• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1635-1641
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• 2021

능동 노이즈 제어 시스템이 내장되어 있는 휴대용 시스템은 저전력 구동이 요구된다. 능동 노이즈 제어를 위한 과도한 안티 노이즈 탐색 동작은 내장 배터리의 빠른 전력 소모를 발생시킨다. 시스템의 동작 조건에 따라 적응적으로 노이즈를 제거 할 수 있는 방법이 요구되며, 전력 소모를 줄이는 방법은 오늘날의 휴대용 시스템에서 매우 중요한 핵심 기능이 되고 있다. 본 논문에서는 다양한 노이즈가 입력될 수 있는 시스템에서 이진 탐색 알고리즘을 이용한 고속의 능동 노이즈 제어(Active Noise Control, ANC) 방법을 제안한다. 연구를 위해 구현된 아키텍처는 입력 신호로부터 노이즈로 간주되는 주파수 성분을 감지하고, 이진 탐색 알고리즘을 이용하여 일반적인 선형 탐색 알고리즘 보다 훨씬 더 빠른 속도로 안티 노이즈 생성을 위한 적절한 진폭 값을 찾게 된다. 실험 결과를 통해 제안한 알고리즘의 동작이 성공적으로 수행함을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.523-531
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• 2014

본 논문에서는 노이즈에 대한 사전 정보 없이 단일 왜곡 영상으로부터 노이즈 매개 변수를 예측하고, 예측된 매개변수를 이용한 고속 노이즈 검출 및 제거하는 기법에 대해 제안한다. 왜곡 영상의 국부 통계를 이용하여 예측된 노이즈 매개 변수는 노이즈 검출기를 위한 사전 제약 조건으로 활용되며, 상기 제약 조건은 1차 마르코프 랜덤 장과 결합하여 노이즈 검출기를 구성하게 된다. 더불어 노이즈 검출 과정에서 설정된 제약 조건 및 매개 변수를 기반으로 복원 영상의 완화도를 제어하기 위한 가변 필터 차수의 가중치 기반 적응 노이즈 제거 필터를 제안한다. 실험 결과를 통해 제안 방식의 우수성을 검증할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.818-819
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• 2015

PAL-XFEL 장치에 사용 할 고전압 펄스 모듈레이터 출력파워는 수 ${\mu}s$ 범위의 짧은 고전압(400 kV), 대전류(500 A) 펄스를 요구한다. 이러한 펄스파워를 얻기 위해서 PFN(Pulse Forming Network)에 에너지를 축적하고, 플라즈마 스위치인 싸이라트론을 통하여 에너지를 신속하게 클라이스트론 쪽으로 전달한다. 클라이스트론은 모듈레이터에서 공급하는 펄스 전원을 이용하여 RF를 증폭하는 대출력 고주파 증폭장치이다. 고전압 펄스 모듈레이터 제어기는 고속펄스 신호처리 모듈(Fast Pulse Signal Conditioning Module), PLC(Programmable Logic Controller)로 구성되어 있다. 고전압 펄스 모듈레이터에 사용하는 대용량 싸이라트론은 고전력을 스위칭 할 때 발생하는 스위칭 노이즈는 매우 크다. 이러한 노이즈는 모듈레이터의 출력 시그널인 빔 전압, 빔 전류, EOLC(End of Line Clipper) 전류, DC high voltage에 섞여 있으면서 신호 왜곡 및 제어장치의 고장을 유발시킨다. 이처럼 노이즈가 많이 포함되어 있는 아닐로그 신호를 깨끗한 신호(a clean signal)로 바꾸어주는 노이즈 필터링 장치인 고속펄스 신호처리 모듈을 제작하여 실험한 결과를 알아보고 모듈레이터 인터록 시스템인 PLC에서 Dynamic Interlock의 응답시간을 빠르게 하기위한 회로 수정에 대한 결과에 관하여 기술하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.416-417
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• 2018

