• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.627-628
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• 2012

기존 자기공진형태에서 사용되는 루프 형태의 코일 대신에 코어를 사용한 다이폴 형태의 코일을 1차 측과 2차 측에 사용해 코일의 부피를 줄이 면서도 먼 거리까지 자기장을 보낼 수 있는 자기유도방식의 무선 전력 시스템을 구성 하였다. 각 코일에 사용된 코어의 형상은 코어 내부에서 자기장이 균일하게 분포 될 수 있도록 최적화 되었으며 5m 거리에서 209W의 전력을 전달하고, 최대 16%의 효율을 달성 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.168-179
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• 2013

4-코일 자기 공진 무선 전력 전송 시스템의 해석법 중 critical point analysis(CA)와 impedance matching analysis(IA)를 분석하고, 두 결과를 비교하였다. 4-코일 시스템은 가까운 거리에서는 주파수 분리 현상이 나타나고, 먼 거리에서는 효율이 급격히 감소하는 특징을 나타낸다. 따라서 고정된 주파수에서 사용할 경우, 목표하는 거리와 효율에 따라 최적화가 필요하다. CA는 전체 거리에서 효율이 최대가 되는 critical point를 이용하여 최적화하는 방법이고, IA는 목표 지점에서 임피던스 정합을 이뤄 최대 효율을 만족시키는 방법이다. 기존의 해석은 두 가지 방법을 비교하고 시스템 특성을 이해하는데 부족한 점이 있었기 때문에, 본 논문에서 두 방법의 이론을 좀 더 자세히 분석하고 비교하였다. 두 방법의 비교 결과를 통해 IA가 더 우수함을 보였다. 또한, 한쪽만 정합할 경우 발생되는 트레이드-오프에 대해서도 설명하였다. 스파이럴 공진 코일을 이용한 실험에서는 이론 결과와 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.142-149
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• 2019

전기자동차를 무선으로 충전하기 위하여서는 전기에너지를 전송하기 위한 코일이 꼭 필요하다. 코일의 형태는 기본적인 원형 코일에서부터 두 코일 간의 커플링 효과를 높이기 위한 DD 형상의 코일 등 여러 종류가 있다. 하지만 코일 간 커플링이 좋은 DD 형상의 코일은 송수신 측 전력변환장치의 구조가 복잡해지는 단점이 있어 사용에 제한이 있다. 본 논문에서는 자유공간에서 2개의 코일을 이용하여 무선으로 전력을 전송할 때 제작이 편리한 스파이럴 인덕터의 인덕턴스 값을 계산하고 적절한 크기의 인턱터를 설계하는 방법을 제시하였다. 공진기에서 XLm 값이 부하저항 값과 비슷하여질 때 bifurcation 현상이 나타나므로, 이 현상이 덜 일어나도록 XLm 값을 최소부하저항 값과 같도록 선택하여 공진기에 필요한 인덕턴스 값을 계산하였다. 계산된 인덕턴스 값을 스파이럴 인덕터로 구현하기 위하여 스파이럴 인덕터에서 인덕턴스 값과 인턱터의 크기, 턴 수, 총 코일 길이와의 관계를 알아보았다. 또한, 두 개의 코일의 수평 이격에 따른 결합계수 k 값의 변화를 알아본 후 적절한 인덕터를 선정하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.1-10
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• 2008

기존의 공진주 비틂 전단 시험기는 길이와 지름의 비율이 2:1의 시료를 사용하고 이는 가진 시스템의 최대 회전시 대략 1.5%의 최대 전단 변형율을 일으킨다. 이번 연구의 목적은 대변형을 일으킬수 있는 공진주 비틂 전단 시험기의 수정이다. 수정 작업으로는 가진시스템의 왕복거리 한계의 극복을 위한 새로운 기초 받침 개발과 비틂력을 증가시키기 위한 코일 감는 방법의 변형이다. 가진 시스템의 새로운 코일감는 방법이 전자석 시스템에서 비틂력에 미치는 영향이 평가 되었고 모래를 시험한 수정된 장치의 응용이 기술되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.168.2-168.2
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• 2013

테슬라 코일은 니콜라 테슬라가 고안한 변압기로, 교류 아크 방전을 통한 플라즈마의 발생을 관찰할 수 있는 기기이다. 고전압 트랜스를 사용해 저전압을 고전압으로 변환하고, 변환된 에너지를 콘덴서에 충전시켜 스파크 갭 사이에 절연파괴를 일으켜 아크 방전을 통한 플라즈마를 발생시킨다. 이 때 콘덴서와 1차코일 사이에 폐회로가 형성되고, 1차 코일과 2차 코일 사이에 전자기장이 생긴다. 공진주파수가 맞을 때 만들어진 전자기장으로 에너지가 전달되고, 2차 코일에서 증폭된 에너지는 충전된 탑로드 끝에서 아크 방전을 통하여 플라즈마의 형태로 방출된다. 본 프레젠테이션에서는 한동글로벌 학교 고등학생들이 50시간에 걸쳐 직접 제작한 테슬라 코일의 자세한 스펙, 만든 부품들과 그를 만드는 데 사용한 물품들, 설계도들, 날짜별로 기록한 테슬라 코일의 자세한 제작 과정과 후기, 만든 테슬라 코일의 작동과 이를 이용한 추가적인 실험 내용을 발표하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.669-681
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• 2012

