• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.59-66
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• 2015

본 논문에서는 4bit SAR-ADC(Successive Approximation ADC) 기반의 LDO(Low Drop-Out Regulator)와 파워 트랜지스터의 사이즈 선택을 통하여 DC-DC 벅 컨버터의 효율을 개선하는 방법을 제안한다. 제안하는 회로는 부하 전류에 따라서 파워 트랜지스터 사이즈를 선택하여 DC-DC 벅 컨버터의 효율을 개선한다. 이를 위해, 우리는 스위칭 손실과 전도 손실이 교차하는 지점을 파워 트랜지스터의 적절한 사이즈로 선택하였다. 또한, standby mode 또는 sleep mode로 동작 시에는 효율을 개선하기 위해 LDO로 동작하도록 하였다. 제안하는 회로는 4bit로 파워 트랜지스터 사이즈(X1, X2, X4, X8)를 선택하였고, 저부하에서 단일 사이즈를 이용한 기존의 방식보다 최대 25%의 효율 개선을 얻을 수 있었다. 입력 전압은 5V, 출력 전압은 3.3V, 최대 부하 전류는 500mA이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.223-224
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• 2015

배전 계통 산업 현장에서는 스위칭 소자 및 제어장치, 전 자기기들이 한 대 맞물려 증가하고 있다. 또한, 스마트 그리드(Smart Grid) 및 마이크로 그리드(Micro Grid)의 개념이 도입되면서 분산 전원 이 널리 보급되고 있다. 이로 인해 현장에서는 많은 전기전자기기들이 설치되어 운영 중에 있고, 이것은 noise 및 고조파와 같은 왜란이 발생 되는 원인을 초래하고 있다. 왜란은 여러 전기 전자 장비들의 데이터 취득 왜곡 현상을 발생시키고, 이러한 데이터 손실로 인해 기기들의 오동작 및 사고를 발생시킨다. 대표적인 왜란으로는 common mode noise 같은 대지(大地) 등의 기준점과 각 신호선 사이에 나타나는 노이즈가 있으며, 선로 및 장비 특성에 따라 기수 및 우수 고조파가 있다. 이러한 왜란들은 전자기기들의 오동작 및 신호의 부 정확성으로 제품 신뢰성에 문제를 초래한다. 특히 데이터 계측 실패 및 Serial 통신을 함에 있어서 신호 손실을 발생시켜 데이터 변형을 초래한다. 이로 인해 배전선로에 위치한 전자기기들이 왜곡된 데이터로 동작을 하게 되고 이는 곧 선로의 사고를 발생시키게 된다. 따라서 왜란들을 사전에 방지하여 기기 오동작 및 부동작을 예방하기 위해서 산업계에서는 왜란에 대한 인식을 지속적으로 증가시키고 있다. 실제 현장에서도 이와 같은 왜란으로 인해 기기 오동작을 하는 경우가 많으며 이를 해결하기 위한 여러 신호처리 기법을 적용하고 있다. 이에 본 논문에서는 여러 종류의 샘플링 데이터 량을 생성할 수 있도록 샘플링 속도를 다변환(Multi-interchange)하고 각 샘플링 속도에 맞게 계측된 샘플링 데이터를 DFT 신호 처리하여 왜란으로부터 강건한 계통 주파수를 계측한다. 또한, 주파수 별 DFT 값을 Table화 하여 계통 주파수를 찾아낸다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.6.1-6.1
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• 2010