Brushless DC(BLDC) 모터는 브러시가 없어 고속 회전에 유리하기 때문에 핸드피스 모터에 많이 적용하는 추세이다. 핸드피스 모터는 부피가 작을수록 유리하여 홀 센서를 장착하지 않은 경우가 많기 때문에 센서리스 제어를 하여야 한다. BLDC 모터의 상 역 기전력 zero crossing 감지 방법을 이용한 센서리스 제어를 할 시 40,000rpm에 달하는 고속 회전에서 상 전압 floating 구간이 $250{\mu}s$밖에 안되기 때문에 샘플링이 부족하고 스위칭 노이즈도 강해 zero crossing에 대한 감지가 어려울 수 있다. 이 논문에서는 역 기전력에 대한 비선형 필터인 majority function을 응용함으로써 모터 상 역기전력의 zero crossing을 감지해내고 고속 BLDC 모터 센서리스 제어를 하는 방법을 소개한다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.50-53
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• 2003

본 연구에서는 AD 변환기, QEP(Quadrature Encoder Pulse Circuit)등 모터 제어에 필요한 주변 소자의 디지털 제어를 통해서 AC 서보 모터의 벡터 제어를[3] 구현하고 시간 지연에 의한 노이즈를 최소화하기 위해 저 전압형 DSP인 TMP320F2812를 이용하였다. TMP320F2812는 MOS 타입으로 8 depth pipeline을 가진 Harvard bus 를 채택해서 최대 150MIPS의 고속 처리 능력을 갖고 있으며 12 비트의 AD 변환기 QEP 회로와 공간 전압 벡터 PWM을 발생시킬 수 있는 기능을 가진 모터 제어용 원칩 DSP이다 모터 제어에 필요한 주변 회로들을 내장한 DSP는 하드웨어적인 구성을 간소화시키고 이로 인한 비용 절감을 얻을 수 있다. 간단한 구조로 고속 연산을 하기 위해 TMP320F2812는 고정 소수점 연산 처리 방식[6]을 사용하게 되었다. 고정 소수점 연산 처리로 인한 오차는 각 변수에 대한 스케일링을 통해 유효 자리를 확보 하는 방법을 사용하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.111-117
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• 2008

일반적으로 산업현장에서 널리 사용되는 유도전동기는 상용인버터를 이용하여 속도제어를 하게 된다. 상용인버터로 구동되는 유도전동기는 인버터의 고속 스위칭에 의한 마이크로 서지전압을 발생한다. 이러한 마이크로 서지는 전동기의 소손뿐 만아니라 PLC 제어계통에 있어서 노이즈 문제를 발생하며, 생산 활동에 막대한 지장을 초래하게 된다. 본 논문에서는 마이크로 서지의 발생 메커니즘을 살펴본 후 전동기 소손 방지를 위한 대책을 제시하고 인버터 출력단에 LCR 필터를 부착하여 실험하였으며 결과로 마이크로 서지전압이 저감됨을 확인하였다 또한 PLC 제어계통의 노이즈 억제에 대해 이론적 고찰을 통해 대책도 제시하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.115-115
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• 2003

최근 회전기계에 대한 세계적인 기술추세를 볼 때 해를 거듭할수록 더욱 정밀해지고 고속화에 대한 요구가 한층 증대되고 있으며 이러한 측면에서 여러 분야에 우수한 장점을 지니고 있는 능동적 자기베어링의 회전축계 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 프랑스를 중심으로 한 미국, 일본 등이 이에 대한 연구를 활발하게 수행하여 고속 공작기계 스핀들을 비롯한 고진공 펌프 및 각종 터어빈, 압축기 등에 실용화시키는 단계에 있다. 그러나 국내 관련기술에 대한 연구는 연구소, 학계를 중심으로 실험실적인 기초연구로서 부분적으로 수행하는 단계에 있으며 관련분야 활용을 위한 본격적인 연구는 수행되지 못하고 있는 실정이고 이를 실용화시키기 위한 일환으로 능동적 자기 베어링의 회전 축계를 구성하고 있는 요소기술 중 하나인 전력 증폭기의 개발이 이뤄져야 할 필요성이 있는데 본 논문에서는 네트웍 기반 전력 증폭기 개발을 시도하였다. 전력 증폭기는 크게 리니어 앰프와 스위칭 앰프로 구분된다. 리니어 앰프의 경우 회로가 간단하고 노이즈가 비교적 작다는 장점이 있지만 전력손실 및 발열이 크기 때문에 에너지 측면에서 저 효율이라는 점과 따로 방열판을 부착해야 한다는 단점을 가지고 있고, 스위칭 앰프의 경우 전력손실이 작은 반면, 회로가 비교적 복잡하고 노이즈의 발생 가능성이 높다는 단점이 있다. 본 논문에선 위 두 가지 방식을 혼합한 혼합형 전력 증폭기로 설계하였다. 또한 기존에 전력증폭기의 경우 상위 주제어기로부터 제어량을 아날로그 신호로 통신하기 때문에 발생할 수 있는 EMI 노이즈신호에 대한 대책을 세워야 하는데 본 연구를 통해 개발된 전력증폭기는 따로 보조제어기(TMS320LF2406A)를 두어 상위 주제어기에 전력증폭기의 상태값을 궤환할 수 있도록 명령 신호체계를 전체 시스템의 샘플링 시간을 고려하여 비교적 전송 속도가 빠른 CAN(Controller Area Network)으로 구축하여 주제어기와 전력 증폭기간에 양방향 통신이 가능하도록 하였다. 이로써 전력증폭기의 상태정보를 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 칩 설계기술의 발전으로 가격대 성능비가 우수한 DSP(TMS320LF2406A)를 이용하여 과거의 아날로그 방식의 명령신호체계를 디지털 신호체계로 바꿈으로써 네트웍을 통해 전력증폭기의 상태진단 가능성을 검증한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.99-99
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• 2012

