본 논문에서는 휴대기기에 적합한 모드 전환 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 제안한다. 기존의 모드 제어 회로는 부하의 변동이 급격하거나 천천히 변동하거나 둘 중 하나의 조건에서만 모드 전환이 이루어지는 문제점을 슬로우 클럭을 이용한 모드 제어 회로 기법으로 해결하였다. 그리고 PFM(Pulse Frequency Modulation) 모드에서 PWM(Pulse Width Modulation) 벅 변환기로 전환할 때에도 카운터를 사용하여 고부하를 감지할 수 있도록 하였으며 3비트의 디지털 신호로 20mA~90mA내에서 모드 전환 시점을 선택할 수 있도록 설계하였다. 이 회로는 BCDMOS 0.18um 2-poly 3-metal 공정으로 제작되었으며, 측정 결과 입력전압 3.7V, 출력전압 1.2V 부하 전류 10uA~500mA 범위에서 32mV 이하의 출력 전압 리플을 가지며 86%의 최대 전력 변환 효율을 나타내었다.
강수, 수위 및 유량자료 등의 수문자료는 안정된 물 관리 계획, 홍수조절 및 공급계획, 전력공급 등을 위한 댐의 역할을 원활하게 하기위한 운영의사결정을 위한 매우 중요한 기초자료가 된다. 댐 운영을 위한 다양한 기능을 가진 모델을 가지고 있다고 하더라도 매년 변하고 있는 댐 유역의 수문현상에 대한 관측자료를 이용하여 지속적으로 모델을 보정하여 정확성을 확인하고 향상시키는 노력을 기울여야 하므로 수문자료는 댐 운영에 있어서 필수적인 요소일 수밖에 없다. 본 연구에서는 한국수력원자력(주)의 9개 댐 유역에서 기존 활용 가능한 관측소 현황 및 현장조사를 통해 운영상 목적에 맞는 최적의 수위관측망을 설계하여 제시하였다. 설계 방법으로는 댐 유입량 파악과 개략적인 도달시간 파악을 위해 주요 유입지천인 국가하천과 지류 중 지방하천이라도 유역면적이 $150\;km^2$ 이상인 경우에는 유입량 파악을 위한 수위관측소를 두도록 설계하였다. 관측소 밀도는 각 댐 유역의 수문학적 유역 특성인 유역면적, 유입하천의 지형적 특성, 하천크기 등을 고려하여 결정하였다. 설계된 수위관측소들은 현장의 수위관측 및 유량관측에 대한 적정성을 검토하여 댐 저류지 배수영향 등으로 인해 관측이 부적정할 경우 이설을 통해 적정한 위치에서 수문조사가 이루어지도록 제안하였다. 본 연구에서 제안된 한국수력원자력(주) 관할 댐 유역의 수위관측망은 자체 관할 수위관측소 뿐 아니라 자료의 공동 활용이 가능한 국토해양부 등의 관측소까지 포함하고 있다. 따라서 댐 운영 의사결정을 위한 중요한 기초자료로서의 수위 및 유량자료를 경제적이고 효율적으로 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
LED는 일반 백열등에 비해 훨씬 밝으면서도 저전력이라는 장점을 지니고 있다. 이에 기존 형광등이 지니는 효율적, 환경적 문제점을 개선하기 위해 LED형광등의 개발과 상용화가 이루어 졌다. LED는 형광등과 달리 극성을 지니는 단방향성 소자로 교류전원을 직접 쓸 수 없기 때문에 전원공급장치를 필요로 한다. 이 전원공급장치는 부피가 크고 가격이 비싸기 때문에 유지비용면에서 일반 형광등에 비해 기능성이 떨어진다. 본 연구에서는 이 전원공급장치를 대신하여 간략하게 AC전원을 정류하고, 전압변동에 따른 전류변화로 인한 빛의 밝기가 변하는 현상을 없애기 위해 정전류로 제어할 수 있는 회로를 구성하고 이를 LED모듈과 구분하여 Plug in/out 방식의 교체형 모듈로 구성하여 유지보수에 있어 저렴하고 손쉬운 교체가 가능한 소자개발방법을 제안하고자 한다.
본 연구에서 R410A를 사용하는 멀티에어컨 시스템의 성능(성능계수, 용량, 소비전력 등)을 정상 상태에서 모사할 수 있는 Multi_Cycle이라 명명된 컴퓨터 모사 프로그램을 개발하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 검증하기 위해서 일련의 사례 연구를 수행하였으며, 이에 대해서 설명하였다. Mulli_Cycle은 실내기, 실외기, 압축기와 팽창 밸브 모사를 위한 부프로그램 및 냉매와 습공기의 열역학적 물성치와 전달 물성치 예측을 위한 부프로그램으로 구성되어있다. 멀티에어컨 사이클을 구성하고 있는 각 유닛의 복잡한 조자조건과 다양한 종류의 냉매를 고려해야 하는 멀티에어컨의 성능 분석시 Multi_Cycle의 사용은 많은 도움이 될 것이다. 나아가, Multi_Cycle은 멀티에어컨 시스템을 최적화하고, 경제적이고 효율적인 운전 조건을 확립하는데 매우 유용한 도구가 될 수 있을 것이다. Multi_Cycle의 주시뮬레이션 코드는 Digital Visual Fortran으로 프로그램 되었으며 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)는 Visual Basic으로 프로그램 되었다.
