• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권7호
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• pp.128-134
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• 2010

본 논문에서는 저부엽과 저손실 특성을 갖는 고전력 20-출력 스트립라인 전력분배기를 설계, 제작하고 측정하였다. 20-출력전력분배기는 S 대역 선형 배열 안테나의 급전회로를 위해 설계되었으며, 좁은 빔폭과 매우 낮은 저부엽 특성을 위해 Dolph-Chebyshev 전류 분포를 활용하였다. 20-출력 전력분배기는 8-출력 분배기 1개, 4-출력 분배기 3개와 링 하이브리드 전력분배기 3개로 구성되었으며, 전력분배의 기본적인 구조로는 T-접합 분배 구조를 사용하였다. 삽입손실과 반사손실을 개선하기 위해서 노치를 T-접합 분배 구조에 적용하였으며 N형 커넥터와 스트립라인 사이의 천이구조를 수정하였다. 설계, 제작된 전력분배기는 대역 내에서 약 0.3 dB의 삽입손실과 8o 보다 작은 rms 위상 부정합 특성을 보였다. 20-출력 전력분배기 2개를 대칭적으로 구성할 경우 40 dB 이상의 저부엽 특성 결과를 20-출력 전력분배기 측정 결과로부터 합성할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.163-169
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• 2017

본 논문에서는 700 MHz 대역 기지국용 이중편파 다이폴 안테나의 광대역화 방법을 제안하였다. 제안된 안테나는 금속성분의 방사부 중심에 PCB 급전부가 결합되는 구조이다. 제안된 안테나의 방사부와 급전부 설계는 모의실험을 통해 최적화하였다. 제안한 안테나(대역폭 31.6 %)는 기준 안테나(대역폭 19.4 %)와 동일한 크기를 유지하면서도 기존보다 낮은 주파수 대역으로 12.2 % 이상 광대역화 하였다. S-파라미터, 방사패턴, 이득의 측정 결과는 모의실험 결과와 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.982-988
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• 2005

본 논문에서는 모드 변환기나 필터, 매칭 구조가 모두 연결되어 있는 개구면 안테나의 특성을 예측을 위해 급전 부분에 전이 구조가 붙어 있는 원형 개구면 안테나의 해석적인 산란 해를 제시한다. 개구면의 모양이 원형이기 때문에 길이가 짧고 반지름이 다른 원형 도파관이 연결되어 있는 구조로 모델링하여 안테나를 해석했다. 안테나의 해석에서 급전 도파관과 개구면 사이의 영역은 일반화된 산란 행렬을 이용하여 전기장과 자기장을 나타냈고, 개구면에서 복사되는 전기장과 자기장은 적분 변환을 이용하여 나타내어 전체 구조를 해석했다. 여기서 필요한 산란 행렬과 적분 변환은 모두 해석적으로 계산 가능하고, 엄밀한 해이므로 안테나의 반사 특성, 복사 특성 등을 정확하게 예측 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1605-1606
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• 2015

전기철도차량은 매 순간마다 이동하는 대용량 단상부하로, 전력계통 측면에서 부하의 특성이나, 계통구성의 형태 및 제반현상이 일반 3상 전력계통과 상이한 특성을 지닌다. 이와 같이 3상 전력계통으로 부터 단상 교류로 변환하여 전기차를 운행하는 경우에는 3상 전원측 PCC(Point of Common Coupling)에 불평형을 일으켜, 역상전류를 발생시킨다. 현재는 이를 최소화하기 위해서 종래부터 사용 되어온 스코트 결선 변압기를 사용하고 있다. 하지만 특성상 두 개의 단상 시스템에 걸리는 부하량 및 역율이 동일하지 않을 경우 여전히 3상 전압불평형이 발생된다. 이에 대한 근본적인 대책으로는 급전시스템 재구성 또는 전력 설비 증설 및 보상장치의 적용을 들 수 있으나, 최근에는 전력전자 기술의 발달로 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 이용한 BTB(Back To Back) 방식의 컨버터를 활용한 사례가 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력계통과 전기철도의 연계 목적으로 3상-단상 BTB 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multi-level Conveter, MMC)를 이용한 전기철도 급전 시스템의 기본구조를 제안하고, Mathworks사의 MATLAB Simulink tool를 이용하여 시뮬레이션을 통해 MMC시스템을 검토하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.814-820
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• 2015

