• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.269-270
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• 2012

이 논문에서는 Fly-Back-Converter로 Interleaving 동작하는 계통연계형 마이크로 인버터를 연구하고 200W급 태양전지 모듈에서 발생되는 전기에너지를 효율적으로 이용하여 계통에 연계하기 위한 전력변환시스템 개발을 목표로 하고 있다. 저렴하면서 효율이 높은 계통연계 인버터를 실현하기 위해서는 기존의 중앙집중식 인버터 구조와 다른 접근이 필요하다. 따라서 영전위 소프트 스위칭이 가능한 2병렬 인터리빙 구동의 Fly-Back DC/DC 컨버터 토폴로지로 입력 단 회로를 구성하여 모든 전력변환 동작이 일어나도록 한다. 출력전류를 사인파 open loop로 제어를 하고 CRM(Critical Conduction Mode) 스위칭 동작으로 높은 효율로 작동을 실현시켰다. 이 논문에서는 인터리빙으로 동작하였을 시 200W급 출력으로 나올 수 있는 전류 최대치를 계산 하였고 출력 전류가 사인파로 동작하게 제어방법을 기재하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.31-32
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• 2015

본 논문에서는 전하 균등화를 해주는 동시에 차동전력조절 방식(Differential Power Processing, DPP)을 추가하여 최대 전력점(Maximum Power Point, MPP)을 추종하는 회로를 제안한다. 이를 통하여 본 논문에서는 PV모듈을 제어를 하고, 동시에 벅-플라이백 컨버터를 이용하여 전하 균등화를 할 수 있다. 본 논문에서의 전력조절기는 포워드컨버터로 구성 되어 있고, 주 컨버터인 전하균등화회로는 벅-플라이백컨버터로 구성하였다. 컨버터의 입력은 PV모듈을 직렬로 연결, 출력은 배터리를 직렬로 연결하여 제안한 기능을 구현하였다. 이에 따른 조건을 수식으로 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.21-22
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• 2016

본 논문에서는 차동전력조절방식을 추가하여 최대 전력점을 추종하는 동시에 출력단에 직렬로 연결된 부하가 전하 균등화 기능을 수행하는 회로를 제안한다. 제안하는 회로는 각각의 PV모듈을 제어를 하고, 이를 상태공간평균화기법을 이용하여 해석하였다. 본 논문에서의 전력조절기는 포워드컨버터로 구성 되어 있고, 주 컨버터인 전하균등화회로는 벅-플라이백컨버터로 구성하였다. 컨버터의 입력은 PV모듈을 직렬로 연결, 출력은 배터리를 직렬로 연결하여 제안한 기능을 구현하였다. 이에 따른 조건을 수식으로 증명하고, MATLAB과 모의 시뮬레이션 프로그램인 PSIM의 Bode plot을 비교하여 이를 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.31-33
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• 2022

등부표는 소형 어선을 포함한 선박의 항로표지에 중요한 역할을 한다. 그러나 야간에 어두워지면 해상에 설치된 등부표의 위치나 번호판 식별이 어려워 소형 어선이나 선박이 등부표에 가까이 접근하는 경우 등부표를 미처 발견하지 못하고 충돌하여 선박이 파손되거나 인명사고가 발생한다. 이 연구에서는 소형 어선이나 선박이 야간에도 등부표의 위치와 번호판을 쉽게 식별할 수 있도록 등부표에 조명장치를 구비하여 충돌사고의 예방과 항로표지서비스를 향상시키는 방법을 분석하고 고안하여 태양광전원을 이용한 방수형 LED조명과 통신모듈IoT를 결합하여 원격디밍 RGB제어 및 조명자가진단기능을 갖추어 야간에 시인성을 높이는 등부표의 윤곽표시조명을 개발하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.207-215
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• 2012

