• TTA Journal
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• s.138
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• pp.24-29
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• 2011

인류가 전기를 발견한 것은 기원전 600년으로 알려져 있지만 널리 이용할 수 있게 된 것은 불과 200년 안팎이다. 이 짧은 기간에 인류는 과학적 차원을 넘어서 전기공학 뿐만 아니라 전기를 이용하는 전자공학, 통신공학, 제어공학, 컴퓨터공학 분야에서 비약적인 발전을 이끌었으며 지금은 우주선부터 나노 로봇까지 모든 과학, 공학, 생활 분야에서 전기 없는 발전을 기대할 수 없게 되었다. 작은 반도체 소자 내에서의 수 ${\mu}V$회로 구성부터 765kV의 고압 송전망까지 그 형태는 다양하지만, 전기는 전선을 통해 전달되며, 전기의 이용은 곧 전선 인프라의 구축을 의미하고 있다. 전기의 이용에 있어서 필연적인 전선의 남용은 그 도를 넘어서 가정, 직장뿐만 아니라 도로에서도 공해 수준으로 펼쳐져 있고, 이들은 천연 자원의 고갈을 촉진할 뿐만 아니라 잘못 관리되었을 때에는 전기적 쇼크, 화재 등 커다란 재난으로 다가서 기도한다. 무선전력공급 기술은 이러한 전선으로부터의 자유를 추구하는 것으로 소비자가 가장 원하는 기술의 하나이다. 이는 예약된 시장을 말하고 있는 것이며 산업체는 또 다른 산업 기회를 창출할 수 있는 기회를 맞고 있는 것이다. 호언컨대 5년 이내에 대부분의 휴대폰과 노트북 충전기는 무선방식으로 전환될 것으로 보인다. 이번 특집에서는 무선전력공급 기술, 시장, 표준화 동향을 살펴보고 그 응용 개발 및 정책 방향까지 다양한 제언들을 묶어 보았다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.219-220
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• 2016

본 논문에서는 무선전력전송 시스템의 수신패드 측 전력변환회로 구성 방식에 따른 손실을 분석한다. 수신패드 측 전력변환회로를 DC-DC 컨버터로 구성한 구조와 bridgeless active rectifier (BAR)로 구성한 구조에 대해서 손실을 비교 분석한다. 수동소자에서의 손실은 수식적으로 계산하고, 전력용 반도체에서의 손실은 PSIM thermal module을 이용하여 분석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.334-335
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• 2020

본 논문에서는 레이저 광원을 적용한 무선전력전송 시스템에 적용되는 PV 모듈의 출력 특성을 분석하고, PV 모듈로부터 최대 전력을 발생시키면서 배터리를 충전시킬 수 있는 컨버터 개발 결과를 제시한다. 먼저, 특정 파장에서 최대전력이 발생되도록 개발된 PV 수신모듈에 레이저 빔을 조사하였고, 레이저에 공급되는 전력 크기에 따른 PV 모듈의 전압-전류의 특성 데이터를 확보하였다. 전압/전류 특성 데이터로부터 PV 수신모듈의 소신호 저항을 분석하였고, 이를 컨버터 회로모델에 적용함으로써 제어기 설계를 위한 시스템의 전달함수를 유도하였다. 이로부터 레이저 일사량에 따른 전류원/전압원 전영역에서 PV 모듈의 입력전압을 안정적으로 제어할 수 있는 제어기를 설계함으로써 레이저 수신용 PV 모듈이 최대 전력을 발생시킬 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제안된 방법은 MCU 제어기반 25W급 배터리 충전용 부스트 컨버터의 프로토타입 제품을 통해 실험 검증되었다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.25 no.2
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• pp.105-111
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• 2020

In this paper, we propose a scheme that minimizes the energy imbalance problem of solar-powered wireless sensor network (SP-WSN) using both a mobile sink capable of wireless power transfer and an efficient clustering scheme (including cluster head election). The proposed scheme charges the cluster head using wireless power transfer from a mobile sink and mitigates the energy hotspot of the nodes nearby the head. SP-WSNs can continuously harvest energy, alleviating the energy constraints of battery-based WSN. However, if a fixed sink is used, the energy imbalance problem, which is energy consumption rate of nodes located near the sink is relatively increased, cannot be solved. Thus, recent research approaches the energy imbalance problem by using a mobile sink in SP-WSN. Meanwhile, with the development of wireless power transmission technology, a mobile sink may play a role of energy charging through wireless power transmission as well as data gathering in a WSN. Simulation results demonstrate that increase the amount of collected data by the sink using the proposed scheme.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.19 no.2
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• pp.355-360
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• 2024

