• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.617-628
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• 2016

본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.143-148
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• 2020

교류 전압의 위상을 검출하여 제어하는 시스템의 경우 아날로그 제어방식에서는 검출한 위상에 대해 필터링에 의한 위상 offset 부분을 보상하여 제어에 응용하고 있다. 그러나, 디지털 제어방식에서는 이러한 위상 검출을 이용하여 제어할 경우 마이크로프로세서 혹은 마이크로 컨트롤러의 동작 주파수와 입력 위상 시간과의 오차로 인하여 정밀한 제어를 이룰 수가 없다. 일반적으로 사용하는 방식이 일정한 시간이 되면 누적된 오차를 임의로 보상하여 맞추어주는 방식인데 이러한 경우 보상하기 전까지는 오차를 지속적으로 가지고 갈 수밖에 없는 상황이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 실시간으로 영점을 검출하여 마이크로프로세서의 동작 주파수에 맞도록 보상하는 방법이 필요하게 된다. 따라서 이러한 오차를 줄이면서 정밀한 디지털 제어에 응용하기 위해 본 논문에서 수행하고자 하는 연구는 다음과 같다. 1) 시뮬레이션 모델링을 통해 Zero Crossing Detection 알고리즘을 구현하여 영점을 검출을 통하여 동작 주파수에 맞도록 보상하는 방법에 관해 연구. 2) Microcontroller를 이용한 Zero Crossing Detection 설계를 통하여 실시간으로 영점을 검출하여 마이크로프로세서의 동작 주파수에 맞도록 보상하는 방법에 관해 연구. 3) Zero Crossing Detection 회로를 활용하여 BLDC 전동기의 회전자 위치 추정 연구.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권2호
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• pp.63-72
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• 2016

CCTV는 국토교통부 통합운영센터와 행정자치부 통합관제센터가 제공하는 유비쿼터스 서비스의 근간을 이루는 시설이다. 그러나 CCTV는 각 부처별로 운영 관리 되는 만큼 각기 다른 법제도에 따라 설치 후 관리되고 있다. 또한, 법제도상에 통일된 관리 근거가 부재하여 실제 관리를 담당하는 각 지자체에서는 부처별 개별 기준에 의해 분산적으로 관리하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 통합적 관리방안 마련을 위해 표준화된 관리대장 작성을 연구의 목적으로 하였다. 이를 위해서 우선적으로 법제도와 공공데이터 개방에 따른 공개 자료 및 실무담당자 인터뷰를 통해 CCTV관리 현황을 분석하여 이를 기반으로 지자체에서 CCTV 설치 사업을 위해 발주한 나라장터의 시방서를 참고하여 통합관리목적의 요구사항을 도출하였다. 통합적 관리차원의 관리대장은 이와 같이 도출된 구성요소를 바탕으로 U-City의 지능화된 시설들과의 연계성 및 관리이력항목을 추가하여 작성하였다. 통합관리를 위한 관리대장은 다부처에서 설치한 CCTV일지라도 관리 기록되는 내용이 공통적으로 작성되도록 하였으며, 공동 이용을 위한 요구조건을 확인할 수 있도록 장비 검색이 용이하도록 하였다. 본 연구 결과는 통합운영센터에서 장비의 통합관리를 위한 시설물관리시스템의 DB구축에 기여할 수 있을 것이며, CCTV의 구성요인들을 고려하여 적정입지 선정과 CCTV의 촬영범위에 대한 상세한 시뮬레이션에 활용될 것으로 기대한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권2호
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• pp.101-113
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• 2013

