• 전기전자학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.317-323
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• 2013

본 논문에서는 자기공명 방식을 이용한 25W급 무선전력 전송 시스템을 설계 및 구현하는 것을 제안하고 있다. 본 논문에서 제안하는 자기공명 방식 무선전력 전송 시스템은 100W급 Class-F 송신기, 1.7MHz대역의 송수신 공진기, 40W급 Full-bridge 다이오드 수신기로 구성되어 있다. 특히 제안된 시스템은 수신기에 전달되는 전력이 부하를 구동할 수 있는 적정레벨로 유지될 수 있도록 송신기와 수신기 사이의 통신을 이용한 송신전력제어 기능을 구현하여 송신기가 최적의 전력을 송신하여 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있도록 구현되었다. 본 논문에서 제안된 시스템 및 송신전력 제어기능을 기반으로 다양한 기기에 동일한 기능의 적용이 가능하며 상용화에 보다 근접할 수 있을 것이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.853-858
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• 2020

본 논문은 통신기기에서 유입 되는 RF 노이즈에 대해 내성을 가진 OLED용 2-채널 DC-DC 변환기를 제안한다. RF 신호 내성을 위해, 입력전압 변동만큼 감쇠시키는 입력전압 변동감쇠 회로가 내장된다. 양의 전압 V_POS를 출력하는 부스트 변환기는 SPWM-PWM 듀얼모드로 동작하고, 데드 타임을 제어함으로써 전력 효율을 제고한다. V_NEG를 출력하는 인버팅 차지펌프는 2-상 출력 구조로 VCO를 이용한 PFM으로 동작해 작은 리플을 갖도록 설계된다. 0.18 ㎛ BCDMOS 공정으로 시뮬레이션 한 결과, 부스트 변환기 출력전압의 오버슈트와 언더슈트는 10 mV에서 각각 2 mV, 5 mV로 감소하였다. 또한, 2-채널 DC-DC 변환기의 전력효율은 39%~93%을 가졌고, 데드 타임 제어기를 적용한 부스트 변환기의 효율은 종전보다 최대 3% 증가하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.104-112
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• 2002

본 논문에서는 FACTS 기기의 일종인 전력조류 극대화 및 제어 기능과 함께 외란에 의한 과도시의 전력계통 안정화 기능을 수행할 수 있는 TCSC용 전력시스템 안정화 장치 설계에 대하여 연구하였다. TCSC용 전력시스템 안정화 장치 설계시 파라미터 선정은 복잡한 수식이 필요 없고 계산시간을 감소시키며 적은 반복횟수로도 최적해를 찾을 수 있는 자연 생태계의 진화를 모의한 유전 알고리즘을 이용하였다. 전력 시스템의 저주파 진동에 강인성을 갖는 TCSC는 TCR(Thyristor Controlled Reactor)과 커패시터의 병렬구조에 의해 용량성과 유도성에 걸친 범위가지 연속적으로 제어할 수 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 제안된 방법의 강인성을 검증하기 위해 여러 가지 운전조건에 대해 전력계통 안정도 및 고유치를 해석하여 기존의 안정화 장치를 적용한 경우와 비교함 으로써 유용성을 입증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.111-118
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• 2023

스마트팩토리의 구축을 위해서는 제조환경에서 여러 센서 및 기기 등을 연결하여 데이터를 수집하고, 데이터 분석을 통해 생산설비 등의 장애를 진단하거나 예측하여야 한다. 본 논문에서는 공작기계에서 제품을 가공하기 위해 사용되는 절삭용 인서트의 잔여 유효 수명을 예측하기 위해 진동 신호를 기반으로 한 가중화 k-최근접이웃(Weighted k-NN) 알고리즘, 의사결정나무(Decision Tree), 서포트벡터회귀(SVM), XGBoost, 랜덤포레스트(Random forest), 1차원 합성곱신경망(1D-CNN), 그리고 진동 신호를 FFT한 주파수 스펙트럼에 대해 알아보았다. 연구결과, 주파수 스펙트럼으로는 잔여 유효수명의 정확한 예측에 대해서는 신빙성있는 기준을 제공하지 못한다는 것을 알수 있었고, 예측 모델 중 가중화 k-최근접이웃 알고리즘이 MAE가 0.0013, MSE가 0.004, RMSE가 0.0192로 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 가중화 k-최근접이웃 알고리즘에 의해 예측되는 인서트의 잔여 유효 수명의 오차가 0.001초 수준으로 평가되어, 실제 산업현장에 적용이 가능한 수준으로 사료된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.405-411
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• 2009