광 역학치료(Photodynamic therapy: PDT) 중 하나인 기존의 LED 광 조사는 연속파(Continuous wave: C.W) 방식의 635 nm 파장으로 여드름 치유에 가장 많이 사용되어 왔으나, 이 방식은 에너지효율이 낮고 생체조직에 열이 많이 발생하여 개선의 방안이 필요했다. 본 논문에서는 에너지효율을 높이고 여드름 치료를 위하여 생체조직에서의 열적 파괴현상을 방지하기위해 PWM(펄스 폭 변조: Pulse Width Modulation)을 활용한 여드름 치료용 LED 광 조사장치를 설계하였다. 시스템 구성은 크게 Timer 모듈, PWM 모듈, 광학전달 장치로 크게 세구성하여 설계하였으며, 여드름 치료를 위한 피부 투과 깊이를 높이기 위하여 광학전달 장치는 660 nm 파장의 1 W LED를 사용하였다. PWM 제어를 이용하여 발생된 주파수와 파형을 확인하고, 660 nm LED의 출력에너지 및 생체조직의 표면온도를 확인하여 안정적인 에너지출력과 생체조직의 안정성에 대해 평가하였다. 그 결과 여드름 치료를 위한 660 nm 파장의 1 W LED 광 에너지를 얻기 위하여 C.W 방식으로 사용하였을 경우 전력손실이 높고 생체조직에서의 열적 파괴현상을 보였으나, PWM 방식을 구현함으로써 펄스 폭 변조를 통하여 LED의 전력소모를 낮추었고, 생체조직의 열적 파괴현상이 나타나지 않아 여드름 치료를 위해 사용할 경우 C.W 방식보다 PWM 방식이 더 안전하고 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.587-599
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• 2018

건물일체형 태양광 발전(BIPV) 시스템은 태양광 모듈을 건축부자재와 결합하여 설치함으로써 주거, 보관, 경제성 요소 등의 건축물 기능을 만족시키면서도 태양광 발전기능을 동시에 수행하기 위한 통합시스템이다. 시스템 통합으로 인해 얻게 되는 장점이 있지만, 태양광 발전기능을 극대화할 수 있는 설계가 필요하다. 선행연구로서 컴퓨터 시뮬레이션과 실증으로 여러 가지 설계요소들이 발전성능에 미치는 영향분석 결과들이 발표되었지만, 발전성능 분석의 부정확성, 설계요소 간의 관계분석의 미흡, 제한된 실증 범위 등이 문제점으로 남아 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 먼저 발전성능을 실증으로 평가할 수 있도록 목업 시험동을 설계 및 구축하고, 실증시스템 운영에서 획득한 데이터의 통계분석을 수행한 결과를 바탕으로 설계 방안을 연구한다. 구체적으로 주요 설계요소로서 모듈의 종류(c-Si, a-Si), 설치각도($90^{\circ}$, $75^{\circ}$, $30^{\circ}$, $15^{\circ}$, $3^{\circ}$), 설치방향(서향, 남서향, 남향, 남동향, 동향) 등을 선택하였다. 선택된 설계요소들의 발전성능에 대한 영향을 분석하기 위해, 1년간의 운영 데이터를 획득하여 통계적인 기법으로 데이터의 유효성을 검증하였으며, 또한 다양한 설계요소들 사이의 관계분석을 통하여 발전성능이 최적화되는 설계안을 제시하였다. 이 연구결과는 향후 BIPV 시스템의 적용성 여부에 대해 판단할 때, 그리고 BIPV 시스템을 설계할 때 설계요소들의 최적 선택에 대한 자료가 될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.283-290
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• 2020

본 연구에서는 수상 태양광 발전설비를 위한 부유체 개발에 대하여 연구하였다. 부유체는 단위 모듈로 이루어진 금속재질의 프레임과 상부의 태양광 패널들을 수상에서 부력을 이용하여 지지하는 부품이다. 단위 모듈화된 프레임의 구조와 태양광 패널의 설치 환경을 고려하여 부유체에 작용하는 하중을 산출하였다. 부유체의 형상은 수압과 부력을 고려하여 바깥쪽으로 둥근 형태를 가지도록 하였으며, 유한요소해석을 수행하여 부유체의 세부 형상과 두께를 설계하였다. 설계된 부유체는 선형저밀도폴리에틸렌 플라스틱을 사용하여 회전성형법으로 제작하였다. 부유체의 압축강성을 측정한 결과, 제작된 부유체는 최대하중 322.7 kgf의 4배 이상에서도 붕괴를 일으키지 않고 강성을 유지하는 것으로 나타났다. 부유체의 장기 압축 시험을 수행하기 위하여 중력을 이용한 무게추 방식의 장기 하중 인가 장치를 제작하였다. 부유체에 무게추를 올린 후 7일 간 부유체의 압축량을 측정한 결과, 작은 하중에서도 지속적인 압축 변형이 발생하였다. 그러나 상시 하중 100 kgf 에 대하여 10년 압축량을 예측한 결과 약 4.64 mm 의 작은 변형이 예측되었다. 이와 같이 개발된 부유체는 수상 태양광 발전시스템에 사용이 가능한 것으로 나타났다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.118-123
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• 2015

