• 한국진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.280-287
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• 2011

열전소자를 사용하여 발광다이오드의 방열효과를 조사하였다. 열전소자의 냉각기능인 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용하여, 고전력 발광다이오드의 방열과 p-n접합부의 온도를 제어하였다. 정격전류(350 mA)에 대한 고전력(1 W급) 발광다이오드(Light Emitting Diodes: LEDs)의 온도와 p-n접합부 온도는 각각 $64.5^{\circ}C$와 $79.1^{\circ}C$이다. 열전소자의 입력 전력 0.1~0.2 W에 대하여, LED의 온도와 접합부 온도는 각각 $54.2^{\circ}C$와 $68.9^{\circ}C$로 낮아진다. 열전소자에 입력 전력을 0.2 W 이상으로 증가할수록, LED의 온도와 접합부의 온도가 상승한다. 이는 열전소자에 의하여 흡수된 열이 LED로 역류하기 때문이다. 따라서 열전 소자의 냉각기능을 유지하기 위하는 열의 역류를 제어하여야 하며, 열의 역류는 LED의 온도와 방열장치의 온도 차가 클수록 커진다.

• 에너지공학
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• 제27권4호
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• pp.1-12
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• 2018

SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) stack 안전성능 평가항목 및 평가절차 도출을 위하여 국내 외 연료전지 관련 규격들을 분석하였으며, 분석을 통해 도출된 시험항목으로 SOFC stack 안전성능 시험을 실시하였다. 시험에 사용된 SOFC stack은 (주)미코사(社)에서 제작된 음극 지지형 2 cell stack(활성면적: $110.25cm^2/cell$)이고, 평가장치는 자체 제작한 SOFC stack 안전성능 평가 장치를 사용하였다. 기밀성능 시험, 전류전압특성 시험, 정격출력 시험 및 부하변동 시험을 실시하였으며, 그 결과 해당 stack의 최대출력은 65.6 W(1.41 V, 46.5 A, $422mA/cm^2$), 정격출력은 62.3 W(1.57 V, 40 A, $363mA/cm^2$)로 나타났으며 가스누출이 없음을 확인하였다. 또한, 부하변동에 대하여 2초 이내에 안정적으로 출력이 유지되는 것을 확인하였다. 이때 운전 온도 $750^{\circ}C$에서 최대부하(40 A) 및 최소부하(8 A)에서의 출력은 각 62 W와 16 W로 측정되었다. 본 연구를 통하여 고체산화물연료전지의 보급화와 안전한 사용 환경을 제공하는데 기여하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.189-197
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• 2004

고가공도체의 최대허용전류인 열용량은 일반적으로 IEEE P738 기준에서 주어진 것과 같은 열평형 방정식을 기초로 계산된다. 이 정격은 기온, 풍속, 풍향 및 태양열과 같은 기상조건의 함수로 주어진다. 이러한 기상 파라미터들 중에 풍속은 그 값이 아주 작게 나타날 때 송전용량 결정에 강한 영향을 준다. 따라서 송전용량 모니터시스템에서 사용되는 풍속계 대부분은 낮은 감도와 실속 특성을 가지므로 부정확한 결과가 나타난다. 본 논문에서는 풍속계를 사용하지 않고 가공송전선의 동적송전용량을 결정하기 위한 새로운 방법을 도입한다. 풍속을 2개의 간접도체의 온도로 추정하고 실험을 통하여 추정풍속으로 구한 동적송전용량이 기상모델로 구한 결과와 매우 근접함을 밝혔다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.675-681
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• 2011

