• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.213-218
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• 2022

본 연구에서는 드론을 무선으로 충전할 수 있는 고효율 무선 전력 전송 송, 수신 코일 개발에 대한 기술을 소개한다. 드론 스테이션은 드론의 배터리를 충전하기 위해 배터리를 분리 할 필요 없이 무선으로 배터리를 충전할 수 있는 기능을 지원한다. 드론의 배터리를 최단 시간 내에 충전하기 위해서는 무선 충전 효율이 높아야 한다. 드론 스테이션의 무선 충전 효율을 높이기 위해 고효율 송, 수신 코일 제작 방법과 성능 측정 방법을 제시하였다. 송, 수신 코일은 드론의 비행에 방해가 되지 않도록 드론의 크기와 무게를 고려하여 PCB 기판을 이용해 제작하였다. 송, 수신 코일 사이의 거리가 40mm 이상 떨어진 거리에서 88% 이상의 효율을 구현하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.941-951
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• 2016

화석 연료의 사용이 문제가 되고 있는 상황에서, 고효율 전기 엔진의 등장은 전기 자동차 개발을 가속화시켰다. 하지만 전기 자동차의 개발 비용을 줄이기 위해 소형 베터리를 사용한 결과 충전 빈도가 잦아져 불편을 유발하게 되었다. 이동식 무선충전 기술이 해결책으로서 활용될 수 있지만, 충전의 빈도가 잦아지면 사용자의 위치정보를 노출하게 되는 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 전기 자동차의 무선충전 기반시설을 제안하고, 이때 발생할 수 있는 보안이슈에 대해 분석한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.607-614
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• 2017

본 연구에서는 마이크로 컨트롤러를 기반으로 한 PWM 제어 기술을 통해 스마트폰 무선충전을 위한 강압 컨버터를 설계 및 제작하였다. 전압센서를 이용해 출력전압이 기준전압을 따라가도록 피드백 제어 회로를 제작하였다. 강압 컨버터로 311V를 12V 로 출력하고 DC 전압 12V를 무선으로 연결하여 5V 충전 전압을 출력한다. 실험을 통해 스마트폰 무선 충전용 강압 컨버터의 유효성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.163-164
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• 2015

본 논문에서는 자기유도 방식의 3.3kW급 무선전력전송회로의 설계 및 실험결과를 제시한다. 본 논문에서 고려하는 무선전력전송회로는 전기차 무선충전에 적용하는 것을 염두에 두고 이격거리는 17.5cm를 기준으로 하는 한편, 최근 전기차 무선충전 분야의 표준화 동향을 고려하여 동작주파수 범위는 85kHz 내외로 유지하는 것을 설계사양으로 채택하였다. 또한, 전기차무선충전에 있어서 급전단과 수전단의 이격거리, 정렬오차 등의 변동으로 인한 자기 결합도의 변동이 있을 수 있음을 감안하여 이를 설계에 반영하였다. 설계사양을 검증하기 위해 실험용 회로를 구성하였고 이에 대한 효율시험 결과를 제시하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제13권1호
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• pp.21-30
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• 2024

최근 자율주행차 시장이 지속해 성장함에 따라 충전 인프라에 대한 필요성이 커지고 있다. 그러나 무선 충전 시스템의 경우 기존 유선 충전에 비해 대출력이 요구되어 안정성 문제가 제기되고 있다. 자율주행차 무선 충전 인프라를 구축하기 위한 표준으로는 SAE J2954가 존재하며 해당 표준에서는 차량과 전력 전송 시스템 간의 통신 방법에 대해 정의한다. SAE J2954에서는 자율주행차량의 무선 충전 통신 방법으로 Wi-Fi, Bluetooth 및 UWB와 같은 물리적 미디어를 사용해 차량과 충전 패드 간의 통신을 활성화할 것을 권장한다. 특히 UWB는 실내 환경에서 견고한 통신 능력을 보이고 간섭에 민감하지 않기 때문에 실내외 충전 환경에서 적합한 솔루션이다. 해당 표준에서는 무선전력전송 시스템을 구축하기 위한 프로세스로 충전 시작부터 충전 완료까지를 여러 단계로 구분하였다. 본 연구에서는 UWB 기술을 사용하여 무선전력전송 시스템의 한 가지 프로세스인 Fine alignment의 수단으로 사용한다. 실제 자율주행차 무선전력전송 시스템에 적용 가능성을 판단하기 위해 거리에 따라 실험을 수행하였으며 UWB로부터 거리 정보를 수집하였다. UWB로부터 얻어진 거리 데이터의 정확도를 향상시키기 위해 수집한 데이터를 세 단계의 전처리 과정을 거쳐 머신러닝과 딥러닝 기법을 적용한 Single Model과 Multi Model을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.35-40
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• 2011

