• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.31-33
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• 2019

본 논문에서는 고주파 변압기 대신 무선 전력 전송 시스템을 적용해 양방향 전력 전송을 가능케 해주는 loosely coupled dual-active-bridge 컨버터에서, 코일 간 전송 효율을 높이기 위한 코일 형상 설계에 관한 연구를 진행하였다. 유한 요소법을 통해 여러 형태의 페라이트 코어에 대해 해석했다. 페라이트 코어 형태가 I-자 일 때 가장 높은 quality factor의 코일을 얻을 수 있었다. 또한, I-core의 ferrite plate의 크기에 따라 무선 전력 전송의 효율을 결정하는 코일의 coupling coefficient와 코일의 quality factor가 변하고 trade-off 관계가 있음을 확인하였다. 3cm의 air-gap에 대해 최대 효율을 가지는 코일 형상을 설계하여 시뮬레이션을 통해 97.8%의 코일간 전송효율을 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.617-619
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• 2000

This paper deals with the mechanical stress analysis caused by the electromagnetic radial force and the design considering the stress. The link in an Interior Permanent Magnet Brushless Motor(IPM) have influence on the mechanical and magnetic performance. Therefore, it is necessary to determine the appropriate link thickness. The optimal geometry link is designed by using the coupled with structural and electromagnetic Finite Element Method.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.813-816
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• 2004

Unipoled piezoelectric transformers were designed with different input and output area ratios. The voltage step-up ratio increased proportionally with increasing the input area. The piezoelectric transformers operated in each transformer's resonance vibration mode. In this paper, ANSYS(FEM program) was used for analysing piezoelectric transformers. We compared with analysis and experimental results. The voltage step-up ratio showed maximum value in output area of small size. Output characteristics of piezoelectric transformers with various size were simulated. The result of analysis showed $2\sim7$ times higher voltage step-up ratio than a experiment result.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.723-729
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• 2022

본 논문은 냉장고 기계실 내부 압축기의 저주파 대역에서 소음을 줄이기 위해 다공판을 사용하는 연구이다. 흡음 결과를 예측하기 위해 흡음재의 표면 임피던스를 측정하여, 측정된 임피던스 결과를 이용하여 Finite Element Method(FEM) 분석에 사용된 결과가 실험값과 거의 유사함을 확인하였다. 다공판의 구멍 직경과 배치를 조절하여 냉장고 기계실 내부의 목표 주파수 대역에서 동작할 수 있는 흡음구조를 설계하였다. 기계실에 다공판과 흡음재를 결합한 흡음구조를 적용하여 기존의 흡음재의 주파수 대역보다 낮아진 저주파대역 소음저감 효과를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.233-239
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• 2013

본 연구에서는 해석과 실험을 결합하여 $15{\mu}m$ 두께 구리 박막의 파괴인성을 평가하였다. 박막의 균열 진전 실험에서 관측된 영상과 동일한 균열 열림 형상을 보이는 국부-전체 유한요소 해석 모델의 원거리장 하중 조건을 역문제로 구성하여 구하게 된다. 단순화시킨 원거리장 하중 조건을 사용하여 유한요소 해석을 하였으며 균열 선단의 J-적분을 통하여 파괴인성을 평가하였다. 실험에서는 균열이 있는 구리 박막을 알루미늄 판에 붙여서 하중을 간접적으로 부여하였으며, 현미경 카메라를 사용하여 균열의 열림을 관측하였다. 마이크로 인장시험기를 사용하여 구리 박막의 응력-변형률 곡선을 구하였으며 구리 박막의 결정립 크기를 관측하기 위하여 투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. 본 연구서는 $500nm{\sim}1{\mu}m$ 크기 결정립을 갖는 구리 박막의 파괴인성은 $6,962J/m^2$ 으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3357-3362
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• 2014

본 연구에서는 자동차가 노면을 주행 시 발생되는 진동에너지를 수집하여 차량의 배터리를 자가 충전할 수 있는 현가장치에 적용 가능한 공진형 선형 발전시스템을 설계하였다. 논문에서 제안된 선형 발전기는 기존의 발전기들과는 달리, 비교적 작은 에너지 원천인 노면의 진동에 더욱 효과적으로 대응하기 위해 공진 현상을 최대한 활용하는 설계를 지향했으며, 한정된 공간인 차량 현가장치에서의 선형 발전기의 발전 효과 검증 및 향후 연구 진행의 가능성을 판단하기 위해 수치해석적 방법을 활용하여 시스템의 동적 해석을 위한 기본 입력 속도를 도출하고 시스템의 목표인 발전 기능에 대한 예측을 위해 전자기 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서 정상적인 발전 기능의 가능성을 확인한 공진형 선형 발전 시스템이 최근 자동차 산업의 큰 주축을 이루고 있는 하이브리드형 자동차 및 전기 자동차에 적용된다면, 각종 전장장치 및 배터리의 구동 및 성능유지에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.17-22
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• 2016

