• 전기의세계
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• v.59 no.9
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• pp.39-45
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• 2010

최근 배전계통에 연계되고 있는 태양광, 풍력발전 등과 같은 신 에너지전원의 용량은 점차 증가하고 있는 상황이지만, 설치자(신 에너지전원 소유자)의 보호방식은 기존 방식을 고수하고 있는 실정으로 신 에너지전원의 역 조류에 의해 설치자의 보호기기(자동화기기 포함)의 오 부 동작 발생 가능성이 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 신 에너지전원이 배전계통에 연계되어 운전되는 경우에 발생 가능한 보호협조의 문제점을 분석하고 이에 대한 대책 방안을 제시한다. 신 에너지전원의 역 조류에 의한 배전계통의 보호협조에 대한 문제점은 크게 3가지로 분류할 수 있는데, 신 에너지전원의 사고전류공급에 의한 보호기기의 정격차단용량(12.5KA)의 상회 가능성과 신 에너지전원의 연계로 인한 임피던스 병렬화로 사고전류의 감소로 발생할 수 있는 분류효과에 의한 보호기기의 부 동작, 연계용변압기의 결선방식에 의한 보호기기의 오동작으로 나눌 수 있다. 여기서는 이에 대한 문제점을 대칭좌표법을 이용하여 구체적으로 해석하고, 이에 대한 최적 운용방안을 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.764-766
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• 2004

최근 모든 산업분야에서 축소화 및 대용량화가 요구되고 있으며, 전력기기 분야에서도 보다 작은 크기의 제품에 보다 큰 용량의 전류를 차단 또는 통전시키는 제품 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 발열밀도가 높은 전력기기의 실정 설계에는 높은 정확도를 가지며, 그리고 효율적인 열설계가 가능한 방법이 점점 중요해지고 있다. 본 연구에서는 전력기기 열설계를 위한 해석적 방법을 구축하기 위하여 기초현상 파악 등에 적합한 3차원 CFD(Computational Fluid Dynamics) 상용 프로그램과 설계 초기 단계에서 parameter 검토 등 근본적인 설계에 적합한 열회로망법을 이용하여 자체 개발한 프로그램을 이용하여 배선용 차단기의 열설계에 관하여 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.162-162
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• 1999

초고주파 집적회로의 핵심소자로 각광을 받고 있는 GaAs MESFET(MEtal-emiconductor)은 게이트 형성 공정이 가장 중요하며, WNx 내화금속을 이용한 planar 게이트 구조의 경우 임계전압(Vth:threshold voltage)의 균일도가 우수할 뿐만 아니라 특히 Side-wall을 이용한 self-align 게이트는 소오스 저항을 줄일 수 있어 고성능의 소자 제작을 가능하게 한다.(1) 본 연구의 핵심이 되는 Side-wall을 형성하기 위하여 PECVD법에 의한 SiOx 박막을 증착하고, 건식식각법을 이용하여 SiOx side-wall을 형성하였다. 이 공정을 이용하여 소오스 저항이 낮고 임계전압의 균일도가 우수한 고성능의 self-aligned gate MESFET을 제작하였다. 3inch GaAs 기판상에 이온주입법에 의한 채널 형성, d.c. 스퍼터링법에 의한 WNx 증착, PECVD법에 의한 SiOx 증착, MERIE(Magnetic Enhanced Reactive Ion Etcing)에 의한 Side-wall 형성, LDD(Lightly Doped Drain)와 N+ 이온주입, 그리고 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 활성화 공정을 수행하였다. 채널은 40keV, 4312/cm2로, LDD는 50keV, 8e12/cm2로 이온주입하였고, 4000A의 SiOx를 증착한 후 2500A의 Side-wall을 형성하였다. 옴익 접촉은 AuGe/Ni/Au 합금을 이용하였고, 소자의 최종 Passivation은 SiNx 박막을 이용하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 hp4145B parameter analyzer를 이용한 전압-전류 측정을 통하여 평가하였다. Side-wall 형성은 0.3$\mu\textrm{m}$ 이상의 패턴크기에서 수직으로 잘 형성되었고, 본 연궁에서는 게이트 길이가 0.5$\mu\textrm{m}$인 MESFET을 제작하였다. d.c. 특성 측정 결과 Vds=2.0V에서 임계전압은 -0.78V, 트랜스컨덕턴스는 354mS/mm, 그리고 포화전류는 171mA/mm로 평가되었다. 특히 본 연구에서 개발된 트랜지스터의 게이트 전압 변화에 따른 균일한 트랜스 컨덕턴스의 특성은 RF 소자로 사용할 때 마이크로 웨이브의 왜곡특성을 없애주기 때문에 균일한 신호의 전달을 가능하게 한다. 0.5$\mu\textrm{m}$$\times$100$\mu\textrm{m}$ 게이트 MESFET을 이용한 S-parameter 측정과 Curve fitting 으로부터 차단주파수 fT는 40GHz 이상으로 평가되었고, 특히 균일한 트랜스컨덕턴스의 경향과 함께 차단주파수 역시 게이트 바이어스, 즉 소오스-드레스인 전류의 변화에 따라 균일한 값을 보였다. 본 연구에서 개발된 Side-wall 공정은 게이트 길이가 0.3$\mu\textrm{m}$까지 작은 경우에도 사용가능하며, WNx self-align gate MEESFET은 낮은 소오스저항, 균일한 임계전압 특성, 그리고 높고 균일한 트랜스 컨덕턴스 특성으로 HHP(Hend-Held Phone) 및 PCS(Personal communication System)와 같은 이동 통신용 단말기의 MMICs(Monolithic Microwave Integrates Circuits)의 제작에 활용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.267-267
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• 2006

