• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.113-116
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• 2015

본고에서는 블루투스 프로토콜을 이용해서 무선전력전송을 제어하는 시스템에 대해서 기술하였다. 블루투스는 근거리에서 데이터, 음성 신호 등 송수신하기 위해 많은 분야에서 다양하게 응용되어 왔다. 그러나 최근에는 전송 데이터량이 적은 센서 제어 신호를 저전력으로 처리할 수 있는 기존 블루투스 프로토콜보다 단순한 구조의 블루투스 저에너지 프로토콜이 표준화되어 의료, 가전 등 생활과 밀착된 응용에 많이 사용되고 있다. 또한 무선전력 전송시스템에서도 제어를 위해 표준으로 채택되었다. 본고에서는 특히 블루투스 저에너지 프로토콜을 이용해서 무선전력전송시스템을 제어하는 기술에 대해서 분석하고 기술하였다.

• 전기의세계
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• 제66권1호
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• pp.32-37
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• 2017

본 고에서는 무선전력전송(WPT) 분야에 메타재질(Metamaterial)구조 기술이 어떻게 접목되고 있는지가 다뤄진다. 전기공학의 중요한 테마가 된 무선전력전송과, 주로 고주파 영역에서 등장하는 메타재질구조와는 괴리가 있다고 느껴질 수도 있으나, 근원이 전류이고 자기장에 의한 송수신 사이의 결합이라는 점에 기반을 두고 있다는 점에서 접목 가능성은 충분하다. 따라서, 자속과 유효 투자율 증가가 가능한 자기장형 메타재질구조에 의한 무선전력전송 시스템의 성능향상법을 국외 사례 및 필자의 WPT 과제수행 경험을 근간을 제시한다.

• 정보와 통신
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• 제30권11호
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• pp.68-74
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• 2013

본고에서는 국내외의 전자파 인체보호기준을 살펴보고, 128 kHz 자기 공명형 무선전력전송 시스템에서 발생하는 전자파에 의한 인체 안전성 평가방법에 대하여 알아본다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.56-58
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• 2015

본 논문은 자기유도 무선전력 전송하에 송수신부간 양방향 자기장 무선통신 시스템을 제안한다. 송수신부의 무선전력전송 중 양방향 무선통신은 수신부가 장착된 전자기기의 무선충전시 수신부의 안정적인 전력공급 측면에서 필수적이다. 제안하는 양방향 자기장 무선통신 시스템은 송수신부간 복잡한 IC 회로 또는 추가적인 무선통신회로 없이 단순 공진 필터 및 통신용 변압기만을 이용하여 외부환경에 강인하면서도 경제적인 무선통신이 가능하다. 본 논문에서는 제안하는 자기장 무선통신 시스템의 전력선 및 통신선 등가회로를 각각 분석하였고 실험 및 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.178-180
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• 2020

기존의 철도차량용 무선전력전송 시스템은 Medium-voltage (MV) 60 Hz 중전압 AC 계통 전압을 Low-voltage (LV) DC로 변환하기 위해 저주파 변압기와 정류기를 사용한다. 하지만 수 MW급의 대전력을 낮은 DC 전압으로 전송하려면 인버터는 수백 A - 수 천 A 이상의 전류용량을 가져야하므로 정류기의 출력 단에 직렬 또는 병렬로 연결된 여러 개의 고주파 변압기를 필요하게 된다 (그림 1참조). 이러한 저주파 변압기, 정류기 및 고주파 변압기는 크고 무거우므로 낮은 전력밀도 및 높은 시스템 가격의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 저주파변압기, 정류기, 고주파 변압기를 사용하지 않는, 여자 코일을 이용한 새로운 멀티레벨 무선전력전송 시스템의 토폴로지를 제안한다. 제안된 멀티레벨 무선전력전송 시스템은 멀티레벨 인버터의 각 출력 단에 여자코일 (excitation coil) 이 연결되어 있다. 이 여자코일들은 급전코일 (transmitter coil) 에 전기적으로는 절연되었지만 자기적으로 강하게 결합된다. 여자코일들이 발생시킨 자기장은 급전코일에 유도전압을 발생시키고, 급전코일에서 수백 A 이상의 큰 전류를 흐르게 하여 급전코일에서 강한 자기장을 발생하도록 한다. 이 자기장은 급전코일과 수 cm 이상 떨어져 자기적으로 약하게 결합된 집전코일 (receiver coil) 에 다시 유도전압을 발생시켜 전력을 전달하게 된다. 제안한 새로운 멀티레벨 무선 전력 전송 시스템은 시뮬레이션을 통해 검증했다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.20-21
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• 2015

