• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.301-306
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• 2019

정전 소자는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 바꿀 수 있는 소자로, 제작 공정이 간단하고 높은 전기적 출력을 발생시키는 장점이 부각되어 주목받고 있는 소자이다. 정전 소자가 소개된 이례 높은 출력으로 휴대형 전자기기를 충전할 수 있는 시스템이 소개되었으나, 최근 연구에서는 기체 항복과 전계 방출 현상으로 인한 출력의 한계가 보고되고 있다. 이와 같은 한계를 극복하기 위하여 본 연구에서는 금속-금속 표면 간 접촉을 활용하여 정전 소자에 이온 강화 전계 방출 현상과 전자 사태를 유도해 전자가 직접적으로 전극 사이를 흐를 수 있는 정전 소자 설계를 소개한다. 본 정전 소자의 출력은 평균 피크 개로 전압 340 V, 평균 피크 폐회로 전류 10 mA 정도로 측정되었고, 표면 전하 생성층의 표면 전하의 양에 따라 출력이 변화하였다. 본 연구에서 개발된 정전 소자는 실효 출력이 약 0.9 mW로, 기존 정전 소자에 비해 2.4배 높은 일률을 보였다. 본 정전 소자는 높은 출력을 통해 배터리, 커패시터 등을 사용하는 휴대형 전자기기 및 센서들을 독립적으로 충전시켜 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1221-1222
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• 2015

본 연구에서는 촉각 센서와 에너지 수확소자가 한 소자에 융합되어있는 구조를 제안한다. 이 소자는 압전 스트랩과 유연한 튜브, 폴리머 필름으로 구성되어있으며, 유연하며 잘 늘어나는 직물구조를 갖는다. 완성된 소자에 수평방향의 인장 및 수축 힘이 가해지면 전압이 발생하여 에너지 수확소자로 동작하며, 수직방향의 힘이 가해지면 정전용량이 변화하여 촉각센서로 동작한다. 제작한 소자가 에너지 수확소자로 동작할 때 최대 36.6 V의 출력 전압이 측정되었으며, 소자를 누르는 수직힘이 증가할수록 정전용량이 커지는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권2호
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• pp.1-7
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• 2006

본 연구는 MEMS 정전발전기(MEMS Electrostatic Power Generator)를 개발하기 위한 선행연구로 정전발전기를 통해 발생시킨 고전압의 정전기를 동전기로 바꾸는 변환소자를 제안하고 이를 시뮬레이션 툴을 이용하여 설계 및 시뮬레이션하였으며, 결과를 바탕으로 소자를 제작하여 기초적인 검증을 실시하였다. 시뮬레이션과 제작된 소자를 이용한 기초실험 결과 전압을 gate에 인가할 때 제작소자인 PM형 다이오드의 공핍층내 전계에 의해 효과적으로 anode 전류가 형성됨을 확인하였으며, 정전하를 gate에 인가할 때에도 유사한 결과가 나을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5758-5762
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• 2014

정전기적으로 구동되는 마이크로 소자는 센서 및 엑츄에이터 산업 분야에서 널리 활용되고 있다. 정전기적으로 구동되는 마이크로 소자 구조체는 수 마이크로미터 이하의 전극 사이 간격으로서 정전기적인 부착 현상에 의한 고장이 발생 한다. 본 연구에서는 마이크로 소자의 부착 현상을 개선하기위하여 전극의 길이와 면적을 달리한 마이크로 소자의 구조체를 제작하고, 원자 층 증착방법에 의한 알루미나 코팅 전과 후의 마이크로 소자의 풀인 전압(pull-in voltage)을 측정 비교 분석 하였다. 마이크로 소자의 상부 전극 길이 변화에서는 알루미나 코팅 후에 풀인 전압의 상승이 관찰되었고 전극면적이 클수록 풀인 전압 상승이 관찰되었다. 정전기적으로 구동되는 마이크로 소자의 부착 현상을 개선하기위한 방안으로 본 연구에서 적용된 알루미나 코팅 방법은 효과적인 방법이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.417-417
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• 2012

나노복합체를 이용하여 제작한 유기 쌍안정성 형태의 비휘발성 메모리 소자는 간단한 공정과 플렉서블 기기에 응용 가능성 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 나노복합체를 사용하여 제작한 비휘발성 메모리 소자의 전기적 성질에 대한 연구는 많이 진행되었으나, Scale-dwon 효과를 고려한 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 polyestrene (PS) 박막 층 내부에 분산된 InP 나노입자를 사용한 메모리 소자를 제작하여 전기적 특성을 관찰하였다. InP 나노입자를 PS와 용매인 octadecene에 용해한 후에 초음파 교반기를 사용하여 두 물질을 고르게 섞었다. 고도핑된 Si 기판위에 100 nm 두께의 $SiO_2$ 위에 InP 나노입자와 PS가 섞인 용액을 스핀 코팅한 후, 열을 가해 용매를 제거하여 InP 나노입자가 PS에 분산되어 있는 나노복합체 박막을 형성하였다. 형성된 나노복합체 박막 위에 상부 전극으로 Al을 열증착하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 메모리 소자는 Al 전극을 마스크를 사용하여 플라즈마 에싱 장비로 에칭을 하였다. 에칭된 소자와 에칭하지 않은 소자의 정전용량-전압 특성을 측정하였다. Flat band 이동은 에칭된 소자가 0.3 V이며 에칭하지 않은 소자는 1.3 V이다. 실험 결과는 에칭을 통해 전기장에 영향 받는 영역이 작아지므로 flat band 이동이 줄어들었다. 에칭방법을 통한 scale-down 효과로 정전용량이 줄어드는 것을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제19권5호
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• pp.343-348
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• 2008

