• 청정기술
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• 제18권3호
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• pp.320-324
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• 2012

본 연구에서는 리튬이온전지의 방전특성에 따른 열발생 속도를 계산하여 전지의 특성을 평가하였다. 이를 위하여 Butler-Volmer 식을 지배방정식으로 하여, 유사 2차원 모델링을 적용하고, 편미분 연산자인 FEMLAB을 이용하여 전산모사를 수행하였다. 전류밀도를 5 $A/m^2$에서 25 $A/m^2$까지 증가시켜 계산을 수행한 결과, 전류밀도가 증가함에 따라 전극표면에서 고체상 리튬의 소모량이 증가되는 것으로 나타났다. 이로 인한 확산제한의 발생시점이 단축되었으며, 동시에 리튬이온전지의 내부 전위가 컷오프 전위에 도달하는 시점에서 열발생 속도가 급격하게 증가되는 현상을 보여주었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권1호
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• pp.15-24
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• 2012

본 논문에서는 Switched-Capacitor 지연 기법의 새로운 고해상도 DPWM 발생기를 사용한 Dynamic-Response-Free SMPS를 제안한다. 제안된 회로는 Switched-Capacitor 지연 기법을 이용한 DPWM 발생기의 내부 커패시터 전압 기울기를 제어하는 방식으로 DPWM의 duty ratio를 결정한다. 제안된 회로는 컨버터의 피드백 전압과 기준전압을 비교하여 DPWM 발생기의 내부 캐패시터에 충방전되는 전류량을 제어하는 방식으로 출력전압 tracking이 가능하다. 따라서 제안된 회로는 기존 closed loop 제어 방식의 SMPS들에서 문제점이 되고 있는 동적 응답특성을 고려할 필요가 없으며, 출력 전압에 overshoot/undershoot로 인한 ringing 현상이 발생하지 않는다는 큰 장점을 가진다. 제안된 회로는 1MHz~10MHz까지 스위칭주파수를 사용자가 선택할 수 있으며, 100MHz의 내부 제어 동작 주파수로 10MHz 최대 스위칭 주파수(DPWM) 발생이 가능하다. 100MHz의 내부 제어 동작 주파수를 사용하여 10MHz 스위칭 주파수 발생시 소모되는 내부 회로의 최대 전류는 2.7mA이며, 출력 버퍼를 포함한 전체 시스템의 전류 소모는 15mA이다. 제안된 회로는 0.125%의 DPWM duty ratio 해상도를 가지고 부하에 최대 1A까지 전류공급이 가능하며, 최대 리플 전압은 8mV이다. 동부하이텍 BCD $0.35{\mu}m$ 공정 파라미터를 이용해 시뮬레이션을 수행하여 제안된 회로의 동작을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권12호
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• pp.47-56
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• 2008

최근 대두되고 있는 유비쿼터스(ubiquitous) 환경과 같이 어느 곳, 어느 때, 누구든지 원하는 정보를 획득할 수 있는 무선 네트워킹의 구축을 위해서는 반드시 필요한 기술로 RFID 시스템은 기본적으로 정보를 저장하고 있는 태그(tag, transponder)를 아이템에 부착하고, 리더(reader)는 라디오(radio) 주파수를 이용하여 태그에 저장하고 있는 고유 번호 (identification number) 등의 정보를 읽어 낸다. 본 논문은 FeRAM을 내장한 EPCglobal UHF 태그 칩 설계에 관한 내용이다. 태그 칩의 구성은 메모리, 아날로그, 디지털 3부분으로 나눌 수 있는데 디지털 부분에서 전력 소모를 줄이는 방법으로 순차적인 데이터 처리 구조에 게이티드 클록(gated clock)을 사용하여 해당 모듈의 동작에 의한 동적 전력 소모량을 최대한 줄였다. 태그는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 잔류 분극 값이 $32{\mu}C/cm^2$, 3V 인가전압에서 $2.5{\times}10^{-6}A/cm^2$ 누설 전류를 가진 ferrocapacitance를 사용하고 있다. 태그의 면적은 절단선을 포함하여 $750{\mu}m{\times}750{\mu}m$이며, 태그 소모 전력은 인가전압 2V에서 약 $17.8{\mu}W$이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.96-100
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• 1992

