• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10d
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• pp.179-181
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• 2006

본 논문에서는 전력용 반도체 소자인 싸이리스터 및 다이오드의 열화에 관하여 조사하였다. 발전소의 동기발전기 여자시스템 정류기의 싸이리스터 및 다이오드가 오랜 기간 사용됨으로써 반도체 소자의 열화가 진행이 되며 전기적 특성이 변하여 발전소 운전에 크게 영향을 줄 수가 있다. 한국중부발전(주) 보령화력 발전소의 요청에 따라 전력연구원은 계획 예방 정비 공사 기간 중에 동기발전기 여자시스템 정류기에 사용되는 싸이리스터 및 다이오드 누설전류를 측정하여 전력소자의 건전성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.242-242
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• 2011

현재 반도체 및 디스플레이 장비들이 공정 매개변수 및 플라즈마 변수를 독립적으로 제어하기 위하여 전원 주파수를 다양하게 사용된다. 플라즈마의 상태나 에너지 전달 효율은 반도체 및 디스플레이 공정에 중요한 요소이다. 따라서 플라즈마 발생장치의 전원 주파수를 바꾸었을 때의 플라즈마 밀도와 에너지 전달 효율에 관하여 연구하였다. 공정용 유도 결합 플라즈마(ICP)를 발생시키기 위하여 신호 발생기에서 전력 증폭기와 임피던스 정합회로(Matcher)를 거쳐 반응 용기에서 플라즈마를 발생시켰다. 6 mTorr의 압력에서 주파수는 13.56 MHz에서부터 80 MHz까지, 15~60 W의 전력을 인가하였다. 플라즈마의 에너지 효율을 측정은 제작한 로고스키코일(Rogowski Coil)을 이용하여 시스템 전반을 등가회로로 계산하였으며, 플라즈마 밀도는 반응용기 중앙에서 부유 탐침법을 적용하여 도출하였다. 같은 전력 조건에서 주파수가 증가함에 따라 플라즈마 밀도가 증가함을 볼 수 있었다. 그러나 플라즈마 에너지 효율은 주파수가 높아짐에 따라 점점 커지다 작아지는 경향을 볼 수 있었다. 에너지 전달 효율의 변화는 정합회로의 표피효과(Skin effect)에 기인하며 플라즈마 밀도의 변화는 이온의 에너지 손실에 기인한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.25 no.6
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• pp.496-502
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• 2020

The reliability of a solid-state transformer (SST) is one of the important aspects to consider when replacing a conventional low-frequency passive transformer with SST for urban railway vehicles. Lifetime evaluation of SST in the design phase is therefore essential in guaranteeing a certain SST reliability. In this study, a lifetime evaluation of power semiconductor devices in SST is performed with respect to temperature stress. For a case study, a 3 MW SST with three kinds of power modules (one IGBT module and two SiC-MOSFET modules) is used for the lifetime estimation under the operation profile of urban railway vehicles.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11a
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• pp.41-44
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• 2003

본 논문에서는 부하의 상태에 따라 능동적으로 추종 및 보상기능을 갖으며, 에너지절약기능 및 고품질을 유지할 수 있는 소형이면서 가격도 저렴한 전력 품질보상장치의 Prototype을 구성하고져 한다. 최근 일반 주택이나 사무실내에 반도체소자 및 전력전자기기의 사용이 급증하면서 이들 기기에서 발생하는 고조파 및 무효전력량이 증가하여 주위의 환경과 전기적 손실이 심각한 문제를 발생한다. 이런 상황 하에서 전력품질에 민감한 부하들이 급증하고 부하의 민감도에 따라 다양한 전력품질을 요구하는 장치가 점점 필요로 하게 되었다. 지금까지 국내 외적으로 이런 문제를 보상하는 소형보상장치는 가전기기 즉 세탁기 냉장고등 각기 개개로 부착하고 있는 것들은 어느 정도 개발되어 사용되고 있으나, 가정용도로 사용하기 위하여 주택전체를 보상하는 기기는 개발이 되어있지 않은 상태에 있다. 따라서 현재까지 국내 외적으로 개발되어온 기기들은 가정용 소형 전력품질의 모니터링 수준이라고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기기의 최 말단 즉, 기기자체에 부착하여 사용하는 단순형 보상형태를 확장시켜 소형이면서 에너지 절약이 가능한 가정용으로 적합한 능동 추종형 전력품질 보상장치의 기술에 대한 연구를 하는 것이 목적이다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2002.11a
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• pp.77-81
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• 2002

에디슨이 백열전구를 발명하면서 본격적인 조명의 발전이 이루어졌다. 현재까지 조명등의 주류로서 백열전구와 형광등이 자리 잡고 있으며, 고압 방전등의 개발과 더불어 옥외조명에서도 급속히 발전하고 있다. 특히 방전등과 같은 안정기가 필요한 조명등의 경우 전력전자용 반도체 소자와 마이크로프로세서의 획기적 발전 속도에 맞추어 고효율, 고전력화로 접목되고 있다. 다른 전력전자 응용 분야에 비해서 조명에 적용되는 것은 미미한 실정이지만 한편으로는 향후 많은 조명제어 부분에 기술적용이 가능하다. 본 논문에서는 일반적인 조명등과 안정기, 조명제어 기술 동향을 조사하여 향후 조명등과 조명기술의 발전에 도움이 되고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.451-452
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• 2011