본 논문은E-PON용 버스트모드 광 수신소자를 개발하여 FTTH의 상용화에 기여하고자 연구되었다. 수신소자는 1.25 Gb/s 데이터 전송속도에서 E-PON의 10, 20 Km OLT Rx규격에 만족할 수 있도록 수신감도를 향상 시키기 위해 정전용량을 최소화하여 제작하였다. 수신감도는 비트 오류율이 $10^{-12}$이고 PRBS가 $2^5-1$일 때 -26 dBm, loud/soft ratio는 23 dB으로 측정되었다. Preamble time과 guard time은 각각 102.4 ns(128 bit)로 설정하였다. 일반적으로 광 수신소자에 주로 사용되는 정전용량이 0.53 pF인 포토다이오드와 정전용량이 최소화된 0.26 pF인 포토다이오드를 비교한 결과 정전용량이 0.26 pF인 포토다이오드로 제작된 버스트모드 광 수신소자 가 수신감도는 0.7 dBm, 대역폭은 190 MHz 더 향상되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1429-1435
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• 2004

본 논문에서는 DC 바이어스 소자와 정전파괴 보호회로를 MMIC상에 모두 내장한 완전집적화 K/Ka밴드 광대역 증폭기 MMIC를 제작하였으며, 따라서 MMTC의 동작을 위해서는 프린트기판상의 외부소자가 불필요하였다 DC 바이어스 용량성소자로서는, 소형의 SrTiO3 (STO) 커패시터를 MMIC 내부에 집적하였으며, DC feed 소자로서는 소형의 LC병렬공진회로를 집적하였다. 그리고 정전파괴방지를 위해서는 소형의 LC병렬공진 정전파괴 보호회로를 MMIC의 입출력부에 내장하였다. 정전파괴 보호회로에 의해 정전파괴전압은 10 V에서 300 V까지 개선되었다. 광대역에 걸쳐서 양호한 RF특성과 안정도를 보장하기 위해서, 프리매칭 기법과 RC병렬 안정화 회로가 이용되었다. 제작된 MMIC는 K/Ka 밴드의 광대역(17-28 GHz)에 걸쳐서 $20{\pm}2$ dB의 전력이득, $21{\pm}1.5$ dBm의 1dB 이득 압축점 (P1dB)의 양호한 RF특성을 보였다. 그리고 제작된 MMIC로부터 DC에서 동작주파수이상의 광대역에 걸쳐서 안정화 특성을 관찰 할 수 있었다. 제작된 MMIC의 면적은 $1.7{\pm}0.8$ mm2이었다.

• 전력전자학회지
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• 제5권6호
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• pp.23-27
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• 2000

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1015_1016
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• 2009

최근 대체조명으로 Power LED가 각광받고 있다. 그러나 반도체 소자인 Power LED의 특성에 의해 기존의 정전압 제어방식으로는 적절한 제어에 어려움이 있다. 이러한 문제의 해결책으로 본 연구에서는 Power LED를 MCU(Micro Controller Unit)를 이용한 디지털 정전류 제어방법에 대하여 서술하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.40-42
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• 2007

최근 컴퓨터 및 통신, 정보화산업 발전 및 수요에 따라 전원장치의 고집적화, 고효율화 및 고 기능화를 통한 소형화 기술 수요가 증가하고 있다. 스위칭모드 전원장치는 반도체 소자의 스위칭을 이용하여 전력변환을 하며 이를 보다 소형화하고 고밀도화시키며 시스템에 직접 장착할 수 있는 구조로 설계한 전원장치가 온보드 전원장치이다. 본 논문에서는 온보드 전원의 고밀도, 고집적화와 더불어 정전압 온보드 전원에 기능을 추가하여 정전류원으로 동작하는 온보드 전원을 제안한다. 제안한 회로는 능동 클램프 포워드 컨버터를 사용하였으며 2 차측 동기스위치를 이용하였다. 또한 정전압원과 정전류원으로 동작시 입력의 변화와 부하의 변화에 따른 빠른 응답속도를 가지는 제어기를 설계하였다. 제안회로는 이론적인 해석과 100W 실험장치를 통해 시험하며 그 타당성을 검증한다.