• 전기저널
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• 통권323호
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• pp.69-75
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• 2003

불투명한 경제정세의 와중에서도 전기에너지를 지탱하는 근간이 되는 파워 일렉트로닉스 분야는 확실히 그 기술개발을 향상시켜 오고 있다. 특히 파워디바이스는, 지구환경과 생활환경을 보다 쾌적하게 하기 위하여 인버터 장치 등의 각종 전력절약기기와 풍력$\cdot$태양광$\cdot$연료전지 등 클린에너지의 전력제어장치에 없어서는 안되는 반도체디바이스로 성장했다. 파워디바이스 중에서도 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 기술혁신은 요 20년 사이에 비약적인 성과를 거두었다. 1980년대에 제품화된 IGBT는, 반도체메모리의 초미세가공기술을 도입하면서 $5{\mu}m$에서 서브미크론의 디자인툴로 발전하여, 2000년대에 들어 칩의 전류밀도는 약 2배, 포화전압은 약 $65\%$까지 개량되었다. 이와 같은 IGBT의 변천은, 전력손실을 대폭적으로 저감시켜 에너지절약기기의 전력변환효율 향상에 공헌하고 있다. 파워디바이스의 기술진보에서 또 한 가지 잊지 말아야 할 것은 주변회로의 집적화(集積化)에 의한 고성능$\cdot$고기능화이다. 최근의 인버터용 파워디바이스로 가장 많이 사용되고 있는 파워모듈은, IGBT등의 파워칩과 그 주변회로와의 컬래버레이션에 의한 제품이다. 다시 말하면 구동회로, 전류$\cdot$전압$\cdot$온도센서 및 그것들의 보호회로가 IC(집적회로)에 편입되어 고기능$\cdot$소형화를 촉진시키고 있다. 구동회로는 LVIC (저전압집적회로)에서 HVIC(고전압집적회로)로 발전하여 전류$\cdot$온도 등의 각종 센서도 동일 칩에 설계할 수 있게 되었다. 또 센싱이나 보호기능뿐만이 아니라 출력전류의 제어를 위한 연산기능과 di/dt의 제어기능이 내장되도록 되어 있어 보다. 고성능의 인텔리전트 파워모듈(IPM)이라고 불리우는 새로운 개념의 파워디바이스가 실현되었다. 또한 패키지 기술도 내부배선 인덕턴스의 저감과 트랜스퍼 몰드패키지의 개발로, 소형화뿐만이 아니라 파워칩의 성능$\cdot$기능을 충분히 발휘할 수 있도록 개발이 적극적으로 추진되고 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.293-300
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• 2013

본 연구는 해상풍력발전을 위한 기초적인 연구로서 풍력타워에 가해지는 조파에 대한 타워의 거동을 해석하기 위한 장치를 구축하여 그 타당성연구를 하고자한다. 파고 발생이 수조 내부에서 적절히 만들어졌으며, 이를 고속카메라와 파고계를 이용하여 시간에 따른 인공적인 파고의 발생을 측정하였으며, 이때 조파기는 세 가지 주기에 따라 파고를 발생시켰다. 본 연구에서 최저 20mm에서 시작해서 최고 34mm까지의 파고를 만들어 낼 수 있는 조파수조를 설치하여 파고를 이용한 구조물과의 상관관계를 밝히는 데 큰 도움이 되었다. 고속카메라로 촬영한 가시화된 파고를 살펴보면 소파장치가 없을 때는 단순조화운동에 그쳤으나, 소파장치를 설치한 경우에는 진행파임을 확인할 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권2호
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• pp.38-46
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• 2020

The purpose is to evaluate the structural characteristics of 750 mm diameter injection spiral blades under various operating conditions. A fiber-glass reinforced polypropylene material was employed to the injection blades, and mechanical tests on two kinds of glass-reinforced polypropylene were performed to evaluate the mechanical properties and to select a suitable candidate material. Also, three kinds of spiral blade geometries were studied to observe the influence of fixing rods between blades. For this, structural analyses were conducted to understand the role of fixing rods under a range of rotating speed. In addition, modal analysis was performed to confirm the resonance in the operating speed range. One-way fluid-structure interaction (FSI) analysis was carried out to know its mechanical integrity under dangerous wind speed conditions. Through this work, the structural characteristics of the proposed spiral blade geometries were studied under various operating conditions, and the requirements of mechanical properties of blades were determined.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권3호
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• pp.146-152
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• 2012

