최근, 화석연료의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 고품질, 고효율 에너지에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구 분야 중 하나인 에너지 저장 분야에 대하여 세계적인 연구가 진행 중이며 ESS 및 고출력 UPS의 연구에 초점을 맞춰 진행되고 있다. 본 논문에서는 에너지 저장분야 중 UPS시장에 초점을 맞추어 연구를 진행한다. 시장 공학적 측정방법을 통하여 용량별 UPS시스템의 방향을 제안한다. 시장 공학적 측정결과를 검토한 결과, 전 세계적으로 데이터 시장의 발전으로 세계 UPS 시장은 저출력에서 고출력 시스템으로 변화하고 있는 추세이며 신흥국의 데이터시장 발달과 클라우딩 시스템의 발전으로 2019년까지 50kVA이상 시스템이 큰 폭으로 증가할 것으로 전망된다.
본 논문은 무선전력전송 시스템에 활용할 수 있도록 낮은 드레인 전압에서 높은 효율을 가지는 class E 전력증폭기를 설계하였다. 붕괴전압이 40 V인 Si MOSFET을 이용하여 드레인 바이어스 전압이 12.5 V인 13.56 MHz 전력증폭기를 설계하였다. 출력 전력 및 효율을 개선하기 위하여 품질계수가 우수한 솔레노이드 인덕터를 제작하여 출력 정합회로에 사용하였다. 발진 방지와 간단한 회로 구성을 위하여 인덕터와 저항으로 입력 정합회로를 구성하였다. 측정 결과, 제작된 전력증폭기는 13.56 MHz에서 38.6 dBm의 출력전력과 16.6 dB의 전력이득, 그리고 89.3 %의 높은 전력부가효율을 보였다.
요즈음 건축물에 설치한 콘크리트의 품질, 신뢰성, 내구성, 균일성 등을 조사하기 위해서 콘크리트의 비파괴 시험에 관한 연구가 부쩍 늘고 있다. 본 논문에서는 초음파가 콘크리트속을 통과할 경우 가장 문제가 되는 것은 감쇠현상인데, 이러한 감쇠를 최소한으로 줄이기 위해서 톤바스트를 이용하였다. 그 결과 균열깊이와 전파시간, 최대출력파워 스펙트럼과 출력전압, 입력주파수와 최대출력 파워스펙트럼의 상관관계는 각각 0.975, 0.847-0.718로 매우 양호함을 알았으며, 톤바스트의 잇점은 이번의 실험에서 수신파 첫동작의 경우 매우 좋았음을 알았다.
최근 태양광 발전시스템 등 낮은 전압을 발생하는 전원소스를 이용하여 높은 승압효과를 얻기 위한 멀티레벨 인버터에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 DC/DC의 출력전압 리플 저감을 위한 새로운 구조의 다중레벨 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 Buck컨버터를 직렬로 연결하여 다중전압을 발생하는 구조를 취함으로 기존의 Buck 컨버터에 비하여 출력 전압의 리플을 저감할 수 있었다. 또한 FPGA 기반 멀티레벨 인버터용 스위칭 함수를 구현하고자 하였다.
850 nm 대역의 발진 파장을 갖는 GaAs/AlGaAs 다중양자우물 레이저 다이오드의 lateral-mode 특성과 이 특성이 출력 광파워 kink에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 전기적-열적-광학적 시뮬레이션을 self-consistent하게 수행하고, 제작된 레이저 다이오드 소자들을 측정하였다. 연구 결과를 바탕으로 높은 출력 파워에서도 single lateral-mode를 유지해서 좋은 beam quality를 유지할 수 있는 최적의 P-cladding 두께를 결정하였다.
