• Journal of IKEEE
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• v.25 no.1
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• pp.206-211
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• 2021

This paper proposes a Self-Reset Zero-Current Switching (ZCS) Circuit for thermoelectric energy harvesting. The Self-Reset ZCS circuit minimizes the operating current consumed by the voltage comparator, thereby reduces the power consumption of the energy harvesting circuit and improves the energy conversion efficiency by adding the self-reset function to the comparator. The Self-Reset ZCS circuit shows 3.4% of improvement in energy efficiency compared to the energy harvesting system with the conventional analog comparator ZCS for the output/input voltage ratio of 5.5 as a result of circuit simulation. The proposed circuit is useful for improving the performance of the wearable and bio-health-related harvesting circuits, where low-power and energy-efficient thermoelectric energy harvesting is needed.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.8
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• pp.722-727
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• 2016

In this study, we attempted to reduce the generation of waste acids in the electropolishing process by improving the current efficiency. The optimum conditions of the electropolishing process when using the round bus bar were determined by the Taguchi method. The current density, polishing time, electrolyte temperature and flow rate were selected as the control factors for the current efficiency in the electropolishing process. An orthogonal array was created by considering three levels for each factor and experiments were carried out. The larger-the-better SN ratios were calculated by the Taguchi method. The current density was the most important factor affecting the current efficiency and the polishing time was the least important one. The optimum conditions to minimize the generation of waste acids were a current density of $45A/dm^2$, polishing time of 4 min, electrolyte temperature of $65^{\circ}C$ and flow rate of 7 L/min. The results of the ANOVA confirmed that the effects of the current density, electrolyte temperature and flow rate are significant at the 95% confidence level. The increase in the contact area and contact force afforded by using the round bus bar improved the current efficiency which, in turn, reduced the amount of waste acids generated. Further research is planned to investigate the effect of the type of bus bar on the current efficiency.

• Membrane Journal
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• v.24 no.5
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• pp.386-392
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• 2014

Two commercial membranes (porous membrane and cation exchange membrane) were evaluated as a separator in the Zn-Br redox-flow battery (ZBRFB). The performance properties of ZBRFB were test in the current density of $20mA/cm^2$. The electromotive forces (OCV at SOC 100%) of ZBRFB using SF-600 (porous membrane) and Nafion 117 (cation exchange membrane) were 1.87 V and 1.93 V, respectively. The cycle performance of ZBRFB using each membrane was evaluated during 7 cycles. The performance of ZBRFB using SF-600 membrane was 89.76%, 83.46% and 74.88% for average current efficiency, average voltage efficiency and average energy efficiency, respectively. The performance of ZBRFB using Nafion117 membrane was 97.7%, 76.33% and 74.56% for average current efficiency, average voltage efficiency and average energy efficiency, respectively.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2012.05a
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• pp.156-157
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• 2012

본 논문은 불꽃 점화 방식 엔진에서 차량의 주행상태에 따른 점화코일의 전류량을 측정하여 추가적인 전류를 공급하는 충전 전류제어 장치를 고안하였다. 점화 코일의 전류를 안정적으로 공급하고 과전류를 방지함으로써 차량 엔진의 출력 향상 및 효율적인 연소가 가능하도록 하였으며, 다이나모 장비를 이용하여 출력과 토크에 대한 성능평가를 하였다. 실험결과는 제안하는 장치의 유효성을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.245.2-245.2
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• 2014

홀 방식 이온빔 소스는 방전 채널 내부에 중성기체 및 전자를 주입하여 플라즈마를 생성하며, 생성된 이온들은 자기장에 의해 구속된 전자들과 양극이 만드는 전기장에 의해 가속되어 이온 빔을 발생시킨다. 홀 방식 이온빔 소스에는 고리형 소스와 원통형 소스가 있으며, 기하학적 구조 및 자기장 구조가 달라 발생되는 이온전류, 가속효율, 연료효율, 이온화 비율 등 플라즈마 특성이 다르다. 특히, 플라즈마의 이온화 비율은 이온빔 소스의 방전 전류 및 연료효율에 영향을 미치며, 다중전하를 띤 이온의 높은 에너지는 채널벽의 침식 문제를 야기하는 등 이온빔의 전하량 분석 연구는 물리적 연구측면 뿐만 아니라 실용적인 측면에서도 매우 중요하다. 원통형 소스의 경우 연료효율이 100% 이상으로, 이온화 효율이 매우 높아 발생되는 이온의 가속효율도 높게 나타난다. 본 연구에서는, 이를 통해 다중이온을 진단할 수 있는 ExB 탐침을 개발하여, 다중이온의 생성 비율과 연료 효율과의 관계를 살펴보았다. 이온전위지연 탐침과 패러데이 탐침을 이용하여 채널 및 자기장 구조에 따른 전류 분포 및 이온에너지분포를 측정하였으며, 이온 빔의 효율 및 플라즈마 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.137-138
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• 2016