본 개발에서는 초고속복합분자펌프 구동을 위한 디지털 구동장치를 설계하였다. BLDC구동을 위한 디지털 제어 시스템의 핵심제어 보드 설계 및 모듈 설계를 하여 보드제작 및 기본성능평가를 하고 고속 회전 실험을 하였다. AMB제어기는 넓은 제어대역폭을 확보하기 위하여 FPGA 1개와 마이크로 콘트롤러 2개를 사용하여 구성하였으며 FPGA로 AMB구동을 위한 PWM기능과 CPU 2개의 원활한 Data 통신을 위하여 Dual Memory을 구현하였으며 PWM의 디지털노이즈 회피를 위하여 AMB구동용 PWM과 동기화하여 Gap Sensor 및 전류센서신호 샘플링할 수 있도록 ADC를 구동 및 샘플링한다. 그리고 Gap Sensor 구동 회로와 제어기회로를 하나의 보드로 구연하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.251-257
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• 2002

고속 정밀 파면측정 기술은 적응광학 시스템의 성능향상에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 적응광학시스템의 하트만 센서로부터 파면정보를 고속으로 측정할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 또한 변형거울 및 기울기거울을 외부유입 노이즈에 강하게 제어하기 위하여 차분 신호를 구성하는 전기적인 제어 장치들을 개발하였다. 무게중심법에 기초한 파면측정 기술은 하트만 센서를 이용한 파면측정 알고리즘으로 가장 널리 사용 되어오고 있으며 좋은 측정결과를 제공해오고 있다. 본 논문에서는 하트만 센서를 이용한 점 영상에서 실제 각 점의 무게 중심위치를 예측하는 예측 가중치가 결합된 무게중심 법을 제안하였다. 제안된 고속 파면측정 알고리즘은 실험을 통해 고속의 정밀한 측정 결과를 제공함을 확인하였고 결과를 비교 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.164-170
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• 2010

브러시리스(brushless) DC 전동기는 회전자의 위치에 따라 3상 중 2상에 전류를 흐르게 하는 방식으로 구동되며 회전자의 위치를 검출하기 위해서는 홀센서나 엔코더등과 같은 자기식 또는 광학식 위치 검출 센서가 사용되는데 이러한 센서들은 고온이나 저온에서 원치 않는 동작을 유발할 수 있고 전동기의 가격과 부피를 증가시키는 단점이 있다. 최근에는 전동기의 가격과 부피적 측면 그리고 강건성을 고려하여 센서리스(Sensorless) 전동기 구동에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 전동기를 Unipolar PWM 방법으로 고속으로 회전시킬 경우 발생되는 노이즈에 의해 Zero Crossing Point 관측이 어려워 정확한 제어가 용이하지 않은 문제점을 개선하여 드라이버의 수명을 증대시키면서 고속에서도 노이즈를 최소화 할 수 있는 새로운 스위칭 방법을 제안한다.