신경망의 학습은 학습 샘플의 품질뿐만이 아니라 입력으로 사용되는 특징에도 영향을 받으므로 신경망의 출력을 결정하는데 있어 연관성이 높은 특징을 입력으로 사용함으로써 학습된 신경망의 전체적인 성능을 높일 수 있다. 이 논문에서는 신경망의 입력으로 사용되는 특징과 출력의 연관성 파악하고 연관성이 낮은 특징을 학습 과정에서 배제함으로써 신경망의 전체적인 성능을 높일 수 있는 방법을 제시하였다. 토석류 데이터를 위한 의사 샘플 신경망에 제안한 방법을 적용한 경우 연관성이 낮은 특징 하나를 제외함으로써 약 6%의 오류 감소 효과를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 고효율을 갖는 3-level 3-phase 무변압기형 양방향 인버터를 제안한다. 제안된 인버터는 두 개의 직류링크 커패시터를 통해 연결된 3-level dc-dc 컨버터와 T-type 인버터로 구성된다. 따라서 낮은 전압 스트레스를 가지며 스위칭 및 도통 손실이 줄어들고 변압기가 없어 높은 전력 밀도와 고효율을 달성한다. 스위칭에 의해 발생하는 직류링크 중성점 변화에 따른 출력 전압왜곡은 제안된 중성점 제어 알고리즘을 통해 직류링크 전압의 균형을 맞추어 최소화된다. 또한 T-type 인버터는 제안하는 제어 알고리즘을 통해 높은 품질의 계통전류를 출력한다. 본 논문에서는 제안된 인버터의 이론적 해석 및 시작품의 실험을 수행하여 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 3상 PWM 정류기의 스위치 개방 고장시 감지 및 허용 운전 방법에 대해 제안한다. 스위치의 개방 고장이 발생 하면, 한상의 전류가 반주기 동안 나타나지 않기 때문에 출력 직류전압의 리플로 나타나게 된다. 이경우 고장 감지 및 허용 운전을 하지 않으면, 전력 품질을 저하되며, 직류 링크 콘덴서의 수명이 감축되는 문제를 발생 시킨다. 제안된 기법은 추가적인 하드웨어 없이 간단한 모델 적응 제어 (Model Reference Adaptive System)을 이용하여, 고장된 스위치를 감지 하며, 고장난 스위치의 반대 스위치를 켜고 나머지 2상을 전류제어 하여 3상 전류를 평형상태로 만들어 출력 직류전압의 리플을 줄이는 허용운전을 제안한다. 본 논문은 6kW급 3상 PWM 정류기 시스템을 모의해석을 통해 제안된 기법의 타당성을 입증 하였다.
본 논문에서는 T-DMB 시스템의 단일 주파수 망 구성을 위해 궤환신호 제거기를 가지는 등화형 OCR (Equalization On-Channel Repeater, E-OCR)을 제안한다. 제안된 OCR은 송/수신 안테나의 충분치 못한 분리도로 인해 야기된 궤환신호를 궤환간섭 제거기를 통해 제거하여 송신출력을 높일 뿐만 아니라, 송신기와 중계기 사이의 다중경로 신호를 등화기를 통해 제거하여 우수한 출력신호 품질을 보장한다. 또한, 본 논문에서는 전산실험을 통해 제안된 OCR의 성능을 살펴보고 실험실 테스트를 통해 실제 구현된 OCR의 성능을 검증한다.
DC 마이크로그리드는 태양광과 연료전지와 같은 DC 출력의 분산전원, 풍력이나 가스엔진과 같은 AC 출력의 분산전원이 이차전지나 수퍼커패시터와 같은 에너지 저장장치와 직류로 결합되어 있는 구조로, 최근 급증하고 있는 디지털부하에 고품질, 고신뢰도 전력을 공급하는 새로운 직류배전시스템이다. 본 연구에서는, 먼저 DC 마이크로그리드의 한 시스템 구성을 가정하고, 이들 분산전원과 에너지저장의 컨버터를 제어하는 기법을 제안하였다. 또한 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 사용하여 각각의 분산전원의 세부모델을 구현하고, 이를 DC 마이크로그리드로 구성한 후 분산전원의 생산량, 에너지저장의 저장량, 부하의 소모량, 연계 계통의 공급량을 타당한 시나리오로 가정하여 전체 마이크로그리드의 동작을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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