• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.121-122
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• 2010

전기회로에서 발생하는 아크로 인한 전기화재를 예방할 수 있는 아크차단기(AFCI)의 아크 검출성능 시험규격은 현재 UL1699가 세계적으로 인정되고 있다. 본 논문에서는 여기에 정의된 방법에 따라 탄화경로(Carbonized Path)를 생성하여 모의아크를 발생시켜 보았다. 그에 따른 전압을 가변하여 국내에서 사용되고 있는 전선 및 케이블에 탄화경로를 생성시킬 수 있는 적절한 전원을 제안하고, 아크가 발생한 탄화경로의 임피던스를 측정 및 분석함으로서 UL1699의 아크차단기 성능시험 방법을 검토하고 시험절차의 개선방법을 제안하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.3
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• pp.238-245
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• 2000

본 논문은 펄스 인버터용 TIG(Tungsten Inert Gas) 아크 용접기를 구현하는 용접전원장치의 성능에 관하여 알아본다. 용접전류는 펄스형태로 제어되고 또한 안정된 아크와 좋은 용접성능을 얻을 수 있다. DC 고전압 아크 스타트 시스템을 채용한 TIG 아크용접기에 대해 토치와 용접전원 사이의 연장 케이블이 50m 나 되어도 아크 스타트이 실패 없이 용접을 행할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 이 DC 고전압 아크 스타트방식을 이용한다면 용접 전원장치와 용접장이 멀리 떨어져 있는 조선소와 같은 장소에서 요용하리라 생각된다. 이를 확인하기 위하여 시뮬레이션 및 실험을 행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.191.1-191.1
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• 2016

본 연구에서는 알루미늄 합금의 PEO(Plasma Electrolytic Oxidation) 피막 형성 거동을 PEO 처리 용액 조성, 온도 및 합금 성분에 따른 전압-시간 곡선을 관찰하여 분석하였다. 알루미늄 합금의 PEO 피막 형성거동은 NaOH 농도, 전해질 온도, 인가 전류밀도 및 합금성분에 따라 다양하게 나타났다. 본 연구에서는 직류 정전류법을 이용하여 Al1050, Al5052, Al6061 합금 표면에 PEO 피막을 형성시켰으며, PEO 피막의 형성이 시작되는 전압 및 발생된 아크의 크기 및 모양을 관찰하여 PEO 피막 형성 거동을 연구하였다. 연구결과 PEO 처리 중의 전해액의 온도가 낮고 전류밀도가 높을수록 시편 표면에서 짧은 시간 내에 아크가 발생하였으며, 전압-시간 곡선은 빠른 속도로 PEO 피막생성 전압에 도달하여 유지되는 거동을 보였다. 동일한 용액조성, 용액온도, 용액 교반속도 및 인가전류밀도에서 관찰된 PEO 피막 형성 거동은 동일시편을 PEO코팅 후 에칭하여 반복 실험할 경우에도 큰 편차를 보였으며, 이로부터 시편의 조성이나 불순물의 존재 등이 크게 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.300-300
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• 2012

본 연구에서는 음극 아크 방전을 이용하여 빗각 증착으로 단층 또는 다층 구조를 갖는 TiN 코팅층을 제작하여 미세구조 변화가 코팅층 물성에 미치는 영향을 확인하였다. TiN 박막은 아크 소스에 장착된 99.5%의 Ti 타겟을 사용하여 아르곤과 질소 가스의 혼합가스 분위기에서 기판으로 사용된 스테인레스 강판 위에 코팅하였다. 기판과 타겟 간의 거리는 30 cm이며, 기판은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척을 실시한 후 진공챔버에 장착하고 ${\sim}10^{-6}$Torr가지 진공배기를 실시하였다. 진공챔버가 기본 압력까지 배기되면 아르곤 가스를 주입하고 아크 소스에 약 70A의 전류를 인가하여 아크를 발생시키고 기판 홀더에 약 -400 V의 직류전압을 인가하여 약 5분간 청정을 실시 하였다. 기판의 청정이 끝나면 기판에 인가된 전압을 차단하고 질소 가스를 진공챔버에 주입하여 TiN을 코팅하였다. 빗각 증착을 위한 기판의 회전각은 $45^{\circ}$와 $-45^{\circ}$이며, TiN 박막의 총 두께는 약 $3{\mu}m$로 동일하게 유지하였다. 빗각 증착으로 TiN을 코팅하면 기울어진 주상정 구조를 갖는 박막이 제조되는 것을 확인할 수 있었다. 빗각 증착을 실시하는 중에 기판 홀더에 약 -100 V의 전압을 인가하면 빗각 효과가 사라지며 기판에 수직한 주상정이 성장한다는 사실을 확인하였다. $45^{\circ}$의 빗각으로 코팅한 단층 TiN 박막은 $0^{\circ}$로 코팅한 박막보다 경도가 감소하는 경향을 보였으나 $45^{\circ}$와 $-45^{\circ}$로 번갈아 코팅한 다층 TiN 박막은 zigzag 구조가 관찰되었으며 $0^{\circ}$로 코팅한 단층 TiN 박막보다 경도가 증가하는 경향을 보였다. 빗각으로 zigzag 구조의 다층 TiN 박막을 코팅하는 공정에서 최상층이 코팅될 때 기판 홀더에 전압을 인가해서 기판에 수직한 코팅층을 형성하면 가장 높은 경도 증가를 보였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 이용하여 다양한 형태의 박막 구조 제어가 가능하고 이러한 미세구조 제어를 통해서 박막의 물성도 제어가 가능할 것으로 판단된다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.4
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• pp.358-369
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• 2000