좋은 도시경관을 만들기 위해서는 경관분석의 역할이 매우 중요하다. 경관분석은 여러 단계를 거치게 되는데, 그 중 가장 기본이며 첫 단계가 조망점을 선정하는 것이다. 그동안 조망점 선정은 정성적인 기준에 따라 전문가들의 주관적 판단에 의해 선정되었는데, 이 과정에서 질 높은 조망점이 누락되거나 무시되기도 하였다. 본 연구의 목적은 수치지형도 등의 데이터와 GIS 기술을 활용하여 경관분석의 기본이 되는 조망점 선정 방법을 제시하는 것이다. 본 연구에서는 주요 도로의 교차점, 쇼핑센터 등 주요 시설, 교량 및 육교, 오픈스페이스 등 조망점으로 선정될 수 있는 기준에 해당하는 지점을 각종 자료 및 GIS 기술을 이용하여 추출하는 방법을 제시하였다. 이를 위하여 도로대장의 도형정보와 속성정보 등 데이터와 질의(query), 중첩(overlay) 등의 기능을 적용하였다. 이와 같은 과정을 거쳐 선정된 예비조망점에 대하여 수치지형도의 표고점을 이용한 수치표고모델(DEM)을 구축한 후 시뮬레이션 과정을 통하여 조망점에서의 조망대상에 대한 차폐유무를 분석하였다. 분석 결과, 기존의 방법에 비해 적은 시간과 비용을 투입하여 체계적인 조망점을 선정할 수 있었고, 선정된 각 조망점의 차폐도도 자동으로 분석할 수 있었다. 따라서, 1차적으로 GIS 기법을 이용한 조망점 분석 이후 전문가의 현장조사를 수반한다면 조망점 선정 및 분석 결과가 향상될 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권4호
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• pp.55-64
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• 2017

본 연구에서는 전국 단위의 방치되어 있는 대나무 임분을 대상으로 GIS를 이용하여 분포 유형구분 및 확산 특성을 평가하였다. 대나무 분포 유형은 확산형, 관리형, 혼합형, 쇠퇴형, 분리형 순으로 분류되었다. 이 중 대표적인 확산 특성을 보이고 있는 대나무 임분을 대상으로 1980년~2010년 30년간 공간 시뮬레이션 한 결과, 사천지역의 죽종혼효 임분은 확산면적 2.5ha, 확산속도 0.08ha/yr, 확산거리 1.1m/yr로 나타났다. 거제지역의 죽순대 임분은 확산면적 1.9ha, 확산속도 0.06ha/yr, 확산거리 0.9m/yr로 나타났으며, 계곡, 능선을 따라 확산 이동하는 특성을 보이는 것으로 나타났다. 향후 본 결과는 대나무 확산 방지 기술 개발에 필요한 기초적인 자료로 활용될 수 있으며, 대나무 자원의 관리 기반을 구축하는데 기여할 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권1호
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• pp.90-98
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• 1998

본 논문은 유도전동기를 저속에서 강건하게 제어할 수 있도록 개선된 벡터 제어에 관한 연구이다. 유도전동 기가 정격 속도의 10% 이하인 저속에서 구동될 경우 고조파에 의하여 발생하는 단위 벡터각 오차를 보상하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 저속 및 과도상태에서 회전자 파라미터 변화에 대하여 강건하게 운전하도록 회전 자 시정수에 동조하는 알고리즘을 제시하였다. 제안한 벡터 제어를 이용하여 자속과 토오크 리플을 감소시킴으로써 저속에서 안정된 출력특성을 얻을 수 있었다. 입출력이 정현적인 상태일 때, 제안한 벡터 제어와 직접 벡터 제어 및 간접 벡터 제어의 저속 특성을 비교 분석하였고, 고조파가 함유된 상태에서 각각의 제어 특성을 비교 분석하였다. 그리고 회전자 시정수의 추종 성능은 시뮬레이션으로 확인하였다. 전체 제어 시스템을 실제의 하드웨어로 구현하고, 제안한 벡터 제어와 직접 벡터 제어를 비교 분석하였다. 두 제어 기법을 저속에서 실험 한 결과, 정상상태에서 직접 벡터를 기준으로 할 경우 토오크 리플이 45% 개선된 특성을 얻었다. 또한 자속 전류 리플은 0.2 p.u. 감소하였고, 토오크 전류 리플은 0.6 p.u. 감소함을 확인하였다. 그리고 회전자 시정수의 변화에 대하여 동조됨을 확인하였다. 따라서 저속에서 제안한 벡터 제어의 타당성과 강건성을 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권5호
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• pp.54-63
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• 2006