In this paper, in implementing a 4-coil resonant wireless power transmission system, we studied the discharge phenomenon that occurs at the end of the transmitting resonance coil. Resonant wireless power transmission consists of a power supply coil, a transmitting resonance coil, a power receiving resonance coil, and a load coil. The transmitting resonance coil serves to amplify the magnetic field generated from the power supply coil and transmits it to the front receiving resonance coil. When a high current flows through the power supply coil in order to transmit large power, a high voltage is induced at the end of the transmitting resonance coil. It causes line-to-line discharge. Line-to-line discharge phenomenon damages the transmitter case and renders the transmitter unusable. Therefore, in order to eliminate this line-to-line discharge phenomenon, the voltage induced in the transmitting resonance coil that causes line-to-line discharge was analyzed and a solution was proposed.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.1035-1041
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• 2017

In magnetic resonance-based wireless power transfer (WPT) systems, frequency splitting phenomenon, in which power transfer efficiency (PTE) decreases seriously as resonators are close to each other, is the problem that we should address for reliable power transfer in short distance. In this paper, we present WPT systems using an equivalent circuit model and analyze PTE and marginal coupling coefficient ($k_{split}$) where the frequency splitting occurs. In addition, we perform circuit-level simulations using Advanced Design System, and show that the achievable PTE is different for the structures of resonators when k>$k_{split}$. We confirm that higher PTE can be ensured as k increases in the case of identical resonators, while PTE is degraded as k increases in the case of non-identical resonators. Therefore, in short distance, in which k>$k_{split}$, it is more efficient for achieving reliable PTE to use identical resonators rather than non-identical resonators.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.21 no.6
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• pp.614-619
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• 2017

In this paper, we optimize the wireless power transmission (WPT) coil, and then compare the EM simulation and measurement using magnetic coupling at 6.78 MHz. As transmission efficiency is affected by various factors such as the shape of the system, the size of the coils, the coil structure is proposed to consist of a helical resonant for transmission and a spiral resonant for reception. The size of the coil and the distance between the coils are determined to minimize the volume problem, and the shape of the coil are confirmed by EM simulation. A WPT system is designed with 860mm diameter top plate and cylindrical structure of column spaced 600mm apart, and the characteristics are simulated and measured. The simulation shows that ${\mid}S_{21}{\mid}$ is -0.53 dB with the efficiency of 88%, and the measurement result is that ${\mid}S_{21}{\mid}$ is -0.71 dB with the efficiency of 85%.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.13 no.3
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• pp.43-51
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• 2002

UWB 무선 기술은 매우 좁은 폭의 펄스를 기저대역에서 직접 변조하여 전송함으로써 근거리에서 매우 높은 데이터 전송 특성과 정확한 거리 및 위치 추정을 위한 높은 해상도를 제공하며 다중경로에 따른 페이딩 영향에도 강인한 특성을 보인다. 또한 매우 넓은 대역폭에 걸쳐 기존의 무선 시스템과 비교하여 상대적으로 매우 낮은 스펙트럼 전력 밀도가 분포함으로 기존의 협대역 및 광대역 시스템과 상호 간섭 없이 주파수를 공유할 수 있는 새로운 무선 기술로 급부상되고 있다. 본 논문에서는 UWB 신호의 스펙트럼 전력 밀도 및 다중 경로 전파 특성을 분석 고찰함으로써 향후 무선통신 시장의 새로운 변화를 가져올 UWB 무선 기술의 전파 특성을 소개 하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.15-15
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• 2015

본 논문은 무선전력전송을 위한 자기공진코일의 최적 설계에 관한 내용이다. 공진코일의 턴수, 공진코일 사이의 거리, 코일을 형성하는 도선의 두께, 공진코일의 구조에 따라 공진시스템의 공진주파수와 전송효율 등의 공진특성에 영향을 준다. 이때 소스코일과 수신코일은 턴수가 1인 단일원형루프코일을 사용한다. 공진시스템의 공진특성은 상용툴인 HFSS를 이용한 시뮬레이션으로 분석하였고, 측정을 통해 성능을 검중하였다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.50 no.7
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• pp.275-280
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• 2013

This paper presents an optimizing method for wireless charging system, specifically focused on the capsule endoscope applications. In order to increase the wireless power transfer efficiency of electro-magnetic resonance coupled coils, this paper investigates the impact factors of the power transfer efficiency in small battery capacity system and proposes a efficiency optimizing method based on frequency control. Simulation results show that the proposed efficiency optimal control method can effectively stabilize the wireless power transfer efficiency so as to successfully solve the main issue of transfer efficiency variation with distance and as well as parasitic element.