• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.414
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• pp.90-93
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• 2011

세계 최대 시설용량이며, 국내최초인 조력발전소의 마무리공정이 한창 진행되고 있는 대역사의 현장을 지난 17일 오후 2시에 찾았다. 짭쪼름한 바닷내음이 점차 진해진다 싶을 때 시야에 들어온 '청정 무공해 전력생산기지' 시화조력발전소. 발전소는 경기도 안산시 오이도와 대부도 사이를 잇는 길이 11.2Km 시화방조제 중간(작은 가리섬)에 위치한 가운데 본격가동의 카운트다운을 준비하고 있다. 지난 4월 10호기를 시작으로 6개월간에 걸친 각종 설비기능시험 등을 거쳐 오는 11월 상업운전을 통해 본격적인 전기 생산에 돌입할 예정인 시화조력발전소의 건설 의미와 주요시설 및 설비구성, 그리고 준공에 따른 기대효과 등을 조망해 본다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.361-362
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• 2014

본 논문은 PV cell의 전기적 등가회로에 대하여 테브난-노턴 분석방법을 통하여 3개의 대표적인 운전점에서 I-V 특성곡선의 접선의 기울기를 $R_s$와 $R_{sh}$ 및 $R_{MPP}$에 관련되는 값으로써 정량적으로 구하는 방법을 제시한다. 이 값들은 PV cell의 전류방정식에서 파생되는 4원 1차 연립방정식의 경계조건은 만족함으로써 전기적 등가회로의 4가지 요소에 대한 값을 구할 수 있는 길이 열린다. 제안된 방법은 제조사가 datasheet에서 특성을 보장하는 초기 PV cell 제품에 대한 I-V 특성뿐만 아니라, 열화가 진행된 PV cell의 실제적인 I-V 특성을 정확히 시뮬레이션 할 수 있다는 장점이 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2002.10a
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• pp.36-36
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• 2002

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2000.10a
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• pp.11-11
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• 2000

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2003.11a
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• pp.223-226
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• 2003

본 연구에서는 패러데이 효과(Faraday Effect)를 이용한 초고압 전력설비에서의 광전류 센서의 특성에 대한 기초 연구를 하였다. 광원은 Laser Diode(1310[nm])를 사용하고, 수신부는 PIN-Photodiode를 사용하였다. 센싱부로 사용한 광섬유는 single mode unjacked fiber를 사용하였고, 편광기를 사용하여 빛의 광학적인 편파면을 이용한 전류측정이 가능함을 확인할 수 있었다. 측정 결과에서는 전류에 따른 출력 신호가 나옴으로써 기존 문헌상의 결과와 동일하다는 것을 알 수 있었고 센싱부로 사용한 파이버의 길이에 따른 출력차이를 통해 파이버의 길이가 길수록 강도가 커진다는 것을 알 수 있었다. 또한 길이에 따라 출력의 차이뿐만 아니라 선형성까지도 차이가 난다는 것을 알 수 있었다. reference 값과 광전류센서의 출력 강도와의 오차율을 구했을 때 5[m] 10[m]길이의 광섬유 각각에 대해서 1000[A]이상의 값에서 각각 약 -0.9[%], -0.4[%]의 오차율을 보임을 확인했다. 여기서 인가한 전류값과 길이 즉, 감은 수에 따라 그 오차율이 점점 나아질 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.11a
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• pp.153-155
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• 2002

Trench sate CB-BRT:TC-BRT의 최대 제어 가능 전류(Maximum Controllable Current)에 영향을 미치는 설계 변수들을 조사하였다. 최대 제어 가능 전류를 결정하는 중요 설계 변수들로 트렌치 깊이, 핑거 게이트 길이, 메인 게이트 길이, 트렌치 밀도를 고려하였다. TC-BRT의 실험적 결과를 기존의 BRT와 CB-BRT의 결과와 비교하였다. 최대 제어 가능 전류는 트렌치 깊이와 트렌치 밀도가 증가하고 메인 게이트 길이가 감소할수록 증가하였으며 핑거 게이트 길이에 대해서는 큰 영향을 받지 않았다. 핑거 게이트가 있는 TC-BRT가 없는 것에 비해 최대 제어 가능 전류가 약 15% 높게 나타났다. 트렌치 밀도가 작을 때는 핑거 게이트에 의한 영향이 두드러지고 트렌치 밀도가 높아질수록 트렌치 게이트의 역할이 증가하였다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.21 no.3
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• pp.287-293
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• 2017

This paper describes an unequal Bagley divider using uniform transmission lines with adjustment electrical lengths between output ports. To obtain an arbitrary dividing ratio of Bagley divider, we have only adjusted the electrical lengths of the transmission line between output ports. All the transmission lines have the same characteristic impedance value. This design method does not require an impedance transformer for port matching. For verification, we simulated and fabricated a 3-way, 1:2:1 and 5-way, 2:3:4:3:2 ratio Bagley divider with an operating frequency of 2 GHz. The experimental results are in agreement with the simulated results.

• 전기의세계
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• v.39 no.9
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• pp.18-26
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• 1990

LSM은 다음 세대에 요구되는 초고속운송수단의 조건을 골고루 갖추고 있으므로 이에 대한 관심이 집중되고 있다. 이에 따라 초고속열차를 개발하고 있는 서독, 일본 등이 모두 LSM을 채택하고 있고, 도심에서 운행되는 중속의 운송수단으로까지 그 영역을 확대하고 있는 TR-07을 시험하는 중이고 일본에서도 상업운전이 가능한 길이 45km의 야마나시실험선을 1994년까지 건설할 계획이다. 이와같은 추세는 자성재료의 발달, 효율적인 발달, 효율적인 전력변환방식의 개발, 성능이 우수한 초전도선 및 냉각시스템의 개발에 따라 더욱 가속화 될 것으로 예상되며, 경제활동영역의 증가에 따라서 더욱 빠른 교통수단이 요구되는 국가적인 필요성도 중요한 요인이 될 것이다. 세계적인 추세와 필요성을 감안할 때에 국내에서도 LSM에 대한 기초연구의 필요성이 높다고 생각된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.384-385
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• 2007

탄소나노튜브의 전계방출 특성은 그 길이에 많은 영향을 받으며 길이가 균질 할수록 전계방출에 참여하는 탄소나노튜브의 수가 증가하여 전자방출의 균일도가 향상되고 수명도 증가할 것으로 기대되고 있다. 이 논문에서는 탄소나노튜브의 길이를 인위적으로 제어하여 균질하게 하기 위해 오존을 이용하여 길이가 긴 탄소나노튜브만 선택적으로 제거하는 방법을 사용하였다. 오존에 의해 처리한 시편은 전에 비해 높은 균일도를 나타내고 수명도 약 4배가량 크게 향상되었다.