전력에 큰 손실을 초래하는 고장전류를 차단하기 위한 한류기(FCL) 소재로서 고온 초전도체인 BSCCO 2212가 사용된다. 고온에서 용융된 BSCCO 2212 분말은 원심성형법에 의해 한류기용 튜브로 제조되었다. BSCCO 튜브의 기계적 특성을 높이고 용융온도를 낮추기 위해 $SrSO_4$(10wt-%)를 첨가하였다. 용탕은 $1200^{\circ}C$에서 완전히 용융되어 금속 몰드로 주입되었고 원심성형에 사용되는 금속 몰드는 $550^{\circ}C$ 온도로 2시간 예열 후 1020 ~ 2520 RPM으로 회전시켰다. 원심력에 의해 성형된 BSCCO 튜브는 약 48시간 동안 로에서 서냉 후 금속 몰드로부터 분리하였다. 튜브의 용이한 분리를 위해 이형제로서 BSCCO 2212 powder를 사용하였고 임계전류측정을 고려하여 Ag tape 단자를 튜브 끝단에 부착하였다. BSCCO 제조 공정에 있어서 몰드의 예열온도, 용융온도, 몰드 회전속도 등의 변수를 조절하여 최적의 조건을 확립하였다. 제조한 BSCCO 튜브의 임계전류($I_c$)와 임계전류밀도($J_c$)는 77K에서 536A와 $205A/cm^2$ 이었다. 본 연구에서는 BSCCO 2212 튜브를 제조하는 공정조건 변화와 각 조건에서 제조된 BSCCO 2212 튜브의 전기적 특성 및 그에 따른 분석에 대해 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.562-562
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• 2013

산소 플라즈마는 음이온을 발생시키는 음전성 플라즈마로서 감광제 세정이나 금속, 폴리실리콘 등의 식각을 위해 할로겐 가스와 혼합하여 반도체나 디스플레이 공정에 광범위하게 사용되고 있다. 산소 플라즈마는 아르곤 플라즈마와 그 특성이 상이하고, 다량의 음이온이 국부적으로 만들어지므로 음이온의 공간분포 진단이 중요하다. 본 연구에서는 평판형 부유형 탐침에 고조화파 분석법을 적용하여 양이온의 밀도를 구하고, 직류 차단 커패시터를 제거하여 접지전위에서 전자 전류 측정을 통하여 위치에 따른 전자의 상대적인 공간 분포를 얻었다. 이러한 방법으로 측정된 양이온과 전자의 공간 분포로부터 음이온의 공간 분포를 구할 수 있었다. 가스 압력, 산소 첨가량, 인가 전력 등 여러 조건에서 측정된 음이온의 분포는 이론적인 경향성과 유사함을 확인할 수 있었다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.19 no.2
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• pp.361-370
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• 2024

In this paper, a method was studied for applying a series resonant type fault current limiter that can be manufactured at low cost to the smart grid distribution system. First, the impact of the harmonic components of the short-circuit fault current injected into the series resonance circuit of the fault current limiter on the peak value of the transient response was analyzed, and a methodology for determining the steady-state response was studied using percent impedance-based fault current computation method. Next, the effectiveness of the method was verified by applying it to a test distribution line. The test distribution system using the designed current limiter was modeled using EMTP_RV, and a three-phase short-circuit fault was simulated. In the fault simulation results, it was confirmed that the steady-state response of the fault current accurately followed the design target value after applying the fault current limiter. In addition, by comparing the fault current waveform before and after applying the fault current limiter, it was confirmed that the fault current was greatly suppressed, confirming the effect of applying the series resonance type current limiter to the distribution system.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.12 no.1
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• pp.51-56
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• 2012

The resonance properties of circular vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) are studied by using a newly developed equivalent network approach. Optical parameters, such as the stop-band or the reflectivity of periodic Bragg mirrors and the resonance wavelength, are explored for the design of these structures. To evaluate the differential quantum efficiency and the threshold current density, a transverse resonance condition of circular modal transmission-line theory is also utilized. This approach dramatically reduces the computational time as well as gives an explicit insight to explore the optical characteristics of circular VCSELs.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.3 no.2
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• pp.141-148
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• 2015