각종 금형 중 사출금형과 프레스 금형이 전체의 80~90%를 차지하고 있으며, 이들 금형을 가공할 때 방전가공이 주로 이용되되 있다. 금형재료 중에서 합금공구강(STD 11)은 열처리하였을 때 경도가 매우 커서 프레스 금형의 다이오와 펀치 등에 널리 사용되고 있다. 이것은 Wire-EDM 이나 Die Sinking EMD으로 가공하고 있다. 따라서 본 연구에서 프레스 금형의 다이와 펀치 등에 널리 사용되는 열처리된 STD11을 사용하여 가공 제특성에 영향을 주는 가공조건, 즉 방전전류펄스폭 및 방전전류파 고치를 변화시켜 이에 따른 공작물 가공량, 전극소모비, 표면조도, 가공단면의 열변질층 및 경도 변화 등 방전가공비의 성상을 조사하여 STD11의 최적의 방전가공조건을 찾고자 하는 것을 목적으로 하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제46권4호
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• pp.57-65
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• 2009

본 논문에서는 대형 TFT-LCD 장치에서 소모전력 개선방안의 하나로 사용되는 Local Dimming 백라이트 제어방식을 휴대 단말기와 같은 소형 디스플레이에 적용하고자 이에 적합한 영상 컨트라스트 향상기법을 제안한다. 대형 디스플레이뿐만 아니라 소형 디스플레이 장치로 널리 각광받는 TFT-LCD의 광원인 백라이트 LED의 배치는 기존에 측면조사 구조로써 Global Dimming 방법이 사용되어졌으나 근래 진보된 기술을 통해 액정 후면에 배치, Local Dimming 방법이 제안되면서 입력영상을 블록단위로 분할 처리해야할 필요성이 대두되고 있다. 즉, 분할된 블록의 영상이 어두울 경우 해당 백라이트 LED의 공급전류를 감소시켜 명암대비를 극대화시킴과 동시에 소모전력량을 감소시키는 방법이다. 본 논문에서는 입력영상을 같은 크기의 블록단위로 분할한후 각 블록 내 화소정보를 분석하여 밝기성분(Y)에 대한 히스토그램과 평균, 표준편차 등의 정보를 획득하여 블록단위로 독립적인 컨트라스트 향상과정을 수행함으로써 영상정보를 통한 1차 컨트라스트 향상을 실현하고 동시에 블록단위 결과 정보를 Local Dimming을 조절하는 백라이트 제어부로 전달하여 광원제어를 통한 2차 컨트라스트 향상과 동시에 전류소모 감소 목표를 실현하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.153-162
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• 2018

웨어러블 디바이스의 서비스 제공을 위한 지속 가능한 전원에 대한 요구가 높아짐에 따라 에너지 하베스팅의 중요성이 증대되고 있다. 본 연구는 마찰소자를 고려한 다중 에너지 하베스팅 플랫폼인 EH-P를 개발하였다. 높은 전압과 낮은 전류를 가진 하베스팅 소자에 전압을 낮추면서 전류를 높일 수 있는 스위치 회로 제시하였다. PV와 TENG의 상호보완적 구성을 통해 실내 환경에서 짧은 시간동안 MCU가 동작할 수 있는 전압과 전류를 제공할 수 있었다. 결과적으로 제안된 플랫폼을 통해 웨어러블 플랫폼을 동작시키고, 제작된 웨어러블 디바이스에서 전체 소모 전력 요구량의 29%를 제공함으로써 웨어러블 디바이스 사용시간(device life time)을 증가시킬 수 있었다. 이 논문에 제시된 결과는 멀티플 하베스터 플랫폼에서 웨어러블 하베스팅 애플리케이션의 활용을 위한 발전 소자의 가능성을 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권7B호
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• pp.578-585
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• 2012

GPS와 Wi-Fi를 이용한 위치 추적 시스템은 IEEE 802.11 기반으로 하는 다수의 AP들로 구성된 무선 네트워크 인프라가 구축되어 있는 환경에서 추가 비용 없이 이용 가능하여 다양한 응용분야에서 유용하게 활용될 수 있다. 기존의 시스템은 위치 추적용 태그의 단가가 비싼 범용 장치를 사용하였으며 전력소모를 위한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 기존의 GPS와 Wi-Fi를 이용한 저전력을 고려한 위치 추적 시스템을 제안한다. 먼저, 저전력 하드웨어 기반으로 위치 추적에 최적화된 태그를 설계하고 구현한다. 또한 구현한 태그가 저전력으로 동작할 수 있는 핸드오프 기법, 동작 모델을 제안한다. 제안하는 핸드오프 기법은 IEEE 802.11 표준 핸드오프 방식이 채널검색 동작 시 많은 송수신이 발생함에 따라 큰 전력소모가 발생하는 문제를 위치 정보를 활용하여 해결한다. 또한 제안하는 동작 모델은 절전모드와 duty cycle 개념을 사용하여 태그의 전력소모를 최소화하였다. 제안하는 시스템의 성능을 평가하기 위해 실제 환경을 모델링한 시뮬레이션을 수행하고 실제 측정한 태그의 각 동작에 따른 전류소비를 기반으로 전력소모량을 계산한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 핸드오프 기법은 표준 핸드오프에 비해 약 59%, 제안하는 동작 모델의 경우 기본 동작 모델에 비해 약 98%의 전력소모를 줄일 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.239-251
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• 2007

