• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.1798-1804
• /
• 2014

자기 공진 결합 (resonant inductive coupling) 현상을 이용한 무선 전력 전송 기술을 구현하기 위하여 새로운 구조의 자기 공진기를 제시한다. MIT 연구팀이 제안한 헬릭스 (helix) 모양의 자기 공진기의 크기를 줄이고, 공진 주파수 10 MHz를 유지하며, 무선 전력 전송 효율이 크게 열화 되지 않도록 설계한다. 새로운 구조의 자기 공진기는 스파이럴 (spiral) 모양으로써 헬릭스 모양 대비 소형화를 달성하였다. 스파이럴 모양 ($1,696cm^3$)의 자기 공진기는 헬릭스 모양 ($59,376cm^3$) 대비 97% 소형화를 이룩하였고, 무선 전력 전송 효율은 기존 기술 (2 m 거리에서 40 % 전송 효율) 대비 9% 이하로 차이를 줄임으로써 무선 전력 전송 기술의 실용화에 기여할 수 있게 되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.69-75
• /
• 2017

본 논문에서는 자기공진형 무선전력전송의 실용화에 있어, 공진기 간 자기결합을 방해하는 그라운드 문제를 해결하기 위해 슬릿 구조를 설계하고, 커패시터를 연결하여 공진기로써의 성능을 기본적인 루프형의 수신 공진기와 비교하였다. 제안된 슬릿 그라운드 공진기(slit ground resonator)는 가로 31 cm, 세로 20.5 cm, 두께 $35{\mu}m$의 구리박판에 넓이 1 cm의 슬릿을 한 방향이 열린 십자 형태로 설계하였으며, 열린 방향 양단에 6.78 MHz에서 공진하도록 최적의 커패시터가 연결되어 공진기 역할이 가능하다. 수신 공진기는 스위치를 연결하여 열림형(open mode)과 닫힘형(short mode)일 때를 측정하고, 최고 전송효율을 표시하였다. 측정 결과, 수신 공진기가 루프 공진기일 때 가장 높은 전송효율을 보였다. 그러나 노트북 모델의 수신부에 그라운드를 삽입했을 때, 전송효율이 0 %에 가깝게 감소하였다. 반면, 슬릿 그라운드 공진기를 수신 공진기로 사용했을 때, 전송효율은 가장 높았던 루프 공진기의 67 % 회복하였다. 제안된 슬릿 그라운드 공진기는 슬릿을 통해 자기장을 통과시키며, 커패시터를 연결이 공진기로 동작하게 하여 주변 공진기 간 자기결합을 통해 전력을 전송해주는 역할을 수행한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권12호
• /
• pp.41-45
• /
• 2015

본 논문에서는 이중대역에서 동작하는 자기공진 방식 무선전력전송 공진기를 제안하였다. 제안한 공진기는 MF-대역과 HF-대역에서 동작하도록 설계하였다. 제안한 공진기는 20턴의 코일과 사각형 모양의 코일, 양면의 정합회로, 집중소자, 하나의 포트로 구성되어있다. 정합회로의 양면은 비아 홀을 이용하여 연결하고 하나의 포트에서 동작하도록 하였다. 같은 구조의 공진기 두 개를 이용하여 무선전력전송 특성을 모의실험 하였다. 그리고 모의실험결과를 기반으로 효율 식을 이용하여 전력전송효율 또한 계산되었다. 제안한 두 공진기는 거리 100 mm 에서 모의실험 하였고, 전력전송 효율은 MF와 HF-대역 모두 60 % 이상의 효율을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.495-498
• /
• 2014

현재 무선충전은 자기유도와 자기공진 두 가지 방식이 주류를 이루고 있다. 자기유도 방식은 전력 송신부 코일에서 자기장을 발생시키면 그 자기장의 영향으로 수신부 코일에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용한다. 자기공진 방식은 송신부 코일에서 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성, 동일한 공진 주파수로 설계된 수신부 코일에만 에너지가 집중적으로 전달되도록 한 기술이다. 최근에 스마트폰의 무선충전에 대해 관심이 높아지고 있으며, 많은 기업들이 무선충전을 개발하고 있다. 사용자에게 있어 편리함을 주는 무선충전이지만 보안위협이 존재하고, 이것에 대한 표준화와 보안대책요구사항은 체계적이지 않다. 이에 본 논문은 모바일기기에서 자기공진방식의 무선충전의 보안 위협과 보안요구사항을 정의해 분석하고 보안요구사항을 제안한다.

• 한국자기학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.22-29
• /
• 2000

Ca-Zr이 치환된 YIG산화물 자성체의 유효 선폭이 마이코로파 진동수 9.43 GHz에서 공동공진기의 섭동법에 의해 측정되었다. 실험장치는 network analyzer, 전자석, 공동 공진기로 구성되었으며, 시편이 삽입된 공진기에서 정자기장의 변화에 따른 공명진동수와 품질인자의 측정치로부터 계산된 마이크로파 자기감수율 텐서의 대각성분에 의해 분석되었다. 유효 선폭은 균일 모드와 스핀파가 축퇴되는 영역에서 급격한 손실을 보이며, 축퇴영역 밖에서도 비교적 큰 손실을 보이고 있다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
• /
• pp.70-71
• /
• 2000