본 논문에서는 두 단락 스터브를 갖는 이중 모드 링 공진기를 이용하여 높은 신호 선택도를 가지는 이중대역 대역통과 필터를 제안하였다. 링 공진기의 이중 모드 공진을 위하여 두 피드 라인을 커플링 커패시터를 통해 비직교 급전 각도를 가지도록 연결하였다. 서로 다른 두 길이를 가지는 두 단락 스터브를 링 공진기의 두 대칭면에 위치시킴으로써 이중 대역을 지원하는 여파기를 설계할 수 있었다. 급전 각도 섭동을 준 링 공진기와 제안한 이중대역 대역통과 필터는 대칭 구조이므로 Even/Odd 모드 해석을 통하여 산란계수와 전송 영점 주파수들을 도출할 수 있다. 제안한 이중대역 대역통과 필터는 IEEE 802.11n 기준의 WLAN 어플리케이션에 적용 가능하도록 설계 및 제작되었다. 측정 결과와 시뮬레이션 결과가 잘 부합하였고, WLAN 응용뿐만 아니라, 향후 다른 통신시스템에도 적용이 가능하리라 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4165-4170
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• 2012

본 논문에서는 마이크로 스트립으로 급전되는 quasi-Yagi 안테나(QYA)의 이득과 대역폭 개선방법에 대해 연구하였다. QYA의 광대역 특성은 평면 기판 상에 코플래너 스트립으로 급전되는 평면 다이폴 투사기와 그에 근접하는 기생 도파기로부터 얻을 수 있다. 도파기와 접지면 반사기를 추가하여 대역 내 안정된 이득분포를 갖도록 한다. 단락 종단된 마이크로 스트립 선로와 슬롯 선로로 구성된 안테나 내장형 밸런에 의해 QYA를 급전하며, 급전위치를 조절하여 광대역 임피던스 정합을 얻는다. 1.75-2.7 GHz 대역을 포함하고 이득이 4.5 dBi 이상인 QYA를 설계하고 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 1.6mm)상에 제작하였다. 실험결과 제작된 안테나는 대역폭 59.7%(1.55-2.87 GHz), 안정된 이득(4.7-6.5 dBi), 10 dB 이상의 전후방비 등의 우수한 특성을 보였다. 실험결과와 컴퓨터 시뮬레이션 결과가 잘 일치하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1759-1764
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• 2015

본 논문에서는 UHF 대역 RFID 리더용 원편파 안테나 설계 방법에 대해 연구하였다. 안테나는 원형 마이크로스트립 패치를 이중급전하여 우선원편파를 발생시키는 구조이다. 이중급전을 위해 90도 하이브리드 결합기를 이용하였다. 결합기 출력과 원형패치는 동선으로 연결되고 동선에 의해 발생되는 유도성 리액턴스 성분을 보상하기 위해 원형패치에 링형 슬롯을 삽입하였다. 제안된 안테나 구조의 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 분석하고 국내를 포함한 북미 UHF RFID용 주파수 대역(902-928 MHz)에 적합하도록 파라미터 값들을 조정하였다. 안테나를 제작하고 특성을 실험한 결과 VSWR < 2인 대역은 854-993 MHz이었다. 제작된 안테나를 상용 RFID 리더에 연결하고 태그 인식성능을 점검하여 양호한 성능을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1445-1450
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• 2013

본 논문에서는 1.7-2.7 GHz 대역에서 동작하는 이동통신 기지국용 광대역 직렬 급전 보우타이 다이폴 쌍(series-fed bow-tie dipole pair; SBDP) 안테나를 제안하였다. 기존의 직렬 급전 다이폴 쌍(series-fed dipole pair; SDP) 안테나에서 사용하는 직선 스트립 다이폴 소자 대신에, 제안된 안테나는 보우타이 모양의 다이폴 소자를 사용하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 양 끝으로 벌어진 각도가 증가할수록 안테나의 가장 낮은 동작 주파수가 저주파수 대역으로 이동하였으며, 이를 이용하여 저주파수 대역으로 이동한 만큼 다이폴 소자의 길이를 줄일 수 있다. 양 끝으로 벌어진 각도가 10도인 SBDP 안테나를 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 1.6 mm) 상에 제작하였고, SDP 안테나와 비교하여 폭이 10% 줄어들었다. 제작된 SBDP 안테나를 측정한 결과, 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR)가 2 이하인 임피던스 대역폭은 48.8% (1.69-2.78 GHz), 이득은 5.8-6.3 dBi, 전후방비는 14-17 dB이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.131-141
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• 2007