본 논문에서는 4세대 이동 통신 시스템에서 요구되는 사양을 위해, 해상도, 동작속도, 칩 면적 및 소모 전력을 최적화한 14b 100MS/s 0.18um CMOS ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 동작 모델 시뮬레이션을 통해 최적화된 구조를 분석 및 검증하여 3단 파이프라인 구조로 설계하였으며, Nyquist 입력에서도 14 비트 수준의 유효비트 수를 가지는 광대역 저잡음 SHA 회로를 기반으로 하고, MDAC에 사용되는 커패시터의 소자 부정합에 의한 영향을 최소화하기 위하여 3차원 완전 대칭 구조를 갖는 레이아웃 기법을 적용하였다. 또한, 100MS/s의 동작 속도에서 6 비트의 해상도와 소면적을 필요로 하는 최종단의 flash ADC는 오픈 루프 오프셋 샘플링 및 인터폴레이션 기법을 사용하였다. 제안하는 시제품 ADC는 SMIC 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL과 INL은 14비트 해상도에서 각각 1.03LSB, 5.47LSB 수준을 보이며, 100MS/s의 샘플링 속도에서 SNDR 및 SFDR이 각각 59dB, 72dB의 동적 성능을 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $3.4mm^2$이며 소모 전력은 1.8V 전원전압에서 145mW이다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.59-67
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• 2016

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 완전-차동 선형(fully-differential linear operational transconductance amplifier : FLOTA)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 한 개의 FLOTA, 두 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp로 구성된다. 동작 원리는 FLOTA에 인가되는 두 입력 전압의 차가 각각 동일한 차동 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 단일 출력 전압을 구하는 것이다. 제안한 IA의 동작 원리를 확인하기 위해 FLOTA를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 FLOTA를 사용한 전압-전류 특성은 ${\pm}3V$의 입력 선형 범위에서 0.1%의 선형오차와 2.1uA의 오프셋 전류를 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항 값 변화로 -20dB~+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 10MHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ${\pm}5V$ 공급전압에서 105mW이였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권1호
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• pp.50-55
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• 2008

본 논문에서는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용 $8{\sim}10.9$ GHz 밴드를 갖는 새로운 구조의 LC VCO를 설계 제안하였다. 이 회로 구성은 LC 탱크 기반의 전형적인 NMOS, PMOS cross-coupled 쌍을 병렬로 구성한 새로운 구조로 상보적인 NMOS와 PMOS 꼬리 전류와 같은 MOS cross-coupled쌍과 출력 버퍼로 구성하였다. 본 논문에서 제시한 구조로 설계된 LC VCO는 8GHz에서 10.9GHz까지로 29%의 증가된 튜닝 범위와 6.48mV의 낮은 전력소모를 가지는 것을 확인하였고 이의 core size는 $270{\mu}m{\times}340{\mu}m$, 시뮬레이션을 통한 VCO의 위상잡음은 1MHz와 10MHz offset에서 각각 -117dBc/Hz와 -137dBc/Hz이다. FOM은 10GHz의 중심 주파수으로 부터 1MHz offset에서 -189dBc/Hz를 가진다. 제안한 설계방법은 10Gb/s급의 클럭과 데이터 복원회로 그리고 SONET 통신응용에 매우 유용하다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권4호
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• pp.31-37
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• 2008

기존의 협력통신은 목적지 노드에서 소스 노드와 릴레이 노드들로부터 독립적인 채널의 동일한 신호를 수신하므로 공간 다이버시티와 경로손실감소 이득을 얻을 수 있다. 하지만, 릴레이 노드의 사용으로 인해 주파수 효율이 저하되고, maximal ratio combining (MRC) 결합 방식을 사용함으로써 수신단의 복잡도가 증가하는 문제를 초래하였다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하는 동시에 우수한 BER 성능을 얻을 수 있는 협력 ARQ 프로토콜을 제안하였다. 이 방식은 소스 노드로부터 수신한 신호를 우선적으로 목적지 노드에서 평가하여 만족되어질 경우, ACK 메시지를 소스 노드와 릴레이 노드로 전송하고 수신한 신호를 복구하므로 기존의 협력통신에 비해 주파수 효율을 높일 수 있다. 또한, ARQ 메시지가 NACK일 경우 릴레이 노드는 선택적 재전송을 하므로 소스 노드가 재전송하는 일반적인 ARQ 프로토콜에 비해 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다. 제안하는 프로토콜에서의 선택적 전송과 ARQ 메시지의 정보는 각각 소스 노드로부터 수신한 신호의 log-likelihood ratio (LLR) 계산 값과 임의의 문턱 값을 비교하여 결정하므로 기존의 CRC 부호를 위한 대역폭 할당을 요구하지 않으며, 목적지 노드에서 부가적인 결합방식을 사용하지 않음으로써 수신단의 복잡도를 줄일 수 있었다. 레일리 페이딩과 AWGN를 고려한 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 주파수 효율과 BER 성능을 검증하였다.