본 논문에서는, 가전 제품에 사용할 200W급의 자기 유도방식의 무선 전력 전송 시스템을 설계하여 그성능을 확인하였다. 현재, 자기 유도 방식은 5W급의 휴대 전화기 및 포터블 기기용의 배터리 충전을 위한 무선 전력 전송이 상용화되었다. 큰 전력 전달 기술은 세계적으로 검증되지 않았지만, 개발 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는, 자기 유도 방식의 전송 코일을 적용하고 효율이 좋고 제어가 용이한 포워드 컨버터를 사용하여, 200W의 가전 기기용 무선전력 전송 시스템을 설계 및 제작하여 시뮬레이션 및 실험을 통해 효율 및 성능을 검증 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.71-73
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• 2018

일반적인 무선 전력 전송에서는 송신부와 수신부의 무선통신을 통하여 전력전달을 제어하나, TV와 같이 배터리가 없어 수신부의 통신모듈의 동작 대기가 어려운 전자 제품에는 적용하기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 송신부와 수신부의 공진기를 LLC 트랜스포머 기반으로 설계하여 송/수신부간의 무선통신이 없는 근접 무선전력 전송 시스템을 제안하고자 한다. 제안하는 시스템에서는, 공진 주파수 근처의 설계된 주파수로 동작을 시켜, 수신기의 최소한의 저전압 보호 회로만으로도 약속된 기기간에 전력을 안정적으로 전달 할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.181-183
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• 2020

본 논문에서는 DQ 변환을 적용한 직렬-병렬 공진형 무선전력 전송 시스템의 동기 좌표계 모델과 이를 이용한 전류제어기 시스템을 제안한다. 무선 전력 전송 시스템은 일반적으로 급전 측과 집전 측에 단상 전류가 흐르기 때문에 제어에 어려움이 있다. 따라서 정상 상태의 전압 및 전류의 수식을 이용하여 부하에 전달되는 전압 및 전류의 크기를 제어하는 경우가 많다. 따라서 과도 상태의 전압 및 전류의 동특성이 원하는 특성과 다르게 나타날 수 있다. 본 논문에서는 직렬-병렬 공진형 무선전력 전송 시스템의 단상 전압 및 전류를 DQ 변환하여 과도 상태 및 정상 상태의 전압 및 전류의 동특성을 해석할 수 있는 등가 회로 모델을 제시하고 이를 이용하여 과도 상태 제어를 위한 고성능 전류 제어기를 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.610-611
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• 2019

무선 RF(radio frequency) 신호는 기존의 무선통신과 같이 정보를 전달할 뿐만 아니라, 무선 신호에 담겨져 있는 전력을 모아 에너지원으로 사용할 수 있다. 이러한 무선 전력 전송은 전자기기의 이동성과 소형화 측면에서 새로운 가능성을 보여주며 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 무선 통신 시스템 측면에서 무선 전력 전송을 고려한 기존 문헌들을 조사하고 현재 연구동향을 분석한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.111-117
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• 2019

전자기 유도형 무선전력전송에서는 송신 코일과 수신 코일의 상대적 위치에 따른 자기장 분포와 동력 전달 효율이 매우 중요하다. 본 연구는 ECG 센서를 사용한 HFSS 시뮬레이션 결과를 실제 측정 결과와 비교하였다. 시뮬레이션 결과 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬이 어느 정도 변경 되더라도 전송효율은 비교적 안정적으로 유지 될 수 있음이 나타났다. 수신 코일의 중심이 송신 코일의 중심과 완벽하게 일치하면 전송효율이 최대가 되며, 수신 코일의 중심이 송신 코일의 중심으로부터 ± 10mm 내의 이동은 전송효율의 감소가 크지 않음을 확인 하였으며, 무선 전력 전송 시스템의 성능이 크게 저하되지 않는 것으로 확인 되었다. 본 결과는 이식형 센서를 위한 무선 전력의 활용에서 무선 전송의 표준화 된 적용 방법을 제안한다. 이를 통해 이식형 임플란트의 개발에 있어 무선전력전송에 대한 기준을 제시하고, 관련 디바이스의 개발에 적용 할 수 있을 것으로 판단된다.