본 논문에서는 넓은 영전압 스위칭 범위와 작은 DC 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안한다. 기존의 비대칭 하프-브릿지 컨버터는 설계 시 홀드업 시간 만족을 위하여 정상 상태에서 극심한 비대칭 동작을 하게 된다. 이는 변압기의 큰 DC 오프셋 전류, 비대칭 전류 스트레스 등의 문제를 야기하며 이로 인하여 전반적인 변환 효율이 감소하게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 제안하는 컨버터는 정상 상태에서 비대칭 동작을 최소화하고 낮은 입력전압에서 추가 스위치를 동작시킴으로써 커뮤테이션 구간을 줄여 전압이득을 높인다. 또한 추가 인덕턴스를 사용하여 영전압 스위칭 에너지를 키우고 추가 스위치의 내부 바디 다이오드를 이용하여 2차측 정류단의 전압 스트레스를 줄인다. 이를 통하여 높은 효율을 가지면서 작은 DC 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안하였으며, 500W의 프로토타입 컨버터를 제작하고 실험을 통해 이를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.26-27
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• 2017

본 논문은 병렬로 운전되는 컨버터의 출력 전류 맥동을 감소시키기 위한 선택적 위상 지연 구동 방법을 제안한다. 병렬로 운전되는 컨버터는 부하의 크기 및 운전하는 컨버터의 개수에 따라 그 효율이 달라지므로, 기동되는 컨버터의 개수를 가변하여 운전하는 것이 효율적이다. 또한 전류의 맥동을 저감하기 위해서 일정한 위상 차이를 가지도록 제어하는 인터리브드 운전 기법이 널리 사용되고 있다. 따라서 병렬 운전되는 컨버터의 출력전류 맥동을 저감시키기 위해, 운전되는 컨버터의 개수에 따라 위상 간격을 조정해야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 구동되는 컨버터의 개수에 따라 위상 간격을 제어하여 출력전류의 맥동을 저감하는 기법을 제안한며, 실험을 통해 제안된 알고리즘을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.168-169
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• 2017

본 논문에서는 ZCMV(zero common mode voltage) PWM을 사용하는 병렬형 3상 3레벨 NPC 컨버터의 DC단 전압의 불평형 제어를 이용한 순환전류 저감 알고리즘을 제안한다. 이상적으로 ZCMV PWM은 공통 모드 전압을 발생하지 않지만, 초기 운전 및 데드타임과 같은 실제적인 문제로 인해 공통 모드 전압이 발생한다. 발생한 공통 모드 전압은 미세한 순환전류를 발생시키며 이는 컨버터의 효율을 감소시킨다. 따라서, 본 논문에서는 DC단 전압 불평형 제어를 이용하여 순환전류를 저감하는 제어 알고리즘을 제안한다. 상, 하단 DC 전압의 불평형은 공통 모드 전압을 발생시키며 이를 통해 미세하게 발생한 순환전류를 저감하여 컨버터의 효율을 향상 시킬 수 있다. 제안한 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 타당함을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.317-317
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• 2014

본 연구에서는 이종접합 태양전지의 효율 증가를 위해서 초박 두께의 LiF 유전체 층을 후면에 증착하였다. 유전체 LiF층은 금속 전극의 Schottky barrier와 일 함수를 dipole moment를 통해 낮추게 되고 더 높은 전하 주입을 유도하여 장파장대에서 양자 효율을 높인다. 최적화된 20nm 두께의 LiF층은 후면에 ITO가 증착된 이종접합 태양전지와 ITO가 없는 태양전지에 각각 적용하였다. ITO층이 없는 이종접합 태양전지는 690 mV의 개방전압, 33.62 mA/cm2의 단락전류와 17.13 %의 효율을 보였으며 ITO층이 증착된 태양전지에서는 688 mV의 개방전압, 32.73 mA/cm2의 단락전류 그리고 16.83%의 효율을 보였다. QE와 단락전류에서의 개선은 장파장대에서의 광전하 수집이 기인한 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.416-416
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• 2011

태양전지의 고효율화를 위해, 생성된 전자와 전공을 전극에서 효과적으로 수집하는 방법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 태양전지 전면전극은 빛의 조사에 의해 생성된 전자를 수집하는 매체로써 finger width가 넓어질수록, 전자를 수집하기 쉬워진다. 하지만 finger width가 넓어짐에 따라, shadowing loss 증가에 의해 단락전류 밀도가 감소하여 태양전지 효율이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 스크린 프린팅에 의해 형성된 전면전극의 finger width를 기존의 $80{\mu}m$에서 $50{\mu}m$로 변경하고, double printing에 의해 finger height를 높이는 방법으로 태양전지의 효율을 향상 시키고자 하였다. 그 결과, 전극패턴 50에서는 전극패턴 80보다 0.47 단락전류밀도가 증가하였고, 효율(efficiency)은 0.16%가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.