본 논문에서는 병렬 인버터를 통한 고조파 보상은 물론 직렬 인버터로 전압강하 보상 및 부하불평형 문제도 해결할 수 있는 보상설비에 대하여 특성을 분석하였다. 제안하는 설비의 구조와 제어방법을 제시하고, 제어방법의 효과를 검증하기 위하여 전기철도 급전시스템과 보상설비를 모델링하여 모의계산을 수행하여 그 결과를 제시하였으며, 본 논문에서는 기존의 급전선로 전압강하 보상시스템의 단점을 보완하기 위해 DC-Link를 공유하는 직렬과 병력형 인버터를 Scott 변압기 2차 측의 T상과 M상에 두어 다양한 보상 특성을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 급전선로의 전기차로 인해 발생하는 고조파전류를 병력인버터를 통해 제거하여 154[kV] 3상 모선으로의 유임을 차단하게 된다. 또한 모선의 선간단락, 일선지락 등의 사호로 발생되는 급전선로의 순간전압강하 혹은 순간전압상승 등을 보상하여 지속적인 전압공급을 가능하게 됨을 확인하였다. 더불어 철도의 기동 등으로 인한 순간적인 전압의 강하에 있어서도 직렬인버터를 통한 보상으로 인해 전압의 지속적인 유지를 확보할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 다양한 보상동작을 수행한 수 있는 제안된 시스템의 동작을 PSCAD/EMTDC를 통해 검증하였으며, 향후 시스템 제작에 따른 특성분석에 용이하게 적용될 것으로 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.347-348
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• 2007

전력산업에 당초 도입 예정되었던 도매경쟁시장을 운영지원하기 위하여 전력거래소는 지난 2002년 도매경쟁 전력시장 운영시스템(Two Way Bidding Pool Market Operation System; TWBP MOS, 이하 전력시장운영시스템)을 구축하였다. 그러나 이후 배전분할 잠정 중단정책에 따라 구축 완료된 시스템은 실 업무에 적용해보지도 못한 채 폐기될 수도 있는 상황이 발생하였다. 하지만 전력거래소는 배전분할 잠정 중단에 따른 발전 경쟁시장(CBP; Cost-Based Pool) 장기화에 대비, 운영상의 효율성을 개선하고 기 개발된 전력시장운영시스템을 활용하여 급전체계를 개선하는데 성공하였다. 실시간 급전 운영을 위해 기존 EMS에 전력시장운영시스템을 연계하여 전력시장운영시스템의 5분 단위 수요 예측량을 기반으로 송전망 제약과 예비력 요구량 등을 고려한 발전기별 경제부하 배분량 및 예비력 배분량을 결정하고, 추가적으로 EMS에서 수요예측 오차 및 주파수 보정량을 실시간으로 계산하여 발전기별로 배분하도록 함으로써, 1일 전 시행하던 급전계획을 취득 자료를 기반으로 5분 단위로 실시간 계산할 수 있도록 급전 개선하였다. 이를 통해 실시간으로 에너지와 예비력을 동시에 최적화함으로써 전력시장 및 전력계통 운영을 한층 선진화 할 수 있는 계기를 마련하였으며 또한 저비용 발전기 사용을 극대화함으로 발전비용의 절감에도 기여하는 효과를 가져왔다. 이러한 긍정적인 효과에도 불구하고, 전력시장윤영 시스템은 구축된 모든 설비 및 프로그램을 당초 목적에 맞게 활용하지 못한다는 이유 등으로 시스템의 최적화 및 성능 개선에 대한 투자가 망설여지는 현실이다. 특히 온라인 실시간 시스템과 별도로 전력시장운영을 모의 할 수 있는 시뮬레이터가 구축되지 않아 시장의 흐름을 사전 예측하거나 시스템 오류 등을 재현하여 재발 대책 등을 마련하기가 매우 어려운 실정이다. 이에 본 논문에서는 그동안 쌓아온 전력거래소의 전력시장운영시스템 운영관리에 대한 다양한 경험을 바탕으로 구축비용을 획기적으로 절감할 수 있는 전력시장운영시스템 시뮬레이터의 구축방안을 제시하고자 한다.