• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.98-102
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• 2002

현대 정보사회는 교통수단의 발달과 더불어, 휴대용 기기의 급속적인 발전이 이루어지고 있다. 이에 초소형 발전기의 필요성이 부각되고 있다. 지금까지 개발된 초소형 발전기로는 태엽을 이용한 발전기, 기기의 회전력을 이용한 발전기, 태양열을 이용한 발전기 등이 있다. 이와 달러 본 논문에서는 평판형 압전소자를 이용한 초소형 발전기 개발에 관한 연구를 하고 있다. 평판형압전소자는 부피가 매우 작고 가벼우며. Impulse 형태의 작은 외력에도 큰 전압을 발생한다. 그러나 매우 작은 전류로 인해 낮은 전력이 발생한다. 이로인해 정확한 발전용량 측정이 어렵다. 이에 본 연구에서는 압전소자의 발전전기를 콘덴서에 충천, 이때의 정전용량을 측정하고 일정시간 동안 누적된 발전전기용량을 측정하였다. 이를 바탕으로 발전전기량 향상 방법을 개발하고 있다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.101-104
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• 2006

전기도금 방법으로 유리기판 위에 제작한 코일과 영구자석을 이용하여 초소형발전기를 제작하였다. 여러 크기의 코일 구조를 설계하여 마스크를 제작하였으며, $4.5\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$ 두께의 코일을 제작하였다. 광학현미경과 SEM(투사전자현미경)을 사용하여 제작된 코일의 구조를 분석하였다. 발생한 전기에너지를 진동주파수의 함수로 측정하였다. 또한 모터의 회전운동을 진동운동과 유사한 선형운동으로 변환하는 시스템을 제작하였고, 초소형 발전기 특성측정에 사용하였다. 1 Hz에서 8 Hz까지 진동주파수를 변화시켜 특성을 측정하였고, 진동에 의해 발생된 전압 값과 채배정류된 전압 값을 비교하였다. 본 연구의 목적은 쓸모없이 버려지는 진동에너지를 유용한 전기에너지로 변환하는 초소형발전기 소자를 제작하는 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.122-122
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• 2022

기후변화 대응 및 탄소 저감 노력의 일환으로 신재생에너지의 개발 및 활용이 전 세계적으로 활발하며, 우리나라에서도 2050년 탄소중립 달성을 위하여 친환경 에너지 시스템 구축에 많은 노력을 기울이고 있다. 전통적인 재생에너지인 수력은 발전의 효율성, 안정성과 발전 제어의 용이함 때문에 널리 사용되고 있으나, 경제성을 확보하기 위한 댐, 보의 설치 및 대규모 발전설비가 필요하여, 생태계, 환경 파괴 등의 문제점 등을 수반하여, 최근 들어 대규모 사업이 이루어지지 못하고 있다. 이러한 흐름에 따라 최근에는 유럽을 중심으로 친환경 소수력 발전으로 회전 나선형 아르키메데스 수차를 활용한 소수력 발전의 적용이 이루어지고 있으며, 특히 2000년대 이후 독일을 중심으로 활발히 개발되고 있다. 또한 휴대용 초소수력 발전은 새로운 산업분야로 민간용 초소수력 발전기의 개발 및 판매가 국내외에서 증가하고 있으며, 우리나라에서도 자연 하천 환경에 활용 가능한 초소수력 발전의 필요성이 꾸준히 제기되고 있다. 본 연구에서는 저유량 및 저낙차에 적용 가능한 '초소형 회전 나선형 아르키메데스 수차', 초소형 발전에 적합한 '발전기 및 발전시스템', 자연환경을 훼손하지 않는 친환경 '유도수로'로 구성되어, 원하는 하천이나 수로 등에 손쉽게 설치 가능한 초소형 소수력 발전시스템을 개발하였다. 회전 나선형 아르키메데스 수차는 3D프린터로 제작한 후, 강화 코팅제를 도포하여 내구성을 확보하였다. 상용 AC발전기, 소형 발전기용 '발전기 및 발전시스템'을 적용하고, 콘트롤 보드를 맞춤형으로 제작하여 경제성을 확보하였다. 이러한 발전 시스템은 개발 테스트 중에 있으며 향후 방류수로, 하수구 등 현장 적용을 준비 중에 있다.

• 신재생에너지
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• 제2권3호
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• pp.10-14
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• 2006

We have designed and fabricated coil structures by gold electroplating technique. The thickness, width, and length are $7{\mu}m,\;20{\mu}m$, and 1.6m, respectively. With vibrating a magnet on the surface of a fabricated electroplated coil, the micro power generator produce an alternating voltage. We have changed the vibrational frequency from 0.5Hz to 8Hz. The generated voltage was 106mV at 3Hz and 198mV at 6Hz. We have rectified and stepped up the input voltage using a quadrupler circuit. After using the step up circuit, the measured voltage was 81mV at 3Hz and 235mV at 6Hz.

