 반력을 이용하여 응력 해석을 수행하였다. 그리고 그 결과와 응력측정 시험 데이터와의 비교를 통해 해석의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 여기서는 한 예로 커넥팅 로드에 대한 신뢰성 평가를 시행하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권3호
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• pp.97-107
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• 2017

자동문에 있어서 적외선과 마이크로파 센서는 물체인식 입력신호를 통해 모터 개폐동작 제어를 담당하는 핵심부품으로 많이 사용하고 있다. 적외선과 마이크로파 기반의 센서를 자동문에 적용한 기존 시스템 경우, 대부분 건물외부로 노출하여 설치하기 때문에 태양의 적외선 또는 가시광선에 의해 오동작이 발생하게 된다. 또한 실내 외의 온도 차로 인한 환경변화는 물체인식 검출신호에 잡음을 일으키는 원인이 되기도 한다. 이러한 문제점과 더불어 빠르게 이동하는 물체를 감지센서가 검출영역에 대한 처리속도를 따라가지 못하는 하드웨어 결함이 감지 사각지대를 만들게 된다. 이는 자동문을 이용하는 통행자의 안전문제에 직접적인 영향을 주고 있기 때문에 빠른 개선방안이 필요한 시점이다. 본 논문은 기존의 감지센서 외에 초음파 센서를 추가 설치하여 검출영역을 개선하기 위한 실험을 진행하였다. 초음파 신호의 검출특성과 장점을 자동문에 적용하여 빠르게 이동하는 물체의 접근경로와 고정 장애물의 위치영역을 정확하고 신속하게 처리하는 연산회로와 검출 알고리즘을 구현하였다. 이를 통해 초음파 센서를 적용한 자동문이 사각지대를 감지하는 검출영역에서 성능개선으로 이어지는 결과를 현장실험을 통해서 확인하고 개선방안을 제안하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.