• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.1
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• pp.76-82
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• 2017

Since the introduction of electronically controlled engines and electric propulsion ships, the need for an uninterruptible power supply for emergency power supply devices that use batteries has gained importance. The bidirectional converter in such emergency power supply devices is a crucial component. This paper proposes, a topology for an improved DC-DC bidirectional converter that is characterized by a high voltage conversion ratio and low voltage stress of switches. To confirm the performance of the converter, a computer simulation was executed with PSIM software. The conversion ratio of the proposed converter was found to be four times higher than the conventional boost converter in step-up mode and one-fourth that of the conventional buck converter in step-down mode, and the voltage stress of the switches was one-fourth of the high-side voltage. Moreover, the proposed converter was confirmed to be able to distribute equal currents between two interleaved modules without using any extra current-sharing control method because of the charge balance of its blocking capacitors.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.5
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• pp.487-494
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• 2019

A Small-Sat Power System Design and Development should be depend on space environment such as solar wind with Electromagnetic field by hurdle of techniques. It is surmount solution of trend that will unitize and converge with power module in these days. The level of modularize means that applying Universal Middleware for payload power module requirements. The scope of target system is a main power provider module and operational subunit that can be implemented with the final power module distribution loads to consume for continuous process. A Universal Middleware strengthen to build power module from satellite power system should be accuracy and consuming data. A Power Service Module and dynamic system drive interactive management between power distribution and consumer module by Range Control. Consequently, suggesting evaluation, unexpecting payload system power consumer that makes fine variable resources in the development design process and efficiency.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.8
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• pp.822-828
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• 2013

Since the operating temperature of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is high, the heat management of the gases supplied to fuel cell system is important. In this paper, the temperature characteristic of the gases supplied to the anode and the cathode of the fuel cell is studied in case of utilizing the waste heat contained in the ship exhaust gas as a heat source to heat up the fuel, gas and water supplied to a 500kW SOFC system for a ship power. For the fuel cell system proposed in this paper, the temperature of gases supplied to the anode and the cathode was the highest temperature at 963K when the exhaust gas of the fuel cell was utilized as the heat source for gases supplied to fuel cell system instead of utilizing the ship exhaust gas. In addition, the engine power did not effect on the temperature of gases supplied to the fuel cell stack.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.61-62
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• 2015

본 논문에서는 철도 변전설비를 위한 싸이리스터 더블 컨버터 파워 시스템의 제어 기법을 제안한다. 싸이리스터 더블 컨버터는 기존 시스템과는 다르게 전동차의 제동 시 발생하는 회생 에너지를 AC 모선으로 환원 가능하다. 제안한 제어 기법에서는 부하 상황에 따른 더블컨버터의 모드전환을 통해 안정적인 전원의 공급과 동시에 에너지 효율을 상승 시킬 수 있다. 10kW급 시작품을 제작하여 제안하는 제어 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.04a
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• pp.327-328
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• 2011

마이크로그리드는 주로 신재생 전원으로 구성되는 소규모 전력시스템으로 그 관심이 고조되고 있다. 최근 멀티에이전트 기반의 마이크로그리드의 운용 및 제어 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 전력시스템과 연계되지 않는 독립운전의 경우는 상용주파수를 유지하기 위해서 전력의 공급과 부하의 균형을 유지시켜야 하며, 특히 전력공급이 부족한 경우는 강제적으로 전력의 부하를 차단하여야 한다. 본 논문에서는 멀티에이전트 시스템 기반의 독립운전을 하는 마이크로그리드 운용을 위한 강제적인 부하 차단을 위해서 파산문제(bankruptcy problem)와 CEA(constrained equal awards) 규칙에 근거하여 부하 차단의 기법을 제안하고 이에 대해서 그 활용 가능성을 검토하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.451-452
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• 2016

