• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.61-67
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• 2012

3상 전동기를 이용하는 3상 전력계통에서 1상이 결상되면 계통에는 불평형 전류가 흐르거나 단상전력이 공급되어 전동기 코일의 과전류로 인한 화재발생은 물론 전력계통에 큰 피해를 주게 된다. 최근 3상 전동기 결상검출 방식으로는 열동 과전류계전기와 전자식 모터 보호계전기가 대다수 이용되고 있으며, 이들은 선로의 과열이나 과전류가 발생되면 검출하고 차단기를 동작시키는 방식으로 감지속도가 느리고 오동작과 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 이들을 개선하기위하여 본 논문에서는 반도체 소자를 이용한 새로운 결상보호용 제어회로 토폴로지를 설계하여 감지속도와 정밀도를 향상시키고, 소형 경량으로 제작되어 현장의 3상 전동기 제어반에 용이하게 장착시킬 수 있는 장점이 있다. 그 결과 제안한 결상 보호장치는 3상 전동기를 보호하고 결상으로 발생하는 전기화재를 최소화시키고 그리고 전력계통의 안정적인 운전에 기여할 수 있을 것이다. 제안한 결상 보호장치는 다양한 동작특성 실험을 통하여 그 성능과 신뢰성이 입증된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.17-26
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• 2016

본 논문에서는 무선 통신 시스템 및 휴대용 비디오 처리 시스템과 같은 다양한 시스템 반도체 응용을 위한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC를 제안한다. 제안하는 Flash-SAR ADC는 고속으로 동작하는 flash ADC의 장점을 이용하여 우선 상위 4비트를 결정한 후, 적은 전력 소모를 갖는 SAR ADC의 장점을 이용하여 하위 9비트를 결정함으로써 해상도가 증가함에 따라 동작 속도가 제한이 되는 전형적인 SAR ADC의 문제를 줄였다. 제안하는 ADC는 전형적인 Flash-SAR ADC에서 고속 동작 시 제한이 되는 입력 단 트랙-앤-홀드 회로를 사용하지 않는 대신 SAR ADC의 C-R DAC를 단일 샘플링-네트워크로 사용하여 입력 샘플링 부정합 문제를 제거하였다. 한편, flash ADC에는 인터폴레이션 기법을 적용하여 사용되는 프리앰프의 수를 절반 수준으로 줄이는 동시에 SAR 동작 시 flash ADC에서 불필요하게 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 또한 고속 동작을 위해 SAR 논리회로는 TSPC 기반의 D 플립플롭으로 구성하여 범용 D 플립플롭 대비 논리회로 게이트 지연시간을 55% 감소시킴과 동시에 사용되는 트랜지스터의 수를 절반 수준으로 줄였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 1.33LSB, 1.90LSB이며, 60MS/s 동작 속도에서 동적성능은 최대 58.27dB의 SNDR 및 69.29dB의 SFDR 성능을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.54mm^2$이며, 1.8V 전원전압에서 5.4mW의 전력을 소모한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.71-79
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• 2021

본 연구에서는 고온 대응 EV (Electric Vehicle) 전력반도체 칩 접합용 Sn-Ni 페이스트의 제조 및 특성 평가 연구가 수행되었다. Sn-Ni 페이스트의 Sn과 Ni 함량에 따른 TLPS (Transient Liquid Phase Sintering) 접합부 미세 조직 변화 관찰 결과, Sn-20Ni (in wt.%)의 경우에는 Ni 분말의 부족, 그리고 Sn-50Ni의 경우에는 Ni 분말의 과다 포함에 따른 Ni 뭉침 현상이 관찰되었다. Sn-30Ni과 Sn-40Ni의 경우에는 TLPS 접합 공정 후 상대적으로 치밀한 접합부 단면 미세 구조 조직을 가짐을 확인하였다. TLPS 접합 공정 후 접합부 시편의 DSC 열 분석 결과로부터 TLPS 접합 공정 반응 동안 Sn과 Ni의 충분한 반응이 일어남을 확인하였으며, 접합 공정 후 접합부에는 Sn이 남아 있지 않음을 확인하였다. 추가적으로 공정 온도 변화에 따른 Sn-30Ni TLPS 접합부의 계면반응 및 기계적 강도 시험이 수행되었다. TLPS 접합 공정 후 접합부는 Ni-Sn 금속간화합물과 반응하고 남은 Ni 분말들로 구성되었으며, 접합 온도가 증가함에 따라 접합부 칩 전단강도는 증가하였다. 솔더링 온도와 유사한 270 ℃의 접합 온도에서 30분 동안의 TLPS 접합 공정 수행 후 약 30 MPa의 높은 칩 전단 강도 값을 얻었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.740-743
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• 2008

