• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1908-1914
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• 2013

본 논문에서는 지상파 디지털 방송 수신용 광대역 평면 야기 안테나의 설계방법에 대해 연구하였다. 다이폴을 급전하는 코플래너 스트립은 스트립에 내장된 마이크로스트립과 연결되고 종단은 단락되어 있다. 급전되는 다이폴에 근접한 영역에 폭이 넓은 직사각형 스트립 도파기를 부가하여 광대역 임피던스 정합과 고주파 대역의 이득특성을 구현하였고, 접지면 반사기를 추가하여 저주파 대역의 이득 특성을 개선하였다. 안테나를 소형화하기 위해 다이폴과 반사기의 모양을 반 보우-타이(V) 형으로 변형하였으며, 여러 가지 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 제안된 구조의 안테나를 지상파 DTV 주파수 대역인 470-806 MHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 VSWR < 2 인 대역 450-848 MHz, 이득 > 4.1 dBi, 전후방비 > 10.4 dB 등의 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.568-574
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• 2020

최근, 신재생에너지원의 출력 안정화, 수요관리 및 주파수 조정 등 다양한 기능을 가지고 있는 전기저장장치(energy storage system, ESS)의 설치가 매년 증가되고 있다. 그러나, 2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터의 ESS 화재를 시작으로 경산 변전소, 군산 태양광발전소 등 현재까지 총 29건의 화재사고가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이러한 전기저장장치의 화재사고는 전기저장장치의 용량이나 계절과는 무관하게 발생되고 있으므로, ESS의 화재원인을 정확하게 파악하고 안전성을 확보하기 위하여 ESS의 사고특성에 대한 분석이 요구되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS의 사고특성을 분석하고 안전성을 확보하기 위하여, 전력계통 상용해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS의 모델링을 수행한다. 다양한 시나리오를 기반으로 ESS의 단락사고특성을 확인한 결과, 높은 사고전류로 인하여 보호기기인 퓨즈가 동작하고, 매우 큰 CMV(common mode voltage)가 발생하여 ESS의 절연이 파괴될 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, ESS의 배터리측과 PCS측에 각각 SPD를 설치한 경우, DC측 전로에서 발생하는 CMV가 3[kV] 이내로 크게 감소되어 ESS의 절연파괴를 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.496-502
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• 2007

본 논문에서는 마이크로파 가열 시스템에서 가열을 위한 반응기로 사용되는 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위한 슬롯 도파관 급전기를 설계, 제작하였다. 기존의 급전기 경우에는 다중 모드 공동기 내부의 전계를 균일하게 해주기 위해 모드 스터러나 턴테이블과 같은 추가적인 부품을 공동기 내부에 설치해 사용하였다. 제안된 슬롯 도파관 급전기는 자체적으로 균일한 방사를 갖도록 구형 도파관의 넓은 면에 4개의 슬롯이 있고 양쪽의 개구면이 단락된 구조를 특징으로 한다. 제안된 급전기가 장착된 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포는 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션 하였고, 기존의 급전기를 장착한 경우보다 더 균일한 전계 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 급전기는 사용 주파수 2.45 GHz에서 -20 dB 이하의 반사 손실을 보였다. 우리 제안의 타당성을 검증하기 위해, 공동기 내에 물 시료들을 배치해 일정시간 가열시켜 가열 전후의 온도 변화를 관찰하였다. 온도 변화는 공동기에 기존 급전기를 장착한 경우, 중앙과 가장 자리에 있는 시료들 사이에 약 $3.5^{\circ}C$, 제안된 급전기를 장착한 경우에는 약 $0.7^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해, 제안된 급전기가 기존의 급전기보다 다중 모드 공동기 내의 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.23-27
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• 2017

본 논문에서는 고온히터의 주 고장 원인이 되는 단자대 솔더 접합부의 손상 원인을 파악하여 사용 수명을 예측하는 방법을 제시하였다. 고온 히터 사용에 따르는 온도 스트레스로 인한 단자대 솔더 접합부의 영향을 알아보기 위해 동일한 부하 조건을 재현할 수 있는 고온히터 시편을 제작하였다. 고온히터 단자대의 단락은 주로 솔더접합부 내의 금속간 화합물이나 void로 인한 crack발생에서 기인한다. 가속시험을 통한 고장 재현을 위해 고온히터 시편을 $170^{\circ}C$의 오븐에서 장시간 동안 노출시키며 솔더 내부의 금속간 화합물 조성과 void의 변화를 측정하였다. 솔더 내의 금속간 화합물 층의 변화를 확인하기 위해서 주사전자현미경을 이용한 단면 분석을 시행하였고, 시편의 온도 스트레스로 인한 void 변화를 측정하기 위해 저항분광법을 이용한 특정 기준 주파수와 위상에 대한 신호를 실시간으로 측정하는 동시에 microCT를 이용하여 void 분율을 간헐적으로 관찰하였다. 시험결과 고온 노출 시간이 증가함에 따라 솔더 내부의 void의 분율이 증가하는 것을 확인하였으며 위상차 변화와 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 이 상관관계를 통해 온도 스트레스에 노출된 고온히터의 수명을 비파괴적으로 예측할 수 있음을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2339-2344
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• 2014