기존의 MEMS 기반 루버 및 셔터 개폐형 가변 방사율 라디에이터는 온도 조건에 따라 방사율이 가변되어 효율적인 열 제어가 가능하나 발사 환경에서의 기계적 구동부의 취약점과 변경된 방사율 유지를 위해 지속적인 전력 소모가 요구되는 단점을 갖는다. 본 연구에서 제안한 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터는 대전되는 비드를 사용하여 전극의 극성 변화에 따라 방사율 가변이 가능하기 때문에 상기의 문제점을 극복할 수 있다. 본 연구에서는 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터의 광학 물성치 최적화 설계를 수행하였으며, 고정 방사율 라디에이터와의 비교를 통해 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터의 유효성을 입증하였다.
DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. 고급형 DC/DC 컨버터는 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터)를 제어하기 위해 OP-Amp.(연산 증폭기)를 실장한 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로)를 사용한다. OP-Amp.는 증폭기 기능을 수행하는데 방사선 영향으로 전기적 특성이 변화하는데 본 논문에서는 코발트 60 (60Co) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험과 5종류의 중이온 입자를 이용하여 SEL 실험을 수행하는데 바이어스(bias) 전류가 순간적으로 과전류가 흘러 SEL이 발생된다. OP-Amp.의 TID 실험은 조사율은 5 rad/sec.로 전체 조사량을 30 krad 까지 수행하였으며, SEL 실험은 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)을 이용하여 성능평가를 하는데 있다.
런너, 흡출관 등 양수발전소 수차 부속기기들에 캐비테이션 침식과 피로 균열 등의 손상 발생과 관련하여 많은 정비 사례들이 보고되고 있다. 양수발전소는 급전, 전력계통 안정 등과 같은 부수적 서비스를 제공한다. 이러한 부수적 서비스는 가이드 베인을 작게 열고 운전하는 저개도율 운전을 반복적으로 자주 수행하게 한다. 이러한 저개도율 운전은 수차 부속기기의 손상을 가속시키는 것으로 경험적으로 알려져 있다. 본 연구에서는 양수발전소의 가이드 베인 저개도율 운전이 수차의 캐비테이션과 피로를 가속시키는 효과를 유한요소 유동/응력 해석 및 피로 해석을 통해 정량적으로 평가한다. 평가 결과, 가이드 베인 개도율이 작을수록 캐비테이션 발생 가능성과 수차 효율 저하 가능성이 증가하며, 런너 블레이드 루트부에 최대 응력값을 증가시킴에도 불구하고 저개도율 운전이 피로수명에 미치는 영향은 미미함을 확인하였다.
초고층건축물이나 대형 사업장과 IT를 추구하는 수용가는 많은 가전기기 사용하여 선형, 비선형부하시의 고조파로인한 Capacitor의 과열 및 소손, 자료 손상, 대지전위 상승, 통신유도장해등을 일으켜 전력설비의 오동작과 과열로 화재의 원인이 될 수 있다. 이를 확인하기 위해 건축물의 7곳을 조사하여 비교한 결과 6곳에서는 적정하였으나 1곳은 고조파관리가 필요하였다. 전류 고조파는 No. 3, 6, 7은 매우 초과하여 정밀 진단이 필요하였으며 No. 2, 3, 5는 5고조파 전류를 고려하여야 한다. R상 전압고조파는 양호하였으나 전류고조파는 No. 1을 제외하고 No. 2, 3, 4, 5, 6, 7은 모두 기준을 초과하였다. 따라서 지그재그변압기나 엑티브필터를 설치하여 고조파 상승을 억제시킬 필요가 있고 설비불평형률, 역률등을 종합 조사하여 효율도 향상시킬 필요가 있다.
아연금속-공기전지는 기존의 이차전지보다 높은 중량당 에너지 밀도, 낮은 제조단가를 가짐과 동시에 소재적으로 친환경적이다. 소형 및 중대형 전력 저장 시스템, 전기자동차, 스마트 휴대기기의 상용화에 있어 최우선시 되고 있는 것은 배터리의 충 방전 능이다. 따라서 환원 촉매의 높은 과전압, 산화 전극의 불안정성 및 비가역성, 액체 전해질 사용에 따른 여러 문제점을 해결하여야 한다. 본 총설에서는 공기극 막의 손상 방지 기술, 아연금속 전극의 구조 개선을 통한 충전효율 저하 방지 기술, 부반응 및 부동태화를 막기 위한 하이브리드 전해질 도입 등의 최근 기술적 이슈와 연구동향을 소개하고자 한다.
본 논문에서는 공진형 Full Bridge DC-DC 컨버터의 고효율 및 고밀도의 적류 안정화 전원장치의 전력제어를 위해서 스위칭 소자 대한 스위칭 손실 스위칭 스트레스를 줄이고, 가변입력에 대한 정상상태의 오차를 없애기 위해서 개선된 소프트 스위칭 방법인 디지털 I-PD 워상천이 제어기를 설계하여 적용하고자 한다. 공진형 FB DC-DC 컨버터에 대한 회로분석을 통한 모드별 소프트 스위칭 동작 특성을 해석하고, 질렬공진 등가회로로부터 이산시간계 상태방정식을 도출하며 입력에 대한 급변하는 error를 막고, 정성상태 오차없이 추종하도록 하는 디지털 I-PD형 제어기를 구성한다. 또한 고속의 소프트 스위청 공진혐 FB DC-DC 컨버터 제어기에 위해서 디지털 I-PD제어기에 위상천이 제어기를 부가하므로서 컨버터의 중량을 줄이고 스위치 소자의 스트레스가 경감되는 컨버터를 실현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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