최근 풍력 및 태양광 발전과 같은 분산전원 시스템의 설비가 증가함에 따라 전력 생산자가 늘어나고 있으며 발전량이 불규칙적인 신재생에너지 자원을 전력 수요에 따라 효율적으로 운용하고 관리하기 위한 에너지 저장장치(Energy storage system : ESS)의 필요성이 증가하고 있다. 최근에는 기존의 중앙집중 방식의 전력 시스템이 가지는 여러 문제를 해결하기 위해 여러 분산 발전 요소들과 에너지 저장장치, 부하 및 계통을 상호 연결한 마이크로그리드의 개념이 제안되고 있다. 마이크로그리드 내에서 분산전원과 계통에 ESS가 연계 되면 전력수급 상황에 따라 잉여전력이 발생할 때 전력을 저장할 수 있으며 전력수요가 클 때 저장된 전력을 부하에 공급하여 전력설비를 보다 안정적이고 효율적으로 운용할 수 있다. 본 논문에서는 풍력발전 시스템, 양방향 충/방전이 가능한 ESS, 부하 및 계통이 연계된 마이크로그리드를 대상으로 이를 효율적으로 운용하고 계통전력 사용을 최소화 할 수 있는 독립형 마이크로그리드의 자율적 제어기법에 대한 연구를 수행한다. 전력수급 상황에 따라 각 요소들의 운전 모드를 결정하는 기법이 제시되고 각 동작 모드에서의 분석 및 시뮬레이션에 의한 검증을 통하여 본 제어기법의 효용성을 입증한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.697-700
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• 2011

무선센서네트워크 (WSN, Wireless Sensor Network) 시스템의 활용분야가 다양해짐에 따라 기존 WSN의 문제점을 개선하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 한정된 배터리 자원 문제는 반드시 해결해야하는 주요한 과제이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 원격에서 무선 전송 기술을 통하여 에너지를 전송하는 자기유지 지원 기술이 주목받고 있다. 자기유지 지원 기술은 센서 노드의 배터리 교체 및 에너지가 열악한 환경에서 동작 가능한 에너지를 전송하는 기술로서 건물상태 모니터링, 전장 감시 등과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이러한 자기유지 지원 기술은 WSN을 구성하는 센서 노드들 전원 상태를 확인하는 것이 매우 중요하며, 이에 따라 에너지를 공급해야 한다. 따라서 본 논문에서는 자기유지지원을 위한 노드 전원 관리 모니터링 시스템을 설계 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2014.01a
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• pp.139-142
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• 2014

앉아서 생활하는 시간이 많은 현대인들에게 올바르게 앉는 자세는 매우 중요하다. 따라서 현대인들이 올바른 자세를 유지할 수 있도록 도와주는 자세 모니터링 시스템을 고안하게 되었다. 이 시스템의 주요 구성으로는 전원부와 계측부, 제어부, 통신부, 안드로이드기반 어플리케이션으로 나눌 수 있다. 전원부는 9V의 건전지 하나로 구성되어 있고, 2개의 레귤레이터를 통해 아날로그 회로(3.3V)와 MCU(5V)에 전원이 공급되어진다. 그리고 계측부는 6개의 압력센서를 이용하여 아날로그 값을 계측한다. 제어부와 통신부는 MCU 보드(MSP430 Launchpad)와 FB155BC Bluetooth Module로 구성되어 있고, 안드로이드기반 어플리케이션은 Bluetooth Module에서 받은 디지털 신호들을 스마트폰의 화면에 UI공정을 거쳐 디스플레이 한다. 본 연구는 잘못된 자세로 의자에 앉는 습관을 스마트폰의 화면을 통해 실시간으로 확인하고, 바른 자세로 앉을 수 있도록 하여 척추교정 및 척추질환 예방에 기여할 것으로 예상된다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.27 no.1
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• pp.63-70
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• 2023

In this work, a capacitive wireless power transfer (C-WPT) system is presented for wireless sensor system (WSS) applications in marine propulsion shafts. For a single Q factor on both sides of the coupling capacitor and reactive power removal from the circuit, a double-sided LCLC converter and transformers topology are designed to drive the rotary C-WPT system for WSS on the shaft. Parallel-connected parallel plate rotating capacitors with a capacitance of 170 pF are designed and implemented for the C-WPT system on a snow rotating shaft. In the experimental results, the C-WPT system achieved a transmission efficiency of 66.67% with 7.8 W output power at 3 mm distance and 1 MHz operating frequency. Therefore, it was proved that the fabricated C-WPT system can supply power to the WSS of the rotating shaft.