바코드 리더를 위한 전자기력을 이용한 소형 회전 무빙 코일 타입 보이스 코일 구동기를 개발하였다. 본 구동기는 1 개의 자석과 1 개의 코일 그리고 1 개의 복원핀으로 이루어진 간단한 구조이다. 구동기는 DC 모터의 선형으로 근사화한 이론적인 모델링으로 해석하고, 유한 요소 해석 프로그램으로 모터 상수와 복원력 상수를 계산하여 동적 성능을 예측하였다. 공진 주파수는 64 Hz 이며 바코드 리더를 위한 50 Hz 의 주파수에서 60 deg 의 반사각을 가짐으로 예측되었다. 시작품을 제작하여 실험을 통하여 3 V 의 입력 전압에서 50 Hz 의 주파수에서 61.8 deg 의 반사각을 가짐을 확인하였다. 제안된 구동기는 Op-amp 를 이용하여 간단한 개루프 제어 회로 구성이 가능하다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권2호
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• pp.33-38
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• 2002

패키지는 전기적인 특성에 있어서 적은 삽입손실과 반사손실 특성이 요구된다. 따라서 이러한 고주파 전송 특성이 우수한 패키지를 설계하기 위하여 본 논문에서는 LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) 기술을 이용한 세라믹 패키지를 설계하였고, 유한요소법(FEM: Finite Element Method)을 이용하여 DC~30 GHz에서 해석하였다. 해석 결과, 설계된 패키지 급전구조는 30 GHz까지 삽입손실과 반사손실이 각각 0.32 dB, 16.8 dB 이내의 양호한 특성을 얻었다. 따라서 본 논문에서 설계된 세라믹 패키지는 MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) 모듈 개발에 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.568-575
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• 2020

초음파는 다양한 산업 분야에서 널리 사용이 되고 있다. 그 중에 도전적인 분야로 전자부품의 냉각이 있다. 초음파 냉각 기술은 작동 유체로, 기존의 지구온난화를 유발하는 프레온 가스 대신에 Ar(아르곤), N₂(질소) 등의 기체로 대체가 가능하다. 또한 움직이는 부품이 없어 높은 내구성을 가질 수 있다. 그러므로 이러한 환경 문제와 내구성 관점에서 초음파 냉각 장치의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 설계와 제작 공정에 대하여 설명하고 있다. 이 시스템을 설계할 때, 냉각기 시제품을 이용하여 유효성 테스트를 수행하였다. 이 결과를 바탕으로, ANSYS 프로그램을 사용한 유한요소해석을 수행하였다. 반공진 주파수는 34.8 kHz로 예측이 되었으며, 이는 실험치인 34.6 kHz과 0.6 %의 오차로 잘 일치하였다. 또한 초음파 웨이브가이드의 반공진 주파수는 39.4 kHz로 예측이 되었고, 역시 실험치인 39.8 kHz과 1.0 %의 오차로 잘 일치함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 볼 때, 개발된 초음파 웨이브가이드는 마이크로칩의 냉각에 활용 될 수 있을 것으로 보인다.

• 센서학회지
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• 제11권3호
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• pp.171-182
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• 2002

이식형 인공중이에 사용되는 일반적인 전자기 방식의 진동 트랜스듀서에 비하여 두 개의 소형 영구자석을 같은 극끼리 접착한 후 코일내부에 위치시킨 차동 전자 트랜스듀서는 효율이 높고 코일-영구자석간의 공극조정이 필요 없으며 외부의 자기장에 대하여 영향을 받지 않는 특성을 가진다. 본 논문에서는 이러한 차동 전자 트랜스듀서를 이식형 인공중이 시스템에 사용하기 위하여 입력전류에 대하여 진동력의 크기를 최대화시킬 수 있는 효율적인 구조를 제안, 해석하였다. 유한요소 해석을 통하여 가장 효율적인 코일과 자석의 길이 비를 도출하였고 소리신호 전달을 위한 트랜스듀서의 필요 진동력을 산출한 후 트랜스듀서 발생 진동력을 해석하였다. 그리고 실제 이소골에 이식할 수 있는 크기의 트랜스듀서를 제작하기 위한 설계상수를 추출하였다. 계산된 설계상수를 이용하여 이식 가능한 크기로 트랜스듀서를 구현한 후 무부하 실험과 사체 부하 실험을 실시하여 제작된 트랜스듀서가 실제 중등이상 고도난청자를 위한 이식형 인공중이 시스템에 사용될 수 있음을 증명하였다.