To install a wind power generator, the survey on the wind environment resources must be conducted in advance. The survey on the wind environment resources is to collect and analyze data regarding the wind speed and direction on a data logger. The data logger consists of a sensor, signal processing circuit and storage device. According to the analysis of the stored data, the amount of power generation by the types of generators can be predicted and the most optimal generator including safety grade can be selected, and in case of installing a generator in the future, it can be utilized as basic data regarding supporting base and foundation construction method of survey points. Data logger was developed for a small wind power generator that is suitable for the international standard(IEC 61400) by using DSP-F28335 micro controller in this paper. It was developed to measure the wind speed of 1 [m/s]~17 [m/s], the wind direction of 0 [$^{\circ}$]~359 [$^{\circ}$], and temperature of -30 [$^{\circ}C$]~50 [$^{\circ}C$], and the comparative experiment with other companies' data loggers was conducted, and an error was measured to be less than ${\pm}0.1$ [m/s] for wind speed and less than +1 [$^{\circ}$] for wind direction.

• 전기학회논문지
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• 제66권4호
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• pp.605-612
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• 2017

One of the biggest environmental issues that our world has been facing is climate change. In order to cope with such environmental issues, the world is putting a great deal of effort into energy conservation. The building sector, in particular, consumes 36% of the energy consumed worldwide and emits considerable amount of greenhouse gases. Therefore, introduction of renewable energies in the building sector is highly recommended. Renewable energy sources that can be utilized in the building sector include sunlight, solar heat, geothermal heat, fuel cells and wind power. The wind power generation system which converts wind energy into electrical energy has advantages in that wind is an unlimited and pollution-free resource. It is suitable to be connected to existing buildings because many years of operational experience and the enhanced stability of the system have made it possible to downsize the electrical generator. In case of existing buildings, it is necessary to consider the live loads of the buildings to connect the wind power generation system. This paper, through the connection of the wind power generation with existing buildings, promotes reduction of greenhouse gas emissions and energy independence by reducing energy consumption in the building sector. In order to connect the wind power generation system with an exciting building, the live load of the building and the area of the rooftop should be considered. The installable model is selected by comparing the live load of the building and the load of the wind power generation system. The maximum number of the wind turbines that can be installed is obtained by considering the separation distance between the wind turbines within the area of the rooftop. Installations are divided into single installations and multiple installations of two different types of wind turbines. After determining the maximum installable number, the optimal model that can achieve the maximum annual power generation will be selected by comparing the respective total annual amount of the power generation of different models.

• 환경정보
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• 통권389호
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• pp.8-24
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• 2010

도시생활과 관련된 교통 주택부문의 온실가스 배출량은 43%를 차지하고 있어 도시에서의 온실가스 저감대책 마련이 시급하며, 저탄소 녹색성장의 시대적 요구에 따라 기후변화 위기에 적극적으로 대응할 수 있는 저탄소 녹색도시 조성이 필요한 실정이다. '저탄소 녹색도시'는 지구온난화 등 기후변화의 주요 원인인 이산화탄소의 배출을 획기적으로 감축하고, 지속가능한 도시기능을 확충하면서 자연과 공생하는 도시를 말한다. 최근의 '저탄소 녹색도시'는 기존의 녹색도시와 또 다른 양상을 보이고 있다. 자원순환과 신재생에너지원의 도입을 주장하고, 탄소상쇄를 위한 에너지 및 자원절감 전략을 중요시 하고 있다. 선진국에서는 이미 주거단지내 소비되는 난방과 전력은 단지내에서 생산되는 신재생에너지를 활용하고 있으며, 모든 주택의 지붕위에 태양광 패널을 설치하고 단지 내 열병합 자가발전소에서 산업폐기물을 소각하여 에너지를 생산함으로써 제로 에너지(Zero Energy)를 실현하고 있다. 선진국 뿐 아니라 전 세계의 이목이 '저탄소 녹색도시'에 집중되고 있으며 저탄소 녹색도시를 조성해야 하는 것은 선택이 아닌 의무가 되고 있다. 우리나라도 2020년 그린홈 100만호 보급을 목표로 주택분야 보급가능 신재생 에너지원을 태양열, 지열, 소형풍력, 연료전지 등으로 다양화하여 안정적 보급 기반을 확보해 가고 있다. 녹색도시를 조성하기 위해서는 저탄소 주택, 저탄소 에너지, 녹색교통, 생태녹지, 물 및 자원순환등 핵심요소들의 적용방안이 검토되어져야 한다. 이에 본지에서는 "저탄소 녹색도시의 해외사례와 국내 적용방향", "그린홈 100만호 보급사업 그간 성과와 발전방향", "온라인 전지자동차의 기술 개발 동향" 내용에 대하여 살펴보고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권2호
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• pp.169-172
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• 2007