마이크로스트립 선로 형태의 전송선로 밑면에 플로팅 동판을 위치시키면 플로팅 동판과 접지면 사이의 단락 또는 개방 연결에 따라 전송선로는 마이크로스트립 선로 또는 코플라나 선로 형태로 동작하게 된다. 이러한 동작은 하나의 전송 선로 폭에 대해 서로 다른 두 개의 특성 임피던스를 가질 수 있음을 의미한다. 플로팅 동판이 존재하는 마이크로스트립 전송 선로를 이용하여 안정적인 입력 정합 상태를 가지며 조건에 따라 단순히 신호를 전달하는 2-단자 전력 전송 선로 또는 전력 분배가 가능한 2-way 전력 분배 회로로 동작할 수 있는 가변 전송선로를 제안 및 제작하였다. 제안된 회로는 코플라나 선로로 동작하는 경우에는 전력 전송 선로로 동작하고, 마이크로스트립 선로로 동작하는 경우에는 2-way 전력 분배 회로로 동작한다. 제작된 가변 전송 선로는 700 MHz 이상의 주파수에서 전력 전송 선로로 동작하는 경우 -0.2 dB 이내의 전달 손실($S_{21}$)과 -15 dB 이하의 반사 계수($S_{11}$)를 보였으며, 전력 분배 선로로 동작하는 경우에는 -10 dB 이하의 반사 계수($S_{11}$), -3.8 dB이내의 전달 손실($S_{21}$ or $S_{31}$), ${\pm}0.3dB$이내의 출력 전력차($S_{21}/S_{31}$)를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5214-5218
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• 2011

본 논문에서는 이동 통신용 기지국 안테나로 사용할 수 있는 직렬 급전된 두 개의 다이폴 배열(STDA) 안테나의 대역폭 향상에 관해 연구하였다. 제안된 STDA 안테나는 두 개의 서로 다른 길이의 스트립 다이폴 안테나가 코플래너스트립라인 급전선으로 바로 연결되어 있다. 두 다이폴 사이의 간격과 두 번째 다이폴의 길이를 조정함으로써 대역폭을 증가시킬 수 있다. 또한, 급전부를 최소화하기 위해 단락이 종단된 마이크로스트립라인과 슬롯라인으로 구성된 내장 밸런을 사용하였으며, 급전위치를 조정하여 광대역 임피던스 정합을 얻을 수 있었다. 제안된 구조로 현재 운용되는 이동 통신 주파수를 모두 포함하는 1.75-2.7 GHz 대역에서 이득이 5dBi 이상인 안테나를 설계하고 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 0.8 mm)상에 제작하여 특성을 실험하였다. 제작된 안테나는 VSWR<2 기준으로 임피던스 대역폭이 49%(1.7-2.8 GHz)이고 5.5 dBi 이상의 이득을 가지며, 12 dB 이상의 전후방비를 가진다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1409-1415
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• 2021

Rat-race 구조의 변형인 Gysel 전력분배기는 분배기내 저항을 쉽게 설정할 수 있는 장점을 가지고 있다. Gysel 전력분배기 내에서 선로 임피던스를 다르게 설정하면 두 개의 출력단자에서의 출력 전력 비율을 다양하게 분배할 수 있다. 본 논문에서는 Gysel 전력분배기에서 선로 임피던스를 변화하여 두 개의 출력 단자의 출력 비율을 1:3 또는 3:1로 선택할 수 있는 회로를 제안하였다. 선로의 임피던스 변화는 마이크로스트립 선로 형태의 전송선로 밑면에 비접지 동판을 위치시켜 구현할 수 있다. 비접지 동판과 접지면이 단락 연결하면 전송 선로는 마이크로스트립 선로로 동작하고, 비접지 동판과 접지면을 연결하지 않으면 전송 선로는 코플라나 선로로 동작하게 된다. 제안된 Gysel 가변전력분배기는 중심주파수 1.5GHz에서 제작하였다. 제작된 Gysel 가변 전력분배기는 1.3~1.7 GHz에서 입력 반사계수(S₁₁) -17dB 이하, 두개의 출력 단자의 전력차는 4.8±0.2dB, 높은 출력 전력을 가지는 단자로의 신호 전달계수(S₂₁)는 -1.39±0.12dB, 낮은 출력 전력을 가지는 단자로의 신호 전달계수(S₃₁)는 -6.15±0.08dB의 안정된 값을 가졌다.