Shielded metal arc welding machines with AC transformer have been widely used for thin-plate welding applications. Because of being bulky, heavy and of tap-changing property, so the SMAW's are changing to new power electronic circuits such as inverter circuit in order to reduce the system size and also to improve the welding performances at input output sides. The PWM inverter arc welding machine with diode rectifier has better output welding performances but it is has the plentiful harmonics and the lower input power factor. To solve these problems, input current-controlled scheme is considered for PWM inverter arc welding system, and then total input power factor is maintained to be more than 99%. Also a new combined control is proposed which can control both instantaeous welding output voltage and current under constant power condition, and as a result the variations of instantaneous current and voltage can be reduced to very narrow range in the V-I curve relationship, and hence the variance of welding current and voltage become so reduced. In addition the spatter generated during welding process is greatly reduced up to 70%. And the overall effiency can be improved up to 10%, which becomes higher when the load is lower.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.339-339
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• 2011

진공 플라즈마와 달리 개방된 공간에서 방전되는 대기압 플라즈마는 진공상태에서 수행되는 에칭, 증착 등의 복잡한 플라즈마 공정을 경제적이고 신속하게 수행할 수 있어, 최근 들어 연구가 활발히 진행 중이다. 이와 관련하여 He, Ar, $N_2$, $O_2$, Air 등의 여러 종류의 기체를 50 kHz 고전압에서 방전하여 대기 중에서 저온 플라즈마 공정이 가능한 아크젯 타입의 플라즈마 소스를 개발하였다. 개발된 플라즈마 소스에서는 입력전압, 기체유량, 노즐의 구조와 크기 등의 여러 운전변수에 따라 플라즈마의 방전특성이 변화되었다. 특히 본 연구에서는 아크젯의 플라즈마 발생부의 물질성분(SUS, Aluminum, Cupper)에 따른 플라즈마의 기체온도 및 전자여기 온도의 변화를 광방출분광법(OES)를 이용한 Synthetic spectrum method와 Boltzmann plot method을 통해 살펴보았다. 전압-전류 특성곡선, 시간분해 이미지 촬영법, 기체온도 측정법 등을 이용하여 발생된 플라즈마의 물리적인 특성을 분석하였다. 특히 물질의 성분에 따라 발생되는 플라즈마의 기체 및 전자여기 온도가 이차 전자 방출계수 및 물질의 전도도와의 상관관계가 있는지 연구가 진행 중이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.147-148
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• 2013

최근 각 종 산업 분야에서 박막증착 공정의 다양화, 고품질화, 고속화 추세에 대응하기 위하여 고밀도의 대용량 DC 플라즈마 전원장치에 대한 관심이 커지고 있으며, 아울러 DC 플라즈마 전원장치의 고질적인 문제인 아크 방지회로의 중요성이 부각되고 있다. 효율적인 아크 방지 기법의 하나인 비대칭 펄스형 DC플라즈마 전원장치에서는 짧은 기간 동안 (-)전압을 부하에 인가하여 아크에너지를 감소시키는 방법을 사용하고 있으며 이를 위해 매우 부피가 큰 트랜스포머가 사용되고 있다. 본 연구는 펄스형 DC플라즈마 전원장치에서 나타나는 승압효과를 억제하고 전체 효율을 향상시킴과 동시에 상호 인덕턴스가 작은 트랜스포머를 사용하여 부피를 크게 감소시킨 진보된 형태의 비대칭 펄스형 DC 플라즈마 전원장치를 제안한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.5
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• pp.419-426
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• 2000

Generally diode rectifier has been used as Preregulator of arc- welding machine. Its defect is the generation of high current harmonics which result In utility pollution. In this parer, using the three-phase PWM converter, the input performance of arc-welding machine is improved by increasing the input power factor. When the diode rectifier in the arc-welding machine is replaced with three-phase PWM converter, PWM converter should control DC voltage of the output side. If PI controller is used for the output DC voltage regulator, the output DC voltage has high ripple voltage due to the instantaneous load variation in the arc-welding machine. In this paper, the feedforward compensator has been introduced to reduce the DC voltage ripple. It lessens the influence of load current which is the disturbance of the output DC voltage regulator. Theoretical prediction of this analysis has been verified by comparing with experimental data

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.10
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• pp.901-906
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• 2016

The purpose of this study is to improve productivity by implementing one-pass full penetration welding using laser-arc hybrid welding for AH36. On increasing the thickness of the plate, a higher power of laser and arc was required to obtain full penetration. However, increasing the power of heat source caused undercut defects at both ends of the bead. This undercut was prevented by controlling the parameters of welding voltage and pulse correction. Hardness measurement and tensile test were conducted to apprehend the mechanical properties of weld. Also, by carrying out the microstructure observation for laser and arc regions, microstructural properties were understood.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.2 no.3
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• pp.47-58
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• 1988

본 논문에서는 고광도방전등의 전기적 특성을 해석하기 위한 아아크모델을 제시하였다. 방전관내에서 반경방향의 온도분포가 포물선형태로 변화하는 것으로 가정하고 방전관의 단위체적에서의 에너지평형식을 단면적에 대해 적분함으로서 단위길이당의 에너지평형식으로 변환하였다. 이 에너지평형식과 회로방정식, 그리도 오옴의 법칙을 이용하여 아아크의 전류와 전압의 1주기에서의 변화를 계산하여 좋은 결과를 얻었다. 또한 방전관의 축온도와 이에 따른 방사에너지의 값을 계산하는 간단한 방법을 제시하였다.