• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.70-76
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• 2019

본 연구에서는 임계온도스위치를 이용하여 저전력 단독경보형 정온식 감지기를 개발하였다. 임계온도스위치는 70 ℃에서 저항이 급격하게 감소하는 특성을 나타내는 소자로, 금속-절연체 전이 현상을 이용함으로써 온도 측정에 대한 높은 신뢰성을 보장한다. 또한 임계온도스위치의 금속에서 절연체로 변하는 디지털적인 특성을 이용하여 마이크로컨트롤러 사용 없이 화재를 감지함으로써 단독경보형 정온식 감지기의 소비 전력을 최소화하였다. 시험결과 임계온도스위치를 이용한 단독경보형 정온식 감지기는 소방청 고시 단독경보형 정온식 감지기 시험 조건을 만족했으며, 소비 전력을 측정한 결과 기존 제품 대비 70%의 전력만으로 화재를 감지함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.70-77
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• 2008

기존 PDP 전원 시스템은 일반적으로 두 개의 절연형 트랜스포머를 사용하여 서스테인 전원($V_S$)과 어드레스 전원($V_A$), Multi단 전원($V_M$)으로 구성된다. 이들 각 전력 변환 회로에 트랜스포머 및 제어 IC가 사용되므로, 효율 저감 및 원가 상승, 소자 스트레스 등의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 절연형 트랜스포머 한 개로 PDP 전원시스템을 구동하는 방식에 대해 제안한다. 제안된 방식은 DC/DC 전력단의 고효율 동작 및 신뢰성 개선은 물론 부피, 크기를 줄여 원가 저감에 기여한다. 또한, 제안된 방식은 PDP 구동 방식의 하나인 Address Display-period Separation(ADS)에 적합하다. 기존 방식과 제안된 방식을 비교하고 이론적 분석과 실험을 통해 제안된 방식의 우수성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.17-24
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• 2008

최근에 신뢰성 있는 전력공급의 중요성이 증가하고 있다. 이에 따라 전력기기 진단의 중요성 역시 증가하고 있다. 산업설비로 많이 사용되는 고압 회전기는 장기간 사용함에 따라 고정자 권선 절연부분이 열화되어 예상치 못한 절연파괴 사고로 많은 손실을 일으킨다. 이를 진단하기 위하여 고압 회전기 고정자 권선에 접촉식 Capacitive Coupler를 설치하고 부분방전 신호를 계측하여 유지 보수하는 것이 가장 넓게 사용되고 있다. 하지만 현장에서 부분방전 계측 시 노이즈가 혼재된다면 정밀한 부분방전 신호를 계측하는 것이 불가능해진다. 본 논문에서는 국내 수력발전소 중 25년 이상 가동 중인 13[kV]급 수력발전기 고정자 권선에서 160[pF] 용량의 접촉식 Capacitive Coupler를 이용하여 취득한 계측신호를 분석하여 기존 하드웨어적으로만 노이즈를 제거하여도 잔존하는 노이즈를 제거하기 위해 소프트웨어적인 주변신호원과의 관계를 고려한 노이즈제거 기법을 제안하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.187-193
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• 2018

국내에서의 전력에 대한 수요는 점진적으로 증가하고 있는 추세이다. 수요에 대응하기 위한 발전소는 기능이 다양해지고 효율이 점차 커져야 한다. 발전소 내의 전력 기기에서 사고가 발생하면 막대한 경제적 손실 및 장애를 초래하게 된다. 사고 발생의 원인 중의 하나로서 절연 성능이 저하 된 케이블이 있다. 케이블 사고를 미연에 방지하기 위하여 절연의 상태를 감시하고 확인하여야 한다. 케이블 사고는 연결 부위인 접속에서 발생하는 사고가 대부분을 차지한다. 본 연구와 관련하여 우리는 접속부 상태를 판별하기 위한 장비를 개발하였고, 한국서부발전(주)의 현장에 설치하여 운용 중이다. 본 논문에서는 현장에서 설치 운용 중인 장비에 대한 설명과 더불어 설치 운용된 결과를 통해 케이블의 수명을 예측할 수 있는 고전압 케이블 접속재의 안정적 사용을 위한 온라인 감시진단기법 중에서 사고가 가장 빈번하게 발생하는 접속부에 대해 안정적인 사용을 위한 진단의 정확성과 신뢰성을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 이 논문에서 하드웨어 구성을 위주로 우리가 개발한 장비를 소개한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.199-203
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• 2015