세슘빔 공진기에서 세슘D$_2$ 전이선으로 광펌핑된 원자가 램지공진기에서 마이크로파의 주파수에 따른 초미세준위의 바닥상태간의 원자밀도 전이에 의한 형광 신호의 분포를 펌핑광의 세기에 따라 관측하였다. 펌핑광의 편광방향이 자기장에 나란한 $\pi$편광일 때 각 제만부준위의 마이크로파 전이 신호는 mF=0을 중심으로 $\pm$mF의 신호세기가 대칭적이었으나 펌핑광의 편광 방향이 자기장에 수직인 $\sigma$ $\pm$ 인 경우에는 비대칭적임을 확인하였다. 이것은 펌핑광의 주파수가 세슘빔 공진기에서의 세슘공진주파수에서 detuning이 있는 것에 의한 것으로 예상하였다. 이를 확인하기 위해 원자밀도행렬방정식으로 세슘빔공진기에서 마이크로파 전이신호를 계산하였다. 펌핑광의 세기와 편광방향, detuning에 따른 마이크로파 전이신호의 분포가 실험치와 잘 일치함을 알 수 있었다. 이 연구는 세슘빔 원자공진기에서 펌핑광의 주파수가 세슘공진주파수에 detuning된 정도를 관측할 수 있는 방법을 제시해 준다. (중략)

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
• /
• pp.84-85
• /
• 2017

본 논문은 LLC 공진형 컨버터의 고전력밀도를 위한 IM(Integrated Magnetics)을 제안한다. 일반적으로 컨버터의 전력밀도는 사용되는 변압기, 인덕터와 같은 자기소자에 의해 결정되므로, 평판형 자기소자(Planar Magnetics)는 고 전력밀도화에 매우 적합하다. 하지만 LLC 공진형 컨버터에 평판형 자기소자를 적용할 경우 높은 자기 결합도에 의해 공진을 위한 충분한 누설 인덕턴스를 얻을 수 없다. 따라서 공진동작을 위한 추가적인 인덕터의 사용이 필수적이며, 전력밀도는 감소하게 된다. 반면, 제안방식은 자기소자 내부에 형성되는 두 개의 자화 인덕터를 공진 인덕터로 사용하기 때문에 공진동작에 필요한 누설 인덕터가 필요하지 않다. 또한, 이러한 두 개의 자화 인덕터는 하나의 자기소자에 집적화 할 수 있으므로 고 전력밀도에 유리한 구조를 갖는다. 더불어, 공진동작에 필요한 모든 파마리터가 설계자의 의도대로 설계가능하기 때문에 컨버터 최적설계가 매우 유리하다. 제안방식의 타당성을 확인하기 위하여 자기소자 모델을 통한 효율분석 및 350W-800kHz 시작품에 대한 실험결과를 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.1035-1041
• /
• 2017

자기 공진 기반의 무선전력전송 시스템에서, 송수신 공진기가 가까워짐에 따라 전력비 효율이 급격히 감소하는 주파수 스플리팅 현상은 근거리에서 안정적인 전력 전송을 위하여 반드시 해결해야 하는 문제이다. 본 논문에서는 등가회로 모델을 이용하여 무선전력전송 시스템을 모델링하고, 전력비 효율 및 주파수 스플리팅이 발생하는 한계 커플링 계수($k_{split}$)를 도출하였다. 또한, Advanced Design System을 이용하여 회로 수준의 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 k>$k_{split}$ 의 환경에서 송수신 공진기의 구조에 따라 달성 가능한 전력비 효율이 다름을 보였다. 동일한 구조의 공진기의 경우 k가 커지더라도 높은 수준의 전력비 효율을 유지하는 반면, 상이한 구조의 공진기의 경우 k가 커짐에 따라 전력비 효율도 감소함을 확인했다. 그러므로 k>$k_{split}$를 만족하는 근거리 환경에서 안정적인 전력비 효율을 달성하기 위해서는 상이한 구조의 공진기보다는 동일한 구조의 공진기를 사용하는 것이 더 효율적이다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.355-360
• /
• 2024

본 논문에서는 4-코일 방식의 자기공진 무선전력전송 시스템을 구현하는 데 있어서, 송전 공진코일의 끝단에서 발생하는 선간 방전현상을 연구하였다. 자기공진 무선전력전송은 급전코일, 송전 공진코일, 수전 공진코일, 부하코일로 구성되어 있다. 여기서 송전 공진코일은 급전코일에서 발생한 자기장을 증폭하여 전방의 수전 공진코일로 전달하는 역할을 한다. 큰 전력을 전송하기 위하여 급전코일에 높은 전류를 흘려주면 송전 공진코일 끝단에 높은 전압이 유기되어 선간 방전현상이 일어나게 된다. 선간 방전현상은 송전기 케이스를 손상시키게 되고, 송전기를 사용할 수 없는 상태로 만든다. 따라서 이러한 선간 방전현상을 제거하기 위하여, 선간 방전을 일으키는 송전 공진코일에 유기되는 전압을 분석하고, 해결 방안을 제시하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
• /
• pp.50-51
• /
• 2003

본 연구에서는 레이저로 원자의 속도를 줄이고 집속하여 얻은 고밀도 저속 원자빔을 이용하여 Ramsey 신호를 얻는 원자 시계를 설계하고 제작하였다. 우선 30 Hz 수준의 Ramsey 신호 선폭을 얻기 위해 40 cm 의 Ramsey 공진기를 설계 제작하였으며 공진주파수를 측정하고, 공진주파수를 시계전이 주파수에 맞도록 튜닝(tuning) 하였다. 제작된 H-plane Ramsey 공진기를 설치할 수 있는 진공조와 정자장을 발생시키기 위한 정자장 발생장치를 설계 제작하였다. 지자장의 영향을 최소화하기 위해 자기차폐통을 설계 제작하였다. (중략)