고속철도 신호시스템은 ATC시스템을 이용하여 열차의 제한속도를 송신하고, 일부 도시철도 신호시스템은 이동가능거리를 전송한다. 열차제어정보전송은 직접 궤도를 이용하여 차상에 전송하는 방식, 궤도상에 기기를 설치하여 전송하는 방식, 선로변에 기기를 전송하는 방식이 있다. 직접궤도를 도체로 활용하여 궤도를 회로일부로 구성하고, 궤도에 신호를 전송하여 열차가 궤도에서 열차제어 정보를 획득하는 방법으로, 궤도회로를 사용하며, 고속철도, 지하철에서 사용하고 있다. 궤도회로를 사용하는 방식은 반송신호에 정보를 실어서 보내며, 차상장치는 자기결합에 의해서 정보를 획득한다. 콘크리트 슬래브궤도에는 많은 철근을 사용하기 때문에 자갈도상의 궤도에서는 발생되지 않았던 레일과 철근간의 상호작용이 발생한다. 레일과 철근간의 상호작용이 발생하여 레일의 전기적 특성이 변화된다. 본 논문에서는 경부고속철도 2단계 구간에서 사용되는 콘크리트 슬래브궤도에서 레일과 철근 사이의 모델을 이용하여 콘크리트 슬래브궤도의 모델로부터 레일과 철근 사이의 결합계수를 수리적으로 해석하고, 레일과 철근간의 상호작용이 일어나지 않는 경우, 즉 철근에 의한 레일의 전기적 특성의 변화가 없는 결합계수를 정의하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.169-174
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• 2023

현재 가정이나 사무실 및 공장 등 전력 수요가 증가하면서 전체 전력 사용량도 증가하고 있다. 전력사용의 증가는 에너지 절약에 대한 의식 변화가 나타나면서 대기전력에 대한 관심도도 높아졌다. 가정용 및 사무용 기기는 대기상태에서도 전력을 소모하고 있다. 이에 대기전력의 저감에 대한 필요성이 매우 커지고 있으며 대기전력 1W이하를 목표로 하고 있다. 지능형 콘센트는 근거리 무선망을 이용하여 홈네트워크에 연결하고 콘센트에 연결된 램프나 가전기기의 대기전력을 차단하거나 절감시키는 것이다. 본 연구에서는 근거리 무선망(Zigbee)를 이용하여 콘센트에 연결된 조명램프나 가전기기에서 사용하는 전기의 사용량을 원격으로 모니터링 하고 대기전력을 차단할 수 있는 모니터링 시스템과 지능형 콘센트을 개발하고자 한다. 또한, 개발하는 지능형 콘센트와 모니터링 시스템은 휴대용 장치(리모콘)를 이용하여 사용자가 손쉽게 대기전력을 차단할 수 있다.지능형 콘센트는 대기전력을 저감시킬 뿐만 아니라 화재 방재 시스템에도 응용 가능할 것이다. 대기하는 전력을 차단 하는 장치는 지능형 콘센트와 대기전력 차단 스위치를 포함하므로 누전과 화재를 방지할 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.130.1-130.1
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• 2010

미국과 유럽에서는 이미 10여 년 전부터 250MW급 이상의 대용량 석탄IGCC 플랜트를 상업운전 하고 있으며, 일본과 중국을 비롯한 아시아에서도 대용량 플랜트를 시운전하고 있거나 건설 중에 있다. 한국에서는 제4차 전력수급계획에 의거 태안화력 부지 내에 300MW급 IGCC 플랜트 건설을 추진 중이며, 두산중공업은 '10년 상반기에 IGCC 가스화 플랜트에 대한 FEED 설계 (Front-Eng Engineering Design)를 완료하였다. 그 과정 중 설계조건에 의한 기본 엔지니어링 사항과 석탄 가스화 플랜트에 대한 성능예측 결과를 본 연구에서 소개한다. 가스화 플랜트의 엔지니어링은 가스화 블록과 가스정제 블록으로 구분하여 수행하였다. Process Data를 이용하여 PFD Development, P&ID Generation, Equipment Specification 개발, HAZOP 수행, Architecture Engineering 등의 순으로 FEED 설계를 진행하였다. BOD (Basis of Design)를 기준으로 운전조건별 Heat & Mass Balance와 Process Flow를 재검토하고 각 기기별 운전개념을 반영하여 P&ID를 개발하였다. 그리고 배관, 전기 및 제어에 대한 각종 Diagram 개발과 HSE (Health, Safety and Environment) 관련 설계를 수행하였다. IGCC 1호기의 엔지니어링 수행과 함께 Next 호기 자체설계 역량 확보를 위해 두산중공업은 'DIGITs'로 명명된 개념기본설계 Tool을 개발하고 있다. DIGITs는 공정모델링, 단위기기 개념설계, 공정구성 (Process Configuration) 및 종합 Database Package 형태로 구성된다. DIGITs에 의한 계산 결과 공정사 Process Data 기준시 가스화 블록 출구에서 Syngas HHV와 Syngas 현열은 각각 약 $636MW_{th}$와 약 $18MW_{th}$로, Plant 설계조건 $630MW_{th}$를 만족하는 것으로 예측되었다. 향후 DIGITs는 가스정제 블록 및 주변 BOP 설비 등과 연계한 종합 개념기본설계 Tool로써 개발 진행 중이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2777-2783
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• 2015

