• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.55-55
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• 2014

도전체에 적절한 열을 가하기 위하여 상당히 높은 수준의 자기장을 이용한다. 이러한 높은 자기장을 만들기 위하여 유도가열 코일은 상당히 높은 고주파 전류를 이용하게 되는데, 이로 인하여 코일 자체에도 상당히 높은 발열이 발생하게 된다. 따라서 실제적으로 코팅물질의 발열을 위하여 전달되는 에너지 이외에 소모적으로 사용되는 코일에서 사용되는 에너지가 어쩔수 없이 존재하게 된다. 이는 전자기코일의 효율을 낮추는 역할 뿐만 아니라 안정적인 운전을 저해하는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 전자기 및 온도 해석을 통하여 유도가열 코일의 구조에 따른 효율 및 코일에서의 온도 분포등을 도출하여 전자기 유도가열코일의 설계에 이용하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.279-280
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• 2010

본 논문의 Quench System은 KSTAR의 토카막의 초전도 코일인 플로이달 코일과 토로이달 코일의 보호장치로서 코일에서 Arc 발생 시 코일과 전원을 차단, 분리하고 코일전류를 Dump 저항으로 급속하게 방전시켜, 코일을 보호하는 System 이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.145-145
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• 2015

유도가열 코일 내부의 물질에 비접촉식으로 에너지를 전달하기 위하여 유도가열 코일에는 고주파 대전류를 투입하게 된다. 이러한 결과로 코일 자체에도 상당히 높은 수준의 발열이 발생하게 된다. 따라서 실제적으로 코팅물질의 발열을 위하여 전달되는 에너지 이외에 소모적으로 사용되는 에너지가 어쩔 수 없이 코일에 존재하게 된다. 이는 전자기코일의 효율을 낮추는 역할 뿐만 아니라 안정적인 운전을 저해하는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 전자기 및 온도 해석을 통하여 설계 제작된 유도가열 코일을 투입 전류를 바꾸며 실험하여 각 전류 투입시 코일에서의 발열량 및 온도 측정 결과를 해석 결과와 비교하여 유도가열 코일에 대한 평가를 수행 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.92-94
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• 2018

본 논문은 SiC MOSFET 디바이스를 사용하는 전력변환장치에서 Rogowski 코일을 이용하여 SiC MOSFET 디바이스에 흐르는 전류를 측정하여, 과전류를 검출하고 게이팅 신호를 차단하는 기법에 관하여 연구한다. SiC MOSFET는 소자의 특성으로 보편적으로 사용되는 과전류 검출 방법인 DeSAT 적용이 어렵기 때문에 Rogowski 코일을 사용하여 스위치 전류를 측정, 과전류를 검출한다. 본 논문에서는 PCB패턴 Rogowski 코일의 설계 방법뿐만 아니라 Rogowski 코일과 적분기의 대역폭에 대해서도 논의한다. 실험은 직류링크 커패시터에 SiC MOSFET 스위치 레그를 병렬로 연결하고, 직류링크 커패시터에 직류전압을 충전 후 스위치 레그를 약 6us정도 단락시켜 SiC MOSFET에 과전류를 발생시킨다. 이 때, 제안한 Rogowski 코일을 이용한 과전류 검출 및 차단 기법의 적용 전후를 비교하여 동작 및 성능(검출 및 차단 소요시간)을 확인한다. 마지막으로 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 PCB패턴 Rogowski 코일을 이용하여 과전류 검출 및 차단 기법이 검증되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.60-61
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• 2010

본 논문에서는 휴머노이드 로봇 등에 적용하기 위해, 평판형 급전코일과 집전코일의 접촉 유무에 따라 공진주파수가 변화하는 접촉식 무선충전 시스템을 제안하였다. 다양한 급집전코일에 대해 코일의 형상과 위치별 급집전효율 및 EMF(ElectroMagnetic Field)의 영향을 연구했다. 평판형 집전코일은 어레이 형태로 바닥에 설치되는데, 입력전원에 대해 각각 병렬로 연결되어 있어서 집전코일이 접촉하지 않는 경우에는 공진주파수가 입력전원의 주파수를 크게 벗어나서 자동으로 전원공급이 최소화된다. 집전코일이 급전코일 어레이 위에 위치하는 경우에는, 급전코일의 공진주파수가 입력전원의 주파수와 일치하게 되어 전력이 공급되게 된다. 따라서 집전코일이 덮고 있는 부분만 급전코일 어레이에 전력이 공급되므로, 급집전 효율이 높고 인체에 대한 자기장 노출이 작아져서, 경제적이고 안전한 무선충전 시스템을 구성할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.196-198
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• 2020