산업의 발전과 더불어 전력에 대한 수요량이 증가하고 있다. 이에 따라 전기의 생산 및 송전 용량이 커지고 시설이 대규모화될 뿐만이 아니라 높은 신뢰성으로써 동작할 것을 요구받고 있다. 전기의 생산 및 공급 과정에서 요구 되는 높은 신뢰성은 산업 사회의 필수적인 요소라고 할 수 있다. 설비의 사고 및 정전 사고 등은 높은 전기적 의존을 가진 고도 산업 사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 가져다준다. 이 논문에서 운전 중 케이블의 부하 전류와 수명과의 상관 관계에 대한 기초 연구를 제시한다. 본 연구를 위하여, 절연 저항과 부하 전류를 측정하기 위한 CT와 온도 측정 장치를 운전 중인 6.6 kV 케이블 시스템에 설치하였다. 측정 장치는 동작한지 약 20년이 경과한 케이블 시스템에 설치 운영 중이다. 대부분 케이블의 절연 저항은 한계 이상의 값을 나타내었으므로, 잔여 케이블 수명을 발견하기 어려웠으며, 부하 전류는 거의 변동이 없는 시스템이었다. 주변 온도는 $15{\sim}25^{\circ}C$로서 변동폭은 매우 적었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.75-75
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• 2009

연성회로기판은 일반적으로 절연체를 이루는 폴리이미드와 전도체를 이루는 구리로 구성되어 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 기계적 특성, 공정성 등의 장점으로 인해 연성회로기판의 절연체로서 제안되었지만 전도체를 이루는 구리와의 접합 특성이 우수하지 않기 때문에 많은 연구가 현재까지 진행되고 있고, 그 결과 연성회로기판의 접합 특성에 많은 개선이 이루어짐과 동시에 다양한 공정 방법이 제안되고 있다. 하지만 고온다습한 환경에서 사용될 경우 폴리이미드의 높은 흡습성과, 구리와 seed layer의 산화 문제로 인해 접합 특성이 저하된다는 단점 또한 가지고 있다. 따라서 본 연구를 통해 고온다습한 조건하에서 seed layer가 80Ni/20Cr 합금으로 구성된 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간으로 인해 발생하는 접합 신뢰성의 차이를 관찰하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 폴리이미드 위에 각각 100, 200, $300{\AA}$ 두께의 80Ni/20Cr의 합금 조성을 가지는 seed layer를 스퍼터링 공정을 통해 형성한 후 전해도금법을 이용하여 $8{\mu}m$ 두께의 구리 전도층을 형성하였다. 접합 특성 평가를 위해 ICP 규격에 따라 전도층 패턴을 폭 3.2mm, 길이 230mm로 시편을 제작하여 50.8mm/min의 이송 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 또한 $85^{\circ}C$/85% 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효 처리 후 같은 방법으로 연성회로기판의 접합 특성을 평가하였다. 파면의 형상과 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 파면의 잔여물 분석을 위해 EPMA (Energy probe microanalysis)를 사용하였고 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.203-209
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• 2017

전력공급의 안정성 및 신뢰도 향상을 위해 각종 전력설비의 예방진단에 관한 연구개발이 활발하다. 가스절연개폐장치와 변압기와 같은 단위 기기의 절연진단기술은 빠르게 발전하고 있으나, 전력케이블에 있어서는 단순히 결함의 유무와 부분방전을 측정할 뿐, 세부적 특성에 대해서는 거의 연구되고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 XLPE 케이블에서 보이드의 크기와 위치에 따른 부분방전 특성과 결함의 위치추정에 관한 연구를 수행하였다. 보이드의 크기 및 위치에 따른 4종의 결함계를 모의하였으며, 부분방전펄스는 주파수 대역 150kHz~30MHz의 고주파변류기로 검출하였다. 실험결과, 도체에 인접한 결함일수록 방전전하량이 크고, 정극성에 비해 부극성의 방전펄스 수가 약 20% 많게 나타났다. 또한 TDR 방법으로 결함위치를 산출하였으며, 50m 케이블에서 1m 이내로 결함의 위치를 추정할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.173-179
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• 2023