전력 피크 감소는 전력 공급자 뿐 아니라 사용자에게도 점점 중요한 기술이 되고 있다. 전기 부하 스케줄링은 기기의 주기적 작동 시간을 여러 개의 시간 조각들로 분리하고 여러 기기들에 대해 작동 시간 조각들을 통합적으로 교차 배치하여 전력 피크를 줄이는 기법이다. 본 논문에서는 부하 스케줄링 알고리즘인 EDF, LSF, TCBM, lazy 스케줄러의 성능을 분석하고 개선 방안을 제시한다. 분석을 위해 스케줄링 정책들을 분산제어 시뮬레이션 환경에서 구현하고, 실제 전력 사용 데이터를 이용한 광범위한 실험을 통해 전력 편차, 스위칭 횟수, 온도 범위 위반 비율 등의 관점에서 스케줄링 정책별 성능 특성을 논한다. 또한, 과도한 스위칭 방지를 위해 제한적 선점 기능을 제안하고 그 효과를 입증한다. 실험결과, 스케줄러 용량을 실제 전력 요구에 맞춰 설정하면 성능이 극대화됨을 확인하였으며, 스케줄링을 통해 150W 보다 큰 전력편차를 가지는 비율이 원래 21.5%에서 3.2%까지 감소함을 알 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.53-61
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• 2022

LNG 저장 작업 중 기계결함, 부주의 등으로 인해 사고가 꾸준히 발생하고 있다. 이전 연구에서는 위험을 미리 감지하는 압력, 온도, 가스 농도, 플로우 측정이 가능한 환경 센서 모듈을 개발하고 누출된 가스량에 따른 응답속도를 측정하였었다. 본 논문에서는 환경 센서 모듈이 측정한 데이터를 SPI, UART, LTE의 유무선 네트워크와 연결된 임베디드 기기들에 안전하게 전송해주는 유무선 통신 모듈의 개발을 제안한다. 먼저 환경 센서와 연동 가능한 데이터 통신 모듈을 설계한다. Local Control Part의 각 장치간 프로토콜과 Local Control Part와 Remote Control Part의 유무선 프로토콜을 설계한다. 이더넷, WiFi, LTE 통신 모듈을 설계하고 임베디드 제어기와 연동 가능한 UART, SPI 채널을 설계하였다. 그 결과, 각 임베디드 기기가 유선, 무선 동시 통신하면서 환경 센서 모듈이 측정한 데이터를 전송함을 UI(User Interface)를 통해 확인할 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.16-29
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• 2009

노인의 평형성 향상과 근력강화 운동을 병행할 수 있는 운동기기 개발을 위해 병렬형 구형관절 모듈을 채택하였다. 병렬형 구형관절 모듈은 링크 2개, 회전관절 3개의 조합으로 된 다이애드 3조가 병렬로 설치되어 있고 모든 회전축은 모듈의 중간 위치에 교차하여 3자유도 회전운동이 가능하다. 본 연구에서는 구형관절 모듈의 기구학 및 동역학 해석을 실시하였으며 제어프로그램을 위한 순방향 및 역방향 위치해석에 대한 수학적 해석해를 도출하였다. 속도 및 가속도해석에서는 임의의 다이애드 내의 관절속도 및 가속도에 대한 상판 속도 및 가속도의 관계식을 유도하였다. 본 연구에서는 재활운동기구로서 사용하기 위해서 50대 이상 한국인 표준 남성에 대한 모델을 선정하여 동역학 모델 시뮬레이션을 통하여 이러한 결과의 유효성을 검증하였다.