In this study, the VCB(Vacuum Circuit Breaker) has been developed using the Recurdyn that is widely used on multibody dynamics analysis. The VCB consists of three main circuits with the VI(Vacuum Interrupter) and the main frame with the operating mechanism. This analytic model is validated by comparing the simulation results and the experimental results. Generally, in order to reliably cut off the breaking current, the opening speed of the VCB after contact separation has to be a 0.9~1.1m/s. Therefore, the study of the design parameters of the VCB is needed. To improve the opening velocity, Taguchi design method is applied to optimize the design parameters of a VCB with a lot of linkages. In addition, to evaluate the improvement of the operating characteristics, the simulation results are compared with the Recurdyn and experimental results with improved prototype sample.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.96.1-96.1
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• 2010

현재 태양광 시장에 진출한 대부분의 Si계열 태양전지는 복잡한 공정과 원재료 고갈, 높은 가격으로 인해 한계에 직면에 있는 상태이다. 최근 많은 연구소나 학교에서는 기존의 Si계열 태양전지를 대체할 대안으로 염료 감응형 태양전지에 대해서 높은 관심을 보이고 있으며, 그동안의 연구개발로 단위 셀 면적에서는 상용화에 근접한 효율을 확보한 상태이다. 염료 감응형 태양전지의 작동과정을 간단히 단계별로 살펴보면 나노 결정 산화물 반도체 표면에 흡착된 염료분자가 가시광선을 흡수하면 전자는 HOMO에서 LUMO로 천이하고 이 들뜬 상태의 전자는 다시 에너지 준위가 낮은 반도체 산화물의 전도띠로 주입된다. 주입된 전자는 나노 입자간 계면을 통하여 투명 전도성막으로 확산, 전달되고 산화된 염료분자는 전해질 I-에 의해 다시 환원되어 중성 분자가 된다. 그러나 표면상태 전자 중 일부는 산화된 염료와 다시 결합하거나, 전해질의 $I^{3-}$ 이온을 환원시키기도 한다. 이와 같은 과정은 암전류를 증가시키면서 반도체 전극 막의 성능을 저해하는 주원인이 된다. 전자의 재결합은 투명 전극을 통해서도 가능하기 때문에 투명 전극에 얇은 blocking layer를 도포한 후 나노 결정 산화물 반도체 전극을 제작하면 전지 특성을 향상시킬 수 있다. 본 실험에서 우리는 졸-젤 법으로 $TiO_2$ blocking layer 졸을 만들었고 간단하며 저가공정이 가능한 스크린 프린팅 방법으로 blocking layer를 형성하는 실험을 진행하였다. 전도띠 에너지가 높은 반도체 물질로 표면을 처리하면 $TiO_2$-전해질 간 계면에 에너지 장벽이 형성되어 재결합을 줄여 모든 광전특성이 향상 되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.331-331
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• 2012

InGaN/GaN 양자우물 LED소자의 내부양자효과 및 외부양자효과를 높이기 위해 많은 연구자들이 노력을 하고 있다. InGaN/GaN 양자우물 전광소자의 효율을 높이는 방법으로는 무분극 박막성장을 이용한 양자우물의 운반자 파동함수의 분리를 감소시키는 방법, 양자우물 위에 전자 차단층을 성장시키는 방법, 박막의 비발광 결함을 감소시키는 방법, 나노박막 또는 나노 입자를 이용한 표면 플라즈몬 효과를 이용하는 방법 등이 있다[1-3]. 본 연구에서는 은(Ag) 나노입자를 이용하여 InGaN/GaN 양자우물과 p-GaN 덮개층을 패턴에칭한 후, 그 위에 Ag 나노입자를 도포하여 표면 플라즈몬 효과를 이용한 InGaN/GaN 양자우물의 발광효율을 높이고자 하였다. c-면 방향의 사파이어에 유기화학금속증착법(MOCVD)으로 n-형 GaN를 2.0 ${\mu}m$ 성장한 후 그 위에 InGaN/GaN 양자우물 5층을 성장하였다. 또한 전자 차단층으로 AlGaN를 7 nm 증착한 후, p-type GaN를 100 nm 성장하였다. p-type GaN를 패턴하기 위해 포토리소그래피 와 유도결합 플라즈마 에칭공정을 거쳐 선 패턴을 형성하였는데, 이 때 에칭된 p-GaN 깊이는 약 90 nm 이었다. 에칭한 패턴크기가 LED소자의 전기적 및 광학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 전류-전압 측정과 photoluminescence 측정을 하였다. 그 후 급속열처리방법을 이용한 Ag 나노입자 형성과 표면플라즈몬이 소자의 발광효율에 미치는 영향에 대해 조사하였다.