본 논문에서는 선박평형수 처리시스템의 핵심부품인 중압 자외선 램프와 자기식 안정기의 설계 및 제작에 대하여 기술하였다. 자외선 램프의 최적 방전조건을 확보하기 위하여 봉입되는 아르곤 가스와 수은량 변화에 따른 전기 광학적 특성변화를 분석하였다. 시제작 램프의 전압은 490 [V], 전류는 8.6 [A], 전력은 4.0 [kW]이며, 자외선 세기는 현재 사용되고 동등한 제품과 비교해 15 [%] 이상 향상되었다. 자기식 안정기는 이론적 해석과 시뮬레이션을 통해 UI 코어를 사용한 단상 내철형으로 설계하였으며, 무부하 전압은 920 [V]이고 정격출력은 8.5 [kVA]이다. 시제작 자외선 램프 및 안정기를 적용한 350 [$m^3/h$]급 선박평형수 처리시스템에서 해수에 포함된 플랑크톤 사멸률을 평가한 결과 99.99 [%] 이상으로 IMO에서 정한 규정을 만족하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.117-123
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• 2016

철도차량용 직류 고속도 차단기(HSCB)는 주 회로에 흐르고 있는 전류를 정상 차단시 아크 슈트 내부에서 발생아크를 소호하여 접지사고를 방지하는 기능으로 사용되고 있다. 선로에 사용되는 접촉기의 개방시에 발생하는 아크를 연구하기 위하여 아크 구현, 외부자계 등에 의한 효과적인 아크 소호의 방식 정립 및 아크 자기 구동력의 해석이 필요하다. 본 논문은 전자접촉기의 정상 차단시 발생하는 아크를 자속밀도 차와 로렌츠력을 통하여 소호능력을 예측하였다. 아크 슈트 내부의 그리드 개수와 형상은 내부 자계 형성에 영향을 미치므로, 유한 요소법을 이용하여 그리드의 변화에 따른 아크 소호능력을 연구하였으며 정격전압에 따른 그리드의 소호능력 평가와 그리드 형상 특성을 해석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.296-308
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• 2010

본 논문은 영구자석형 동기발전기를 이용한 풍력발전 시스템의 3병렬 운전과 계통연계 기술을 제안한다. 영구자석형 풍력발전 시스템에서 back-to-back 컨버터는 발전기와 계통에 직접 연결되므로 시스템 정격에 준하는 전력 반도체 소자와 필터가 요구된다. 본 논문은 시스템의 전력변환부를 3병렬로 연결하고 병렬 운전에 의해 발생할 수 있는 순환 전류는 적절한 내부 인덕터 선정으로 해결한다. 낮은 스위칭 주파수로 운전되는 대용량 풍력발전 시스템의 THD 규정을 만족시키기 위해 최적 설계된 LCL필터를 사용하고 LCL필터에 의해 발생할 수 있는 공진 문제는 전력이론을 통한 능동 댐핑 기법을 통하여 추가적인 손실 없이 보상한다. 또한 계통 왜곡 및 불평형 시 발생할 수 있는 전력 품질의 문제는 추가적인 보상 알고리즘을 적용하여 향상시킨다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 병렬 운전 시스템과 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.30-40
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• 2002

본 논문은 250w 메탈 할라이드 램프용 전자식 안정기의 개발에 관한 연구로써 안정기의 입력 역율은 PFC IC를 이용하여 개선하였고, 벅 Type의 DC-DC 컨버터를 회로에 삽입하여 인버터회로에서 램프의 정격전압만을 공급할 수 있도록 함으로써 인버터 스위칭소자의 스트레스를 줄이게 되었다. 인버터의 형태는 풀 브릿지로 하였고 램프 점등을 구형 저주파에 고주파 성분을 첨가하는 방식으로 음향공명현상을 제거하였다. 또한 LC 회로를 이용한 간단 한 점화기 회로를 개발하였다. 벅 컨버터의 출력 전압을 조절하여 램프의 전압이 가변되는 원리를 이용하여 조광 제어를 할 수 있으며 계절별 및 시간대별로 점등시간과 조도조절이 가능토록 하였다. 벅 컨버터 출력 전압의 조절과 무부하 보호 및 과전류 보호 기능은 마이크로프로세서의 프로그램을 개발하여 수행하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권1호
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• pp.117-121
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• 2019