본 연구에서는 MicroTec을 이용하여 MOSFET Process 설계를 구현하였다. MOS(Metal Oxide Semiconductor)는 실리콘 기판 등의 반도체 표면에 산화막을 입히고 그 위에 금속을 부착시킨 구조이다. MOSFET의 응용은 VLSI 회로에만 제한되지 않고 전력-전자 회로에서 중요한 역할을 하며 점점 더 적용범위를 증가시켜 마이크로파 응용에 이르기까지 광범위하게 사용하고 있다. Process를 구연하는 방법은 Grid의 크기를 지정하고, 기판의 원소는 B로 지정하고 $1{\times}10^{15}/cm^3$ 만큼 도핑한다. 기판에 구멍을 내어 B와 As의 도핑농도와 에너지값을 설정한다. 마지막으로 어넬링 파라미터 값을 설정한다. 본 연구에서는 원소의 도핑값과 에너지값의 변화에 따른 MOSFET Process의 변화를 알 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.99-104
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• 2013

소형화된 고기능성 휴대용 전자기기의 수요 급증에 따라 기존에 사용되던 수평구조의 2차원 회로의 크기를 줄이는 것은, 전기 배선의 신호지연 증가로 한계에 도달했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 회로들을 수직으로 적층한 뒤, 수평구조의 긴 신호배선을 짧은 수직 배선으로 만들어 신호지연을 최소화하는 3차원 집적 회로 적층기술이 새롭게 제안되었다. 본 연구에서는 차세대 반도체 소자의 회로 집적도를 비약적으로 증가시킬 수 있고, 현재 문제점으로 대두 되고 있는 선로의 증가, 소비전력, 소자의 소형화, 다기능 회로 문제를 동시에 해결 할 수 있는 3차원 구조를 갖는 회로소자에 대한 특성을 연구하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권6호
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• pp.279-282
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• 2013

최근 관심이 높아지고 있는 GaN, SiC 단결정과 함께 자외선 LED 및 전력 반도체 용 기판 소재로서 응용성이 높은 질화갈륨(AlN, Aluminum Nitride) 단결정을 성장하였다. 아직 상용화된 AlN 기판은 없지만, 단결정 성장에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 국내 최초로 AlN 단결정의 성장 결과 직경 약 8 mm의 결정을 성장하였다. 성장된 단결정은 광학현미경으로 관찰하였으며, DCXRD를 통하여 결정성을 평가한 결과를 보고하고자 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.37-42
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• 2009

디지털 신호 처리 분야에서 디지털 필터는 필수불가결한 요소이다. 디지털 필터는 이진수의 곱셈 및 덧셈을 기본으로 하는 것으로 많은 연산량을 필요로 한다. 디지털 필터 내의 곱셈기는 VLSI 기술을 이용한 디지털 필터의 설계에 있어 반도체 칩 내부의 넓은 영역을 차지하고 전력의 대부분을 소비하며, 필터의 critical path를 결정하여 필터의 성능을 결정하는 중요한 요소로서 작용 한다. 본 연구에서는 특히 디지털 필터의 복잡성(complexity)를 해소하고 critical path를 줄여 필터의 연산속도를 증가시키기 위한 방법으로 2의 보수로서 표현되는 이진수를 CSD(canonical signed digit)와 MSD(minimal signed digit)로 동시에 변환하여 표현하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 VHDL로 구현하고 임의의 필터에 적용하여 필터의 critical path가 감소하는 것을 보였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.91-96
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• 2005