본 논문은 Z-형 컨버터와 수정된 공간벡터 PWM인버터로 구성된 분산전원시스템의 회로모델과 제어 알고리즘을 보여주고 있다. Z-형 컨버터는 수동소자인 L과 C로 간단히 구성되어 있으며 인버터의 상하 양 소자가가 동시에 도통되도록 하는 구간을 이용해 승압을 함으로써 기존의 DC/DC 변환기와는 다른 형태를 취하고 있다. 점근 관측기를 이용한 이산시간 슬라이딩모드제어를 통해 전류제어를 함으로써 센서수를 줄이고 제어성능을 개선하였다. 대체에너지로 관심이 많은 태양광이나, 연료전지 그리고 소형 풍력발전으로부터 생산된 직류 에너지를 상용으로 사용할 수 있도록 하는 전력변환기로써 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 전기학회논문지
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• 제61권12호
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• pp.1820-1827
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• 2012

This paper is to present a new method of cogging torque reduction for axial flux PM machines of multiple rotor surface mounted magnets. In order to start softly and to run a power generator even the case of weak wind power, reduction of cogging torque is one of the most important issues for a small wind turbine, Cogging torque is an inherent characteristic of PM machines and is caused by the geometry shape of the machine. Several methods have been already applied for reducing the cogging torque of conventional radial flux PM machines. Even though some of these techniques can be also applied to axial flux machines, manufacturing cost is especially higher due to the unique construction of the axial flux machine stator. Consequently, a simpler and low cost method is proposed to apply on axial flux PM machines. This new method is actually applied to a generator of 1.0kW, 16-poles axial flux surface magnet disc type machine with double-rotor-single-stator for small wind turbine. Design optimization of the adjacent magnet pole-arc which results in minimum cogging torque as well as assessment of the effect on the maximum available torque using 3D Finite Element Analysis (FEA) is investigated in this design. Although the design improvement is intended for small wind turbines, it is also applicable to larger wind turbines.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1504-1506
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• 2004

Photovoltaic and wind power generation have an advantage of unpolluted and unlimited amount of energy resource. Since there is such an advantage in these energies, But photovoltaic system and wind system cannot always generate stable output with ever-changing weather condition. In this paper, the auxiliary power generator for hybrid system(photovoltaic 500[W], wind power generation 400[W]) was suggested. the auxiliary power generator that uses elastic energy of spiral spring to photovoltaic system was also added for present system. when output of photovoltaic system gets lower than 24[V], power was continuously supplied to load through the inverter by charging energy of spiral spring operates in DC generator.

• 전기학회논문지
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• 제63권10호
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• pp.1402-1411
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• 2014

In this paper, the Maximum Power Point Tracking(MPPT) control of the small scale wind power generation system with a three-phase diode rectifier and the grid-connected inverter is studied. Without the need for the converter circuits to control speed of the generator, it is economical and the structure is simple. Compared with existing systems, it can be to reduce the power semiconductor switches and passive elements, and to implement the MPPT control with only DC-Link voltage control of the grid-connected inverter. In order to allow MPPT control without the characteristic information of the wind turbine, the P&O algorithm is applied, and these are verified by the simulation and experiment.