본 논문에서는 헬리컬 코일을 이용하는 공진형 무선 전력 전송 시스템에서 새로운 상호 인덕턴스 계산식을 이용한 해석적 계산을 제안한다. 상호 인덕턴스 계산 과정 중에 중요한 변수의 look-up table을 수식화 하였다. 송 수신이 대칭인 구조에서 두 헬리컬 코일 간의 거리를 53 mm부터 500 mm까지 10 mm 간격으로 거리를 증가시키며, 공진 주파수와 삽입 손실에 대한 계산 결과와 실험 결과를 비교하였다. 실험 결과와 계산 결과의 공진 주파는 평균적으로 5.63 %의 차이를 보였다. 삽입 손실은 실험 결과와 290 mm에서 0.33 dB의 가장 작은 차이를 보였고, 평균적으로 2.25 dB의 차이를 보였다. 발룬을 사용하지 않았을 때의 실험 결과가 계산 결과와 더 근접한 결과를 보이는 것을 확인했다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.138-139
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• 2012

본 논문에서는 고주파 공진형 인버터 접속의 가열 코일로부터 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조물에 가하여 발열하는 공진형 인버터를 이용한 유도가열 방식의 최적설계를 제안하였다. 설계한 시스템 인버터는 스위칭주파수 20[kHz] 대역에서 동작하는 하프-브리지 고주파 직렬 부하 공진형이며 LC공진 설계 시 부하 자체를 L로 설정하여 효율을 최대화 하였다. 또한 유도가열용 인버터에 적용 가능한 스너버회로의 특성분석을 통해 본 시스템의 최적화에 관한 연구를 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1197-1199
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• 2015

PLS-II 키커 모듈레이터는 마그넷 코일 4개에 펄스전원을 공급하고 있다. 에너지 저장용 커패시턴스 합성 값은 $3.2{\mu}F$이고, 두 개의 회로로 커패시턴스 $1.6{\mu}F$로 나뉘어져 있다. 키커 마그넷 코일 두 개를 직렬연결하고 두 개 회로를 병렬구조로 하여 펄스 폭 $6.8{\mu}s$, 전류 20 kA, 운전주파수 10 Hz로 운전되고 있다. 커패시터와 코일의 직렬공진에 의해 에너지를 전달하는 직렬공진회로이다. 인덕턴스를 줄일 목적으로 전원장치는 키커 마그넷 가까이에 설치되어있다. 이것은 펄스폭에 영향을 미치게 되며 운전전류에 민감해서 그 값이 커지게 되면 입력공급 전압이 높아지게 된다. 장치의 운영적인 측면에서 고장이나 키커 모듈레이터 내부에 문제가 발생 하였을 경우 저장링 터널에 설치되어있는 전원을 점검하기 위해서는 빔 운전을 중단하고 접근을 해야 하는 불편함이 있다. 키커 모듈레이터 전원을 단일전원을 하고자 하는 궁극적인 목적은 입사효율을 높이기 위함이며, 입사되는 키커의 변수를 조정하고자 한다. 또한, 정비의 용이성과 입사 시 키커의 전압, 전류를 개별적으로 조정이 가능하게 단일전원으로 장치를 제작하고자 한다. 본 논문에서는 단일전원의 설계와 실험내용을 소개하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.485-486
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• 2017

본 논문에서는 10m 반경의 공간에 위치한 웨어러블 기기를 충전하기 위한 무선 전력전송을 제안한다. 장거리 무선전력전송의 송신코일 양단의 높은 전압문제를 해결하기 위해 공진 커패시터를 분산하여 각 코일의 유기전압을 줄이는 분산권선형 다이폴 코일을 제안하였다. FEM 시뮬레이션 결과, 분산권선형 다이폴 코일이 형성한 자속밀도의 균일도는 최소 71%로 집중권선형 다이폴 코일의 최소 51%보다 높았다. 또한 거리별 최고 자속밀도는 분산권선형 다이폴 코일이 낮았지만 거리가 멀어질수록 차이는 줄어들어 5m 거리 이후에서의 차이는 30 % 이내임을 확인하였다. 시뮬레이션 설계를 바탕으로 분산권선형 다이폴 송신코일과 4가지의 다른 형태를 갖는 수신 코일을 제작하여 10m 거리 이내에서 10 mW 이상의 전력을 전송하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.971-978
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• 2009

본 연구는 위상제어형 루프안테나에 관한 것으로서, 유전체기판 상에 에칭기법이나 프린트기법으로 루프안테나용 동박패턴을 제작함에 있어, 루프에서 발생하는 전자계가 서로 보완위상이 되게 배치하여, 인접하는 루프패턴 간에서 방사되는 전자계가 서로 충돌하지 않게 방사되는 위상제어형 루프코일 배치에 관한 것이다. 이 방법으로 인접하는 각 루프코일이 서로 보완위상으로 배치되어 전자계가 원만하게 방사되어, 방사 손실이 없고 방사 효율이 뛰어나게 된다. 또한 복수 개의 각 루프코일의 길이를 서로 달리함으로 인해, 각 루프코일의 길이가 달라짐에 따라 공진주파수가 달라지고, 이러한 공진점이 다른 루프코일을 밀결합 시킴으로 인해 공진주파수 대역을 넓게 할 수 있고, 원하는 대역만큼 조절할 수가 있게 된다. 이로 인하여 크기 20mm$\times$20mm 이하의 사이즈에, 두께 0.4mm 이하의 박막의 유전체기판에 CDMA850 휴대폰대역 및 PCS, WCDMA 등의 안테나를 구현하여 게인 0dBi 이상 방사효율 60% 이상의 안테나를 구현할 수가 있다.