In this paper, describes the design and performance of a 1.5 kW solid-state pulsed power amplifier, operating over 2.7-2.9 GHz at a duty of 10% and with a pulse width of 100 us for radar application. The solid-state pulsed power amplifier configures a series of 8-stage cascaded power amplifier with different RF output power levels. Low loss Wilkinson combiners are used to combine output powers of six 300W high power solid state modules. Tests show peak output power of 1.61 kW, corresponding to PAE of 26.2% over 2.7-2.9 GHz with pulse width of 100 us and a PRF of 1 kHz.

• 에너지공학
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• 제10권4호
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• pp.310-317
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• 2001

동일한 변압기에서 인출된 서로 다른 선로중 하나의 선로에서 고장이 발생하는 경우 다른 선로에서는 순간적인 전압강하 현상을 경험하게 된다. 이렇게 발생되는 순간전압강하 현상은 비록 선로의 계전기에 의해 사고가 제거되기까지의 짧은 기간동안 지속되지만 기기에 따라서는 막대한 피해를 유발할 수 있다. 예로서, 반도체 공장의 정밀 공정중 순간전압강하가 발생하면 공정이 중단되거나 공정의 재시작등으로 인하여 a가대한 경제적 손실을 유발하게 된다. 또한 각종 정밀기기 등에는 기기의 수명저하를 유발하기도 한다. 본 논문에서는 전력계통에 직렬로 연결되는 인버터 시스템을 이용하여 계통에 전압을 주입함으로서 순간전압강하를 보상할 수 있는 시스템에 관하여 연구하고 운전 알고리즘을 제시하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 제시한 운전알고리즘의 유효성을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.477-478
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• 2011

전기, 전자분야에 반도체가 폭넓게 사용됨에 따라 발 변전소에서 Noise에 의한 보호계전기 오동작 사례가 늘어나고 있어, 이것을 효과적으로 차단하고 설비의 오동작을 예방할 수 있는 필터개발이 필요 하였다. 현재 시중에서 사용하고 있는 Ferrite Filter는 일반 가전 및 OA를 대상으로 개발하였기 때문에 송변전계통의 변전소에서 발생하는 Noise와 차단 영역이 다르다. 따라서 송변전설비 보호계전기의 오동작원인을 분석하고, 변전소에서 발생하는 Noise의 형태를 측정하여 그것을 차단하기에 적합한 Clamp형의 Ferrite Filter를 개발하였다. Ferrite Filter는 재질에 따라 고주파 차단 영역이 결정된다. 일반적인 전자설비에 사용하는 니켈계(Ni-Zn) 재질의 Filter는 수MHz~수GHz 영역이며, 변전소에 주로 발생하는 고주파 수KHz~수MHz 영역은 망간계(Mn-Zn) 재질을 혼합하여 만들었다. 개발한 Filter의 성능 확인을 위해 공인시험기관인 KERI(한국전기연구원)에서 다양한 형태로 고주파 차단 특성 시험을 시행한 결과, 망간계와 니켈계 Ferrite Filter를 직렬로 설치함으로서 Noise를 효과적으로 차단함을 확인 하였고 5개소에 2개월간시범적용을 통하여 그 성능을 검증하였다. 본 연구결과는 Clamp형 Ferrite Filter의 기술적 한계로 여겨졌던 고주파 차단특성을 발변전소 등의 전력설비에서 발생하는 대역까지 확대하였으며, 경제적으로도 기존의 L-C Filter 대비 약 4%의 비용으로 설치할 수 있어 그 비용을 획기적으로 절감하였고, 설비의 정지 없이 언제든지 간편하게 설치할 수 있어 현장에서 적용하기에 매우 유용하다. 그 성능을 지속적으로 향상시켜 많은 분야에서 활용할 수 있도록 추가적인 연구개발이 필요할 것으로 판단된다.