본 논문에서는, 무선 전력전송 방식을 이용한 이동로봇의 자동 충전 시스템을 개발한다. 기존 이동로봇의 자동 충전이 기구적 접촉에 의해 이루어졌던 것에 비해, 무선 전력전송을 이용한 충전 방법은 전자기 유도 방식에 의한 비접촉 충전시스템이다. 이 방식은 송수신 코일이 바른 위치에 정렬되어야만 효율적인 충전이 가능하다. 이 문제를 해결하기 위하여, 영상정보를 통해 충전시스템의 원형 송신 코일의 변형률을 인식하여, 효율적인 자동충전이 가능하도록 이동로봇의 자세를 제어한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.46-47
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• 2016

본 논문은 전기자동차의 무선충전에 적용 가능한 자기유도방식의 4kW급 무선전력전송 시스템의 설계 및 실험결과를 제시한다. 전기자동차 충전에 적용이 용이한 사각형태의 코일 구조를 선택하고 현재 출시 되고 있는 전기자동차에 적용이 용이하도록 코일의 크기를 가로 50Cm, 세로 50Cm로 제한하였고 동작 주파수 범위는 전기차용 무선충전 국제표준화 동향을 바탕으로 81.38kHz~90kHz로 선정하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.60-61
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• 2010

본 논문에서는 휴머노이드 로봇 등에 적용하기 위해, 평판형 급전코일과 집전코일의 접촉 유무에 따라 공진주파수가 변화하는 접촉식 무선충전 시스템을 제안하였다. 다양한 급집전코일에 대해 코일의 형상과 위치별 급집전효율 및 EMF(ElectroMagnetic Field)의 영향을 연구했다. 평판형 집전코일은 어레이 형태로 바닥에 설치되는데, 입력전원에 대해 각각 병렬로 연결되어 있어서 집전코일이 접촉하지 않는 경우에는 공진주파수가 입력전원의 주파수를 크게 벗어나서 자동으로 전원공급이 최소화된다. 집전코일이 급전코일 어레이 위에 위치하는 경우에는, 급전코일의 공진주파수가 입력전원의 주파수와 일치하게 되어 전력이 공급되게 된다. 따라서 집전코일이 덮고 있는 부분만 급전코일 어레이에 전력이 공급되므로, 급집전 효율이 높고 인체에 대한 자기장 노출이 작아져서, 경제적이고 안전한 무선충전 시스템을 구성할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.237-243
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• 2015

본 논문에서는 전자기 유도 방식을 이용하여 무선전력전송 시스템을 구현하고 전송 효율을 측정하였다. 또한 수신부 코일의 세부 조건 변화에 따른 효율 변화를 확인하고 최적의 코일 조건을 제시하였다. 제작한 송수신부 회로를 이용하여 수신 코일 위치에 따른 전압 변화를 측정하고, 같은 위치에서 인덕턴스 값 변화에 따른 전압변화를 측정하였으며, 휴대폰 충전 시간을 측정하는 앱을 개발하여 충전 상태에 따른 무선전력전송 충전 시간을 비교하여 이를 통해 최적의 무선전력전송 시스템을 구현하고자 하였다. 개발된 전자기 유도방식을 이용한 무선전력전송 시스템은 주파수 125 kHz를 사용하며, 핸드폰 50%에서 60%까지 충전 시 유선 충전기는 16분, 무선충전기는 23분의 충전시간을 가졌다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.104-108
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• 2023

최근 전기 차 시장의 확대로 인해 성능 및 안정성 문제를 보완할 친환경적인 전기 차 시장이 매우 커지고 있다. 전기 차의 화재 등 여러 안전 문제를 일으키는 전장 부품의 연동으로 인한 EMI 문제는 매번 대두되어 지고 있다. 다양한 기술들을 결합하여 최적의 충전효율을 달성하고 무선 충전 컨트롤 모듈에서 발생하는 EMI 잡음을 줄이기 위해 노력하고 있다. 본 논문은 전기자동차의 중요한 부품 중 하나인 무선충전컨트롤 모듈의 EMI 잡음 중 방사성 잡음 저감 기술을 설계하여 실험을 하였다. 무선 충전 컨트롤 모듈에서 발생하는 EMI 문제를 분석하기 위해 Ansys 시뮬레이션 툴 내 Python 기반 스크립트 기능을 활용하여 치명적인 요인에 대한 축적된 시험 데이터를 학습시켜 강화 학습을 통한 최적화 설계 기술을 적용하여 최적화된 무선충전컨트롤 모듈은 일반적인 무선충전 컨트롤 모듈 대비 25dBu V/m의 EMI 잡음 개선 효과를 보였다. 이러한 결과는 전기 자동차에서 더 안정적이고 신뢰성 높은 무선 충전 기능의 개발에 기여할 뿐만 아니라, 이를 통해 전기자동차의 사용성과 효율성을 높이며 환경친환적인 대안으로 자리 잡을 수 있게 한다.