원자층 증착 기술 (Atomic Layer Deposition)은 기판 표면에서 한 원자층의 화학적 흡착 및 탈착을 이용한 nano-scale 박막 증착 기술이기 때문에, 표면 반응제어가 우수하며 박막의 물리적 성질의 재현성이 우수하고, 대면적에서도 균일한 두께의 박막 형성이 가능하며 우수한 계단 도포성을 확보 할 수 있다. 최근 ALD에 의한 박막증착 방법 중 플라즈마를 이용한 ALD 증착 방법에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 플라즈마는 반응성이 좋은 이온과 라디컬을 생성하여 소스간 반응성을 좋게 하여, 소스 선택의 폭을 넓어지게 하고, 박막의 성질을 좋게 하며, 생산성을 높일 수 있는 장점이 있다. 그러나 플라즈마를 사용함으로써 플라즈마 내에 이온들이 가속되서 박막 증착 중에 기판 및 박막에 손상을 입혀 박막 특성을 열화 시킬 가능성이 있다. 따라서 플라즈마 발생 영역을 기판으로부터 멀리 떨어뜨린 원거리 플라즈마 원자층 공정이 개발 되었다. 이 기술은 플라즈마에서 생성된 ion이 기판이나 박막에 닫기 전에 전자와 재결합 되거나 공정 chamber에서 소멸하여 그 영향을 최소하고 반응성이 좋은 라디칼과의 반응만을 유도하여 향상된 막질을 얻을 수 있도록 하였다. 따라서 이 원거리 플라즈마 원자층 증착기술은 나노 테크놀러지 소자 개발하기 위한 나노 박막 기술에 있어서 그 활용이 점점 확대될 것이다. 그 적용으로써 리모트 플라즈마 원자층 증착 방법을 이용한 고유전 물질 개발이 있다. 반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 집적회로의 크기를 혁신적으로 축소하여 스위칭 속도(switching speed)를 증가시키고, 전력손실 (power dissipation)을 줄이려는 시도가 이루어지고 있다. 그 중 하나로 고유전율 절연막은 트렌지스터 소자의 스케일링 과정에 수반하여 커지는 게이트 누설 전류를 억제하기 위한 목적으로 도입되었다. 유전율이 크면 동일한 capacitance를 내는데 필요한 물리적인 두께를 늘릴 수 있어 전자의 tunneling을 억제할 수 있고 전력손실을 줄일 수 있기 때문이다. 이와 같은 고유전율 물질이 게이트 산화막으로 사용되기 위해서 높은 유전상수 열역학적 안정성, 낮은 계면 전하밀도, 낮은 EOT, 전극 물질과의 양립성 등의 특성이 요구되는데, 이에 따라 많은 유전물질에 대한 연구가 진행되었다. 기존 gata oxide를 대체하기 위한 가장 유력한 후보 재료로 주목 받고 있는 high-k 물질들로는 Al2O3, HfO2, ZrO2, La2O3 등이 있다. 본 발표에서는 ALD의 종류에 따른 기술을 소개하고 그 응용으로 고유전율 물질 개발 연구 (고유전율 산화물 박막의 증착, 고유전율 산화물의 열적 안정성 평가, Flatband 매카니즘 규명, 전기적 물리적 특성 분석)에 대해서 발표 하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.157-165
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• 2006

본 논문에서는 출력 버퍼형 탠덤크로스포인터 멀티캐스트 ATM 스위인 MTCOS 스위치를 제안한다. MTCOS 스위치는 라우팅 구조가 간단한 다수의 크로스포인터 스위치 패브릭으로 구성된 TCSF와 효율적 멀티캐스팅을 위한 집중화기 출력 버퍼로 구성된다. TCSF는 셀프 라우팅 크로스바 스위치가 갖는 셀 지연 편차 문제를 개선하고, 또한 하나의 입력에서 다수 출력 포트들로 다수의 동시 경로를 제공하며, 간단한 소프트웨어적 설정을 통해 다중 채널 스위칭을 제공하며, 확장성, 고성능, 모듈화 특성을 갖는다. MTCOS에서 제공되는 공유 트래픽 집중화 및 출력 큐잉 방식은 다양한 멀티캐스트 트래픽에 대해 낮은 셀 손실율과 낮은 지연시간을 보인다. 또한 동일 Knockout 집중화율을 달성하기 위해 SCOQ와 Knockout 멀티캐스트 스위치 보다 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. 해석적 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임의의 트래픽에 대해 제안된 스위치가 높은 성능을 달성할 수 있음을 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.65-73
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• 2002

본 논문에서는 플라잉 커패시터 멀티-레벨 인버터의 가장 큰 문제점인 커패시터 전압 불균형을 캐리어 비교방식을 토대로 한 펄스 폭 변조 방식(PWM)을 이용하여 제어하는 새로운 PWM방법을 제안한다. 제안된 방법은 멜티-레벨 인버터로 확장이 용이한 캐리어 비교 방식의 PWM방법으로서 플라잉 커패시터 인버터에서 소자의 스위칭시각 커패시터의 충·방전으로 인해 발생되는 전압불균형에 대해 상전압 리던던시와 선간전압 리던던시를 이용하여 커패시터 전압의 변화량을 일정주기에 대해 평균적으로 영으로 제어하게 된다. 또한 이 방법은 상전압 리던던시를 고르게 이용하여 소자의 스위치 손실과 도통 손실을 같게 하는 장점을 지닌다. 본문에서 플라잉 커패시터 인버터에 서 발생하는 커패시터 전압 불균형에 대해 분석하고 이 인버터에 적합한 캐리어 비교방식의 PWM방법을 설명한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권11S호
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• pp.3684-3693
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• 2000