본 논문은 SiC MOSFET의 단락 검출을 위한 고정밀 Rogowski 코일 회로 설계 방법을 제안한다. 설계 방법을 제안하기 위해 먼저 Rogowski 코일의 기본 구성인 적분기를 실제 시스템 요구 사양에 맞추어 설계한다. 설계한 회로의 성능 확인을 위하여 DPT (double pulse test)를 실시하며, test 결과 분석을 통해 문제점을 파악하고 전류 센싱 정밀도 향상을 위해 입출력 필터 설계 및 Rogowski 코일 턴 수를 변경한다. 변경한 각 조건들에 대하여 DPT를 진행하고 각 test 결과를 기반으로 Rogowski 코일 회로 설계 방안을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.163-164
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• 2016

본 논문에서는 권선 사이의 자계결합도 변동을 고려하여 설계된 자기공진 방식의 전기차 충전용 무선전력전송회로의 효율 실험 결과를 제시한다. 특히, 동일한 시스템 사양에 대해 1차측 및 2차측에 각각 코일을 구비한 2-코일 방식의 회로와 1차측에 보조코일이 추가된 3-코일 방식의 회로를 각각 설계, 제작하였고 동등한 조건에서 두 방식의 효율을 비교하였다. 비교실험 결과 두 방식의 회로에 대한 효율이 크게 차이가 발생하지 않음을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.178-180
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• 2020

기존의 철도차량용 무선전력전송 시스템은 Medium-voltage (MV) 60 Hz 중전압 AC 계통 전압을 Low-voltage (LV) DC로 변환하기 위해 저주파 변압기와 정류기를 사용한다. 하지만 수 MW급의 대전력을 낮은 DC 전압으로 전송하려면 인버터는 수백 A - 수 천 A 이상의 전류용량을 가져야하므로 정류기의 출력 단에 직렬 또는 병렬로 연결된 여러 개의 고주파 변압기를 필요하게 된다 (그림 1참조). 이러한 저주파 변압기, 정류기 및 고주파 변압기는 크고 무거우므로 낮은 전력밀도 및 높은 시스템 가격의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 저주파변압기, 정류기, 고주파 변압기를 사용하지 않는, 여자 코일을 이용한 새로운 멀티레벨 무선전력전송 시스템의 토폴로지를 제안한다. 제안된 멀티레벨 무선전력전송 시스템은 멀티레벨 인버터의 각 출력 단에 여자코일 (excitation coil) 이 연결되어 있다. 이 여자코일들은 급전코일 (transmitter coil) 에 전기적으로는 절연되었지만 자기적으로 강하게 결합된다. 여자코일들이 발생시킨 자기장은 급전코일에 유도전압을 발생시키고, 급전코일에서 수백 A 이상의 큰 전류를 흐르게 하여 급전코일에서 강한 자기장을 발생하도록 한다. 이 자기장은 급전코일과 수 cm 이상 떨어져 자기적으로 약하게 결합된 집전코일 (receiver coil) 에 다시 유도전압을 발생시켜 전력을 전달하게 된다. 제안한 새로운 멀티레벨 무선 전력 전송 시스템은 시뮬레이션을 통해 검증했다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.168.2-168.2
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• 2013

테슬라 코일은 니콜라 테슬라가 고안한 변압기로, 교류 아크 방전을 통한 플라즈마의 발생을 관찰할 수 있는 기기이다. 고전압 트랜스를 사용해 저전압을 고전압으로 변환하고, 변환된 에너지를 콘덴서에 충전시켜 스파크 갭 사이에 절연파괴를 일으켜 아크 방전을 통한 플라즈마를 발생시킨다. 이 때 콘덴서와 1차코일 사이에 폐회로가 형성되고, 1차 코일과 2차 코일 사이에 전자기장이 생긴다. 공진주파수가 맞을 때 만들어진 전자기장으로 에너지가 전달되고, 2차 코일에서 증폭된 에너지는 충전된 탑로드 끝에서 아크 방전을 통하여 플라즈마의 형태로 방출된다. 본 프레젠테이션에서는 한동글로벌 학교 고등학생들이 50시간에 걸쳐 직접 제작한 테슬라 코일의 자세한 스펙, 만든 부품들과 그를 만드는 데 사용한 물품들, 설계도들, 날짜별로 기록한 테슬라 코일의 자세한 제작 과정과 후기, 만든 테슬라 코일의 작동과 이를 이용한 추가적인 실험 내용을 발표하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.19 no.3
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• pp.324-330
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• 2016

A magnetic contactor is a switching device widely used for electric circuits. For the operation of magnetic contactors, magnetic coils are essential; these coils create and interrupt the electric circuit. In this paper, the finite element analysis model was developed to reflect the experimental data, and was verified through alteration of the applied voltages and the numbers of turns. Effects of electromagnetic force on the geometrical variations of the facing poles for fixed and moving cores of two magnet coils were investigated. In addition, effects of slope and air gap size between two facing poles on the electromagnetic force were explored through the distribution of the magnetic flux density in the magnetic coils of a push-type solenoid. Through this analysis, the characteristics of the electromagnetic force against the facing poles were explored.