• 신재생에너지
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• 제2권3호
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• pp.5-9
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• 2006

We have fabricated a micro power generator which changes vibrational energy into useful energy. With vibrating a magnet on the surface of a winding coil, the micro power generator produce alternating voltage. We have changed the vibrational frequency from 0.5Hz to 10Hz. AC voltage of $20{\sim}25mV$ was generated at the frequency of 1Hz. When the vibration was 3Hz, AC voltage of 80mV was obtained. We have rectified and stepped up the input voltage using a quadrupler circuit. The voltage was stepped up to 130mV.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.82-82
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• 2009

현재 국내에는 많은 가구들이 전기를 사용하고 있다. 아파트, 주택에 들어가는 전기 시스템들이 많이 발전하였지만 뜻하지 않은 사고로 인해 정전이 되는 경우가 있다. 정전시에는 아파트 같은 경우는 비상등, 엘리베이터 등 최소한의 장치만이 작동하도록 되어있다. 그러므로 각 세대에는 전기가 들어가지 않는다. 우리나라 경우에는 태풍이나 여름 같은 경우에는 전기를 많이 사용하기 때문에 발전기가 과부화 걸리는 현상이 생기기도 한다. 장기간 정전시에 가장 문제가 되는 기기는 냉장고, 전등이 될 것이다. 냉장고 같은 경우는 음식들이 상하게 되고, 전등 같은 경우에는 밤에 활동하는데 지장을 주게 된다. 따라서 본 논문에서는 정전시에는 자동적으로 비상발전기의 전원을 사용하고, 상시에는 다시 한전의 전원을 사용하게 하는 초소형 자동 스위칭 전원 모듈을 설계 제작한 논문이다. 설계된 스위칭 모듈에 대해서 시뮬레이션한 결과 예상한대로 비상시에 자동적으로 스위칭되는 결과를 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권2호
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• pp.153-159
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• 2015

본 연구에서는 MEMS기술을 적용한 2W급 초소형 가스터빈엔진의 개발과 실제 연소 환경에서의 발전 가능성을 해석적, 실험적으로 입증하였다. 초소형 가스터빈엔진은 터보차저, 연소기, 발전기로 이루어져 있다. 터보차저는 각각 직경 10mm와 9mm의 MEMS 공정 압축기와 터빈으로 구성되어 있으며 발전코일 또한 MEMS공정으로 설계되었다. 제작된 압축기와 터빈은 정밀 기계 가공된 축과 공기 베어링으로 지지되고 회전하며, 회전축 끝단에 영구자석을 설치하여 발전을 하게 된다. 공기 베어링과 압축기를 통한 냉각 효과를 해석하여 연소기에서 발생한 열을 충분히 차단할 수 있는 것으로 분석되었고, 이를 실험을 통해 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권7A호
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• pp.935-942
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• 2000

본 논문에서는 1.6GHz PCS 대역 초소형 전압제어발진기의 설계개발하였다. 다층 PCB 구조를 갖는 Colpitts 형의 LC 동조형 발진기를 설계하교 회로 시뮬레이터를 이용하여 회로특성을 최적화하였다. 최적화된 설계 데이터를 이용하여 6$\times$6$\times$1.8 ㎣(0.065cc) 크기의 소형 VCO를 제작한 후 시험하였다. 개발된 VCO는 52.3MHz 튜닝범위에서 -1.67dBm $\pm$0.5dBm 의 일정한 출력레벨을 갖었으며 10kHz offset 주파수에서 -99.33dBc/Hz 의 우수한 위상잡음 특성을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.371-378
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• 2015

전기자동차 레인지 익스텐더는 소형 엔진으로 구동되는 발전기 시스템(초소형 파워팩)으로서 자동차 운행 중 지속 충전을 통하여 운전 거리 및 시간을 연장한다. 기존 가솔린 엔진 파워팩은 복잡한 구조와 낮은 에너지 밀도로 인하여 고출력 소형 시스템 구현에 한계가 있다. 반면, 가스터빈 파워팩은 출력밀도가 매우 높고 고속화를 통해 시스템의 소형화가 가능하다. 본 연구에서는 전기자동차 레인지 익스텐더로 활용하기 위하여 초소형 가스터빈, 자동차용 알터네이터, 배터리를 사용한 초소형 가스터빈 파워팩 실험장치를 개발하고, 무부하 및 부하 조건에서 동력전달 기어비 및 알터네이터 전기부하에 따른 운전 특성 및 발전 성능을 측정하였다. 실험 결과, 부하 변화에 따른 발전 성능의 변화는 없었으며, 코어터빈 속도가 150 krpm 일 때 최대 전기적 출력은 0.8 kW 로 측정되었다. 또한, 동력축의 3:1 감속을 통해 전기적 출력은 1.5 kW 로 88% 증가하였다. 따라서, 본 연구의 초소형 가스터빈 파워팩은 배터리 부하변동에 대해 안정적인 전력생산이 가능하며, 전기자동차용 레인지 익스텐더로 적용가능함을 확인하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2007년도 추계학술 발표회
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• pp.226-231
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• 2007