본 논문에서는 4세대 VNAND 공정으로 만들어진 Peri 소자의 스트레스 영역 별 time-dependent dielectric breakdown(TDDB) 열화 메커니즘을 분석하고, 기존의 수명 예측 모델보다 더 넓은 신뢰성 평가 영역에서 신속성과 정확성을 향상시킬 수 있는 수명 예측 보완 모델을 제시하였다. SiON 절연층 nMOSFET에서 5개의 Vstr 조건에 대해 각 10번의 constant voltage stress(CVS) 측정 후, stress-induced leakage current(SILC) 분석을 통해 저전계 영역에서의 전계 기반 열화 메커니즘과 고전계 영역에서의 전류 기반 열화 메커니즘이 주요함을 확인하였다. 이후 Weibull 분포로부터 time-to-failure(TF)를 추출하여 기존의 E-모델과 1/E-모델의 수명 예측 한계점을 확인하였고, 각 모델의 결합 분리 열화 상수(k)를 추출 및 결합하여 전계 및 전류 기반의 열화 메커니즘을 모두 포함하는 병렬식 상호보완 모델을 제시하였다. 최종적으로 실측한 TDDB 데이터의 수명을 예측할 시, 기존의 E-모델과 1/E-모델에 비해 넓은 전계 영역에서 각 메커니즘을 모두 반영하여 높은 스트레스에서 신속한 신뢰성 평가로 더 정확한 수명을 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.716-722
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• 2017

본 논문에서는 은 나노 분말과 카본 잉크를 이용하여 13.56 MHz에서 동작하는 완전 인쇄형 NFC 태그를 설계 및 제작하였다. 제안된 NFC 태그는 50 pF의 내부 커패시턴스를 갖는 NFC 태그 IC에 적용하기 위해서, $2.74{\mu}H$의 인덕턴스를 갖는 원형 코일을 PI 필름 위에 설계하였으며, 전통적인 회로 제작 방식인 PCB 제조 공정에 비해 대면적 및 대량 생산, 저비용, 친환경공정 등의 장점을 가진 인쇄 전자 기술인 스크린 프린팅 기법을 이용하여 제작하였다. 제안된 구조는 단일 층으로 구현된 원형 코일, 코일 외곽과 중심부 사이에 칩 실장을 위한 점퍼 패턴, 그리고 코일과 점퍼 패턴과의 절연을 위한 절연 패턴으로 구성되어 있으며, 은 나노 분말과 카본 잉크를 이용하여 전도성 패턴과 절연 패턴을 중첩 인쇄하여 구현하였다. 본 논문에서 제안된 NFC 태그의 성능 검증을 위해 인쇄선폭, 두께, 선저항, 밀착력 그리고 환경 신뢰성 평가 등을 수행하였으며, 완전 인쇄형 제작 방식 기반 NFC 태그의 적합성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.60-67
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• 2007

본 논문에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 고압측 권선에 선간단락이 발생할 경우 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램을 이용하여 해석하는 방법을 제안하였다. 연구에서 사용된 배전용 변압기 model은 1[MVA], 22,900/220[V] 단상 외철형 Cable 권선형 변압기로서 권선간 단락을 모의하는 방법을 제안하고, FEM 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 단락전류와 각방향의 전자력을 계산하고 분석하였다. 누설자속분포, 권선단락 시 전압 및 전류파형, 권선간에 작용하는 힘의 변화와 분포를 계산하였다. Simulation 방법의 타당성을 검증하기 위하여 이론치와 Pspice 프로그램을 이용하여 계산한 결과와 5[%] 이내의 오차율로 아주 잘 일치함을 확인하였다. 선간단락전류는 정격전류의 약 400배이며, 전자력도 $20{\sim}200$배 정도로 급증하였다. 본 연구의 결과는 배전용 변압기의 신뢰도 향상을 위하여 변압기 코일과 절연구조 설계에 유용한 정보를 제공하게 될 것이다.