본 연구에서는 국내외적으로 환경문제 및 에너지절감의 일환으로 직류배전시스템을 선박에 적용하려는 연구 및 실증이 활발히 수행되고 있으며, 발전기를 직류배전시스템에 적용하기 위해서는 가변속 엔진을 적용하여 저부하 영역에서 발전기의 엔진 회전수를 줄여 연료소모량을 절감할 수 있는 방안이 제시되고 있다. 본 논문에서는 기존의 디젤발전기를 이용하여 발전기 컨트롤러, 가버너, AVR을 이용하여 직류배전용 가변속발전기를 구성하였으며, 발전기의 시스템 구성 방법, 가변속 발전에 따른 전력품질 시험(전압 및 주파수 변동특성, 부하변동 특성)을 통해 가변속 발전기의 전력특성을 분석 하였다. 가변속 발전기의 전압(250 ~ 440 VAC) 및 주파수(34 ~ 60 Hz)는 정격의 60 ~ 100 %로 구성하였으며, 엔진은 1100 ~ 1800 rpm 범위에서 운전되도록 설정 하였다. 부하변동에 따라 발전기의 엔진속도를 변경시켜서 발전기 출력의 전압, 전류, 주파수가 전력량에 따라 안정적으로 변동되는 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.641-648
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• 2023

최근 4차 산업 혁명 중에서 인공지능의 급성장은 반도체의 성능 향상 및 회로의 집적을 기반으로 진보하였다. 전자기기 및 장비의 내부에서 연산을 돕는 트랜지스터는 고도화 및 소형화 되어 가며 발열의 제어 및 방열의 효율 개선이 새로운 성능의 지표로 대두되었다. DUT(Device Under Test) Shell은 트랜지스터의 검수를 위하여 정격 전류를 인가한 후, 임의의 발열 지점에서 전원을 차단한 상태에서, 방열을 통하여 트랜지스터의 내구도를 평가하여 불량 트랜지스터를 검출하는 장비이다. DUT Shell은 장비 내부의 방열 구조에 따라 동시에 더 많은 트랜지스터를 테스트할 수 있기 때문에 방열 효율은 불량 트랜지스터 검출 효율과 직접적인 관계를 갖는다. 이에 본 논문에서는 DUT Shell의 방열 최적화를 위하여 배치구조의 다양한 방법을 제안하고 전산유체역학을 이용하여 최적의 DUT Shell의 다양한 변형과 열 해석을 제안하였다.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권1호
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• pp.90-98
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• 1998

본 논문은 유도전동기를 저속에서 강건하게 제어할 수 있도록 개선된 벡터 제어에 관한 연구이다. 유도전동 기가 정격 속도의 10% 이하인 저속에서 구동될 경우 고조파에 의하여 발생하는 단위 벡터각 오차를 보상하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 저속 및 과도상태에서 회전자 파라미터 변화에 대하여 강건하게 운전하도록 회전 자 시정수에 동조하는 알고리즘을 제시하였다. 제안한 벡터 제어를 이용하여 자속과 토오크 리플을 감소시킴으로써 저속에서 안정된 출력특성을 얻을 수 있었다. 입출력이 정현적인 상태일 때, 제안한 벡터 제어와 직접 벡터 제어 및 간접 벡터 제어의 저속 특성을 비교 분석하였고, 고조파가 함유된 상태에서 각각의 제어 특성을 비교 분석하였다. 그리고 회전자 시정수의 추종 성능은 시뮬레이션으로 확인하였다. 전체 제어 시스템을 실제의 하드웨어로 구현하고, 제안한 벡터 제어와 직접 벡터 제어를 비교 분석하였다. 두 제어 기법을 저속에서 실험 한 결과, 정상상태에서 직접 벡터를 기준으로 할 경우 토오크 리플이 45% 개선된 특성을 얻었다. 또한 자속 전류 리플은 0.2 p.u. 감소하였고, 토오크 전류 리플은 0.6 p.u. 감소함을 확인하였다. 그리고 회전자 시정수의 변화에 대하여 동조됨을 확인하였다. 따라서 저속에서 제안한 벡터 제어의 타당성과 강건성을 입증하였다.