본 논문에서는 낮은 배터리 전압을 효율적으로 승압하여 전기자동차 구동용 모터를 구동하기 위한 DC-link 전압을 확보하기 위한 승압형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 배터리와 출력 콘덴서가 직렬 결합되어 출력전압을 형성하는 구조로서 배터리 셀의 적층 수를 감소시킬 수 있어 구조적 신뢰성을 증가시킬 수 있고, 출력전압 전력반도체 소자 수를 최소화하여 전기적 신뢰성을 증가시킬 수 있는 장점을 가진다. 제안하는 컨버터의 이론적 분석을 기반으로 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.63-64
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• 2016

This paper deal with single module design of 13.2kVrms/10kVA solid state transformers exchanging conventional transformer. We can design compact hardware system to reduce size and get higher switching frequency by using SiC devices. As a result by comparing simulation results with experiment result, it is verified.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.277
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• pp.63-68
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• 2000

요 몇 해 사이에 고내압$\cdot$대용량 파워디바이스에서는 아주 새로운 진전이 일어나고 있다. 파워일렉트로닉스 장치의 소형화$\cdot$고효율화 및 제어의 고속화 등의 요구에 응할 수 있는 차세대의 새로운 소자가 출현하여 그 제품화가 비약적으로 진전되고 있는 것이다. 새로운 파워디바이스의 대표적인 것으로는 다음의 3가지를 들 수 있다. $\cdot$HVIGBT(High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistor Module)$\cdot$HVIPM(High Voltage Intelligent Power Module)$\cdot$GCT(Gate Commutated Turn-off)사이리스터 이들의 파워디바이스를 종래의 GTO(Gate Turn-off) 사이리스터와 비교해 보면 다음과 같은 특징이 있다.(1)GTO 사이리스터가 필요로 했던 스나버회로가 없어도(Snabber-less)턴오프가 가능하며, di/dt 억제용 아노드리액터의 생략 또는 저감이 가능하기 때문에 반도체 부녀회로의 소형화를 기할 수 있다. (2)게이트파워와 전체손실(소자 및 주변회로를 포함)의 저감으로 에너지 절약을 도모할 수 있다. (3)스위칭주파수를 2$\~$3kHz 정도까지 높일 수 있다. 이런 장점 때문에 다음과 같은 용도에의 적용이 기대되고 있다. (1)신간선, 지하철 등의 전철 응용 (2)액티브필터, SVG(무효전력발생장치), SVC(무효전력보상장치) BTB, 가변속 양수발전 스위치 등의 전력응용 (3) 철강압연이나 제지공장용 등의 대용량공업용 컨버터$\cdot$인버터 응용 HVIGBT와 HVIPM은 전철분야에서 신간선의 추진용 컨버터$\cdot$인버터장치와 보조전원장치, 그리고 지하철의 추진용 인버터 장치나 보조전원장치 등에 채용되고 GCT 사이리스터는 전력용 주파수변환기 등에 실용화되고 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.271-273
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• 2020

SiC 기반의 전력용 반도체 소자들은 스위칭 속도가 빠르고 높은 차단 전압을 가져 dv/dt가 크다. 중전압 이상에서 게이트 드라이버에 절연된 전원 공급을 하기 위해 소형 변압기가 사용된다. 하지만 변압기의 1, 2 차 권선 사이에 수십 pF 이상의 기생 커패시턴스가 존재하며, 높은 전압을 고속으로 스위칭 하게 될 경우 기생 커패시턴스를 통해 제어부로 공통 모드 전류가 흘러 오작동을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 변압기를 대체하여 무선전력전송 코일을 이용한 게이트 드라이버용 절연된 전원공급 장치를 제안한다. 무선전력전송 코일 사이의 거리를 수 mm 이상 이격시켜 코일 사이의 기생 커패시턴스를 1 pF 이하로 줄이고 높은 절연 특성을 가질 수 있다. 무선전력 전송의 공진 토폴로지는 직렬-병렬을 선택했고, 2 MHz에서 높은 효율을 갖도록 I-core 코일을 2.2cm × 1.5cm × 1.7cm으로 제작해 검증했다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.4 no.3
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• pp.37-40
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• 1990

형광등의 시동 및 성능을 개선하기 위한 전력용 반도체 소자를 이용한 형광등 점등방식을 제안하였다. 이 방식은 종전 글로우 스타터 방식에 비하여 예열전류가 작고 점등시간이 빠르다. 형광등 수명이 연장되고 안정기의 소형화 및 경량화 등 여러가지 장점이 기대된다.