MPPT가 미적용된 기존 태양광 가로등은 최대 30%의 출력저하를 유발한다고 보고되고 있다. 본 논문에서는 이러한 출력 저하로부터 태양광발전시스템의 효율을 향상시키기 위해 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 250W 태양광가로등을 위한 충전제어기를 제안하였으며, PWM 제어기와 전력 토폴로지를 다루고, MPPT 알고리즘을 분석하였다. 전력변환부는 푸쉬풀 강압 컨버터로 구성하고, PWM 제어기는 8비트 MCU를 기반으로 해서 제조 원가를 낮추도록 하였다. 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 PWM 제어기는 태양광모듈의 최대전력점을 지속적으로 추적하여 출력 전력을 증가시킨다. 실험 결과, 241W 태양광시뮬레이터 환경에서 97.1~97.4%의 MPPT 효율을 나타내었으며, 실제 응용제품에 적용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권6호
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• pp.31-38
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• 2009

휴대용 기기의 소비 전력을 낮추고 영상의 질을 개선하기 위해, 주변 밝기에 따라서 LCD 모듈의 백라이트를 조정하는 방법을 사용할 수 있다. 이를 효과적으로 구현하기 위해서 LCD 패널에 광 센서와 신호취득 회로를 집적하고자 했으며, LTPS TFT 공정을 이용하여 설계했다. 서로 다른 LCD 패널의 광 센서에 대한 특성 편차를 보정하기 위해 새로운 개념의 start-up 보정 방식을 제안하였다. 이와 더불어 광 전류 정보를 디지털 형태로 전달하기 위해 time-to-digital 방식을 사용하였으며, 이를 start-up 보정 방식과 효과적으로 결합하는 dual slope 보정 방법을 제안하였다. LTPS TFT 공정을 이용하여 최종적인 신호취득 회로를 구현하고자, 간단하고 안정적인 회로 구조와 타이밍을 제안하고 설계 및 검증을 진행했다. 설계한 신호취득 회로는 별도의 검사 설비 없이 광 센서 편차의 보정이 가능하며, 60dB 범위의 입력 광에 대해 10배수 구간 마다 4 단계의 디지털 데이터를 출력한다. 신호취득 속도는 100Hz이며, 디지털 변환의 선형 오차는 18% 미만이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.590-597
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• 2018

최근 전 세계적으로 에너지 고갈과 기후변화 문제로 인하여, 재생 가능하고 친환경적인 태양광전원에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나, 이러한 태양광전원은 주변 환경에 따라 출력이 크게 변동되는데, 일부 모듈에만 음영이 발생하여도 태양광전원의 전체적인 운용 효율이 상당히 저하되는 문제점을 가지고 있다. 즉, 기존의 제어방식에서는 모듈을 직렬로 연결된 스트링들이 인버터에 연계되어 있으므로, 일부 모듈에 부분 음영이 발생하면 해당 스트링의 전압이 인버터의 동작전압범위를 벗어나게 되어, 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 음영에 의하여 태양광 스트링이 인버터에서 탈락되는 것을 방지하기 위하여, 태양광스트링에 리튬이온전지를 연결한 태양광전원 운용효율 향상장치의 제어알고리즘을 제안한다. 또한, 전력전자 회로해석 상용 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여 태양광스트링, 리튬이온전지, 계통연계형 인버터로 구성된 태양광전원의 운용효율향상장치의 모델링을 수행하여 운용 특성을 분석한 결과, 직렬로 연결된 리튬이온전지가 부분 음영에 의하여 전압 저하를 발생한 해당 스트링의 전압을 보상함으로서, 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 현상을 개선하여 태양광전원의 운용효율을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.