본 논문에서는 다양한 트래픽을 수용해야 하는 차세대 인터넷에서 핵심적인 기능을 담당하는 고속 패킷스위치를 위한 동적우선권제어함수(Dynamic Priority Control Function)이 개념을 도입하고 TBPJ(Threshold-based Bernoulli Priority Jump) 방식에 대한 성능분석을 하였다. 동적우선권제어함수(Dynamic Priority Control Function)는 시스템의 상태에 따라 각 트래픽에 우선권을 동적으로 할당하여 패킷의 스케쥴링(scheduling)을 제어하는 함수 f(.)이다. 클래스 1의 손실민감(loss-sensitive) 트래픽과 클래스 2의 지연민감(delay-sensitive) 트래픽이 고속 패킷스위치의 모든 입력포트에 동일하게 입력되고 스위칭속도(switching capacity)가 m인 $N\timesN$용량의 고속 패킷스위치에 TBPJ 방식의 DPCF 함수를 적용하여 성능을 분석하였다. 이때 스위치는 유한한 크기의 입력 버퍼와 무한크기의 출력버퍼로 구성되어 있고 슬롯 단위로 동기방식(synchronous)으로 동작한다고 가정하였다. TBPJ 방식은 각 입력버퍼에 대기하고 있는 현재 트래픽의 양과 시스템 버퍼의 문턱값(threshold)에 따라 서비스 순위를 동적으로 할당하여 효율적인 스케쥴링이 이루어지도록 한다. 성능분석을 통하여 TBPJ 제어방식이 기존의 우선권 제어 방식보다 성능 및 효율성에 있어서 우수함을 입증하였다. 즉 TBPJ 방식을 적용하여 성능을 분석한 결과 손실민감 트래픽의 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 위하여 패킷스위치를 스위치플랜으로 구현하는 경우 병렬로 (즉 m=2) 구성하면 충분하다는 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.584-589
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• 2022

고전압 태양광 패널에서 단상 계통으로의 직류-교류 전력 변환을 위해 벅부스트 컨버터에 풀브리지 인버터를 종속적으로 연결하는 두 단계의 무변압기 인버터가 주로 사용된다. 태양광 패널의 큰 기생 커패시턴스에 기인하는 과도한 누설 전류를 피하기 위해 풀브리지 인버터는 단극성 PWM에 비해 훨씬 더 많은 전력 손실을 초래하는 양극성 PWM으로만 스위칭할 수 있다. 그런 낮은 효율을 개선하기 위해 본 논문은 벅부스트 컨버터에 회로 절연을 위한 IGBT와 다이오드를 하나씩 추가한 새로운 토폴로지를 제안한다. 제안된 회로 절연 방식은 누설 전류를 증가시키지 않으면서 풀브리지 인버터에서 단극성 PWM을 가능케 함으로써 전체 효율을 개선한다. 제안된 방법의 타당성은 컴퓨터 시뮬레이션과 전력 손실 계산을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.388-391
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• 1996

The conventional high frequency phase-shifted full bridge DC-DC converter has a disadavantage that a circulating current flows through transformer and switching devices during the freewheeling interval Due to this circulating current, RMS current stress, conduction losses of transformer and switching devices are increased. To alleviate this problem, this study provides a novel circulating current free type high frequency soft switching phase-shifted full bridge DC-DC converter which applies the energy recovery snubber(ERS) attached at the secondary side of transformer. The ERS adopted in this study is consisted of three fast recovery diode($Ds_1$, $Ds_2$, $Ds_3$), two resonant capacitor($Cs_1$, $Cs_2$) and a small resonant inductor [(Lr) : It can be ignored because the transformer leakage inductance(Ll) is able to use in stead of inserting the resonant inductor(Lr)]

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.7-13
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• 2002

고효율 고전력 밀도를 제공하는 공진형 컨버터에 있어서 스위치에 걸리는 전압 스트레스는 입력전압의 4∼5배 정도여서, 높은 정격의 소자를 필요로 하기 때문에 전도손실을 증가시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안했던 교번으로 동작하는 포워드 다중공진형 컨버터에 적용한 회로 형태를 다른 컨버터에 적용한 예를 제시하였다. 그리고 제안한 AT포워드 다중공진형 컨버터의 루프 이득 특성을 알아보기 위해 HP4194A 네트워크 해석기를 이용해 실험적으로 측정한 결과에 대해 고찰하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.105-113
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• 2011

태양광 발전 시스템이 대용량화됨에 따라 태양전지 어레이 구성 시 부정합(mismatch) 문제가 대두되는 가운데, 태양전지 모듈을 직접 계통에 연계하는 AC 모듈형 태양광 모듈 집적형 전력변환장치(PV-MIC)에 관한 연구가 지속되고 있다. PV-MIC는 수명 및 고효율이 가장 큰 문제이며 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 ZVS 동작을 통하여 스위칭 손실을 저감시키고 입력전류 리플감소를 통하여 입력 커패시턴스를 저감할 수 있는 능동 클램프 전류원 하프 브릿지 컨버터를 적용한 PV-MIC를 제안하고, 이에 관한 제어분담 및 설계에 대하여 고찰한다.