본 논문은 기존 이동통신 단말기에서 Network-Assisted GPS 기반 위치측위방법의 개선에 관한 것으로서 이동통신 단말기가 전원이 켜져 있는 동안에는 항상 주기적으로 GPS 측위를 수행하도록 구현하고, 측위 된 위치 값을 단말기 내부 메모리에 저장하여 관리하게 구현함으로써 측위시간 단축 및 in-building 진입여부를 용이하게 판단할 수 있도록 구현하였으며, 이때 이동통신 단말기가 주기적 위치측위를 수행함으로써 발생하는 배터리 소모량을 최소화하기 위해 GPS 가시 환경 여부, 이동통신단말기의 이동성에 따라 GPS 측위 주기를 유연하게 조정함으로써 대기시간을 최대화 하는 방안을 제안했다. GPS 가시환경 및 음영환경을 구분하기 위하여 20초 동안 GPS 측위가 불가능하면 음영지역으로 정의 했다. 그리고, 단말기의 이동 여부에 따라 GPS 측위 주기를 조절하기 위해 5회 누적된 위치 정보를 이용한 누적 속도가 0.5 ~ 0.8m/sec 이하이면 정지상태로 정의했다. 이를 바탕으로 가시지역 및 음영지역에서 정지상태에서 GPS 측위 주기를 본 논문에서 제시한 주기로 설정한 경우 실제 단순 주기적인 GPS 위치 측위 대비 단말기 전류 소모량이 20 ~ 30% 이상 감소함을 확인했다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-34
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• 2009

표면처리폐수 내 질산성 질소를 제거하기 위한 전기화학적 처리공정에서 전극간격, 환원제, 1단 처리수 반송, 타 물질과 동시 처리 등 네 가지 조건을 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험 결과, 전극간격은 10 mm일 때 질산성 질소 제거효율이 높았으며 10 mm 보다 전극간격이 좁아질 경우 농도분극 현상의 증가로 인해 제거효율이 감소하며 10 mm 보다 넓어질 경우 전압이 상승하여 에너지 소모가 증가하였다. 환원제 영향에 대한 실험 결과, 질산성 질소가 환원되는 과정에서 수소가 소모되기 때문에 수소이온 농도가 높은 산성조건에서 더 원활한 환원반응이 이루어졌으며 아연을 1.2배 투입할 경우 질산성 질소와의 반응량이 증가하여 질산성 질소 제거효율이 증가하였다. 1단 처리수를 반송할 경우 난류가 형성되어 환원전극에 부착된 아연이 탈착되어 재 이용되고 내부 확산이 증가하여 농도분극현상이 감소함으로 인해 질산성 질소 제거효율이 증가하였으며 아연 투입량 감소 효과가 나타났다. 암모니아성 질소는 질산성 질소 제거에 영향을 미치지 않았고 폐수 내 염소성분이 충분할 경우 질산성 질소와 동시 처리에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 중금속은 환원되는 과정에서 전자를 소모하여 질산성 질소 제거효율은 감소하지만 전류밀도 증가나 본 장치의 전단을 중금속 제거용으로 사용하는 방법 등으로 해결이 가능할 것으로 생각한다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권7호
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• pp.10-16
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• 1999

본 논문은 FCSR(Freedback Control Swing voltage Reduction) 방식을 이용하여 bus 구동전압을 수백 mV이내로 줄일 수 있는 구동기에 대한 내용을 다루고 있다. 이는 MDL 구조와 같이 대용량, 대단위 bus에서의 전력소모를 줄이기 위한 연구로 FCSR은 dual-line bus와 bus precharging을 기본구조로 채택하고 있다. Bus 환경이 변화함에 따라 일정한 구동전압을 유지하기 위하여 구동기의 크기를 자동적으로 조절할 수 있도록 구동기와 bus를 모델링 하였고 또한 odd mode로 동작하는 이웃하는 선간의 커플링 영향을 평행 전류원으로 모델링하여 선간간섭(crosstalk) 영향을 분석하였다. 현대 0.8um 공정으로 제작된 chip은 bus를 600mV로 구동하도록 설계되었으며 테스트결과 3.3V에서 70Mhz로 동작 가능하다. Hspice 시뮬레이션으로 FCSR은 3.3V에서 250Mhz의 동작이 가능하다.