• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.627-628
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• 2012

기존 자기공진형태에서 사용되는 루프 형태의 코일 대신에 코어를 사용한 다이폴 형태의 코일을 1차 측과 2차 측에 사용해 코일의 부피를 줄이 면서도 먼 거리까지 자기장을 보낼 수 있는 자기유도방식의 무선 전력 시스템을 구성 하였다. 각 코일에 사용된 코어의 형상은 코어 내부에서 자기장이 균일하게 분포 될 수 있도록 최적화 되었으며 5m 거리에서 209W의 전력을 전달하고, 최대 16%의 효율을 달성 하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.583-589
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• 2000

본 논문에서는 핵자기공명영상의 고해상도를 이루고, 영상의 신뢰성을 높이기 위해서 선형성이 증가된 경사자기장 코일의 설계와 제작에 목적을 두었다. Maxwell pair를 이용하여 Z-경사자계의 선형성을 증강시키기 위해 코일의 기하학적인 형태의 이론적인 계산과 몇 가지 형태의 코일로부터 예상되는 자기장 및 경사자기장의 분포를 구현했다. 즉, 코일 축 방향의 자기장을 구면좌표계에서 전개하는 방법으로 Maxwell pair의 크기와 위치를 계산하고, 유한요소법을 이용하여 자기장 및 경사자기장의 2차원 분포를 그렸다. 더불어 이론적인 계산 결과와 함께 자기장의 2차원 분포를 토대로 실제 경사자기장 코일을 제작하였고 이를 0.15 Τ 핵자기공명영상기에 적용하여, 영상을 획득하였다. 기존의 방법에 따른 Maxwell pair 형태를 이용한 경우에 코일지름의 40% DSV(diameter spherical volume)내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림(distortion)을 갖는 선형성이 유지되었고, 새롭게 시도된 방법에 의한 경사자기장 코일의 경우는 코일지름의 70% DSV 내에서 DSV의 5% 이내의 뒤틀림을 갖는 선형성을 유지하였으며, 설계 제작된 경사자기장 코일과 RF-코일을 이용하여 이를 확인하였다. 본 연구에서 제작된 경사자기장 코일의 선형성은 Maxwell pair 코일보다 향상된 결과를 보았으며, 본 논문에서 제시하는 방법은 자기공명영상의 해상도 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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• pp.147-147
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• 2001

목적： RF 자기장이 존재하는 공간이 좁을수록 신호 대 잡음비가 증가한다. 이것을 이용하여, 기존의 표면 코일보다 RF 자기장의 공간을 좁혀서 코일 근방에서 신호 대 잡음비를 개선할 수 있는 표면 코일을 개발한다. 대상 및 방법： 기존의 표면 코일의 RF 자기장은 쌍극자(Dipole) 자기장 형태이다. 쌍극자 모드는 자기장의 세기가 1/r$^3$로 감소한다 하지만 자기장을 사중극자(Quadrupole) 형태도 발생시키면, 1/r$^{5}$ 로 감소하게 되어, 극자(pole)로부터 먼 곳에서는 자기장의 감소가 매우 급격히 일어난다. 극자 근방에서는 쌍극자와 사중극자 자기장의 세기 차이가 거의 없다. 이런 원리들을 이용하여 표면코일의 형태를 사중극자 자기장이 발생하도록 제작하여, 코일로부터 먼 곳의 신호는 코일에 검출되지 못하게 하였다. 그러므로 신호 대 잡음비에 큰 이득을 볼 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 방전 플라즈마 유기절연재료 초전도 자성체연구회
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• pp.161-164
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• 2004

변압기는 권선방법에 따라 많은 특성의 변화를 나타내게 되는데 일반적인 동선의 권선법과 코일형태로 동판을 가공하여 사용하는 평면 권선방법, 그리고 고전류용 변압기에 이용되는 것으로 코어의 권선창 표면을 감싸는 형태의 관형 권선방법의 3가지의 코일 형태 또는 권선방법에 따른 변압기의 특성 변화와 컨버터에 채용되었을 때의 전력효율에 대하여 고찰하였다. 평면 코일을 이용한 변압기는 높은 코일간의 결합도로 인해 가장 낮은 누설인덕턴스와 가장 높은 성능지수 및 결합계수를 나타내었고, 관형코일을 이용한 변압기는 높은 누설특성으로 인해 가장 낮은 성능지수와 결합계수를 나타내었다. 그리고 이들을 DC-DC 컨버터에 채용하여 분석한 결과 평면변압기가 가장 높은 효율을 발휘하였다. 관형변압기는 저전력에서는 높은 누설량으로 인해 효율이 상대적으로 낮지만 출력전력이 증가할수록 상승하는 발열량에 대한 방열효과가 높아 효율의 감소폭이 작아서 고주파 또는 대전류용 변압기 응용이 기대된다.

• 한국진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.182-188
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• 2004

이전의 연구에서의 소스 형태는 전기화학적 방법으로 에칭된 텅스텐 선에 코일형태의 히터를 부착한 것으로 액체금속을 직접 가열하는 방법이었다. 이전의 모델에서는 액체금속을 가열하는 과정에서 코일형태의 히터에 대한 과다한 전력소모가 발생함으로써 본 연구에서는 코일형태의 히터를 대체할 수 있는 새로운 방법을 제시하고 그의 특성을 연구하였다. Pre-etching된 250$\mu\textrm{m}$의 텅스텐 선을 7mm 단위로 절단, 이를 갈륨저장소로 만든 형태이다. 가열방식은 직접방식으로 갈륨을 저장소에 적재(loading)하는 과정과 빔의 안정도가 이전의 방법보다 더욱 향상되었음을 본 연구의 결과를 통해 볼 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.31-33
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• 2019

본 논문에서는 고주파 변압기 대신 무선 전력 전송 시스템을 적용해 양방향 전력 전송을 가능케 해주는 loosely coupled dual-active-bridge 컨버터에서, 코일 간 전송 효율을 높이기 위한 코일 형상 설계에 관한 연구를 진행하였다. 유한 요소법을 통해 여러 형태의 페라이트 코어에 대해 해석했다. 페라이트 코어 형태가 I-자 일 때 가장 높은 quality factor의 코일을 얻을 수 있었다. 또한, I-core의 ferrite plate의 크기에 따라 무선 전력 전송의 효율을 결정하는 코일의 coupling coefficient와 코일의 quality factor가 변하고 trade-off 관계가 있음을 확인하였다. 3cm의 air-gap에 대해 최대 효율을 가지는 코일 형상을 설계하여 시뮬레이션을 통해 97.8%의 코일간 전송효율을 얻었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.614-619
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• 2017

본 논문에서는 6.78 MHz 자기공진방식 무선전력전송 송수신 코일을 최적화하고 이에 따른 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하였다. 전송 효율은 시스템 형태 및 코일 크기 등 다양한 요인에 따라 영향을 받게 되므로 자기 공진형 무선전력전송의 실용화에 있어 코일 구조를 각각 송신용 헬리컬 공진코일과 수신용 평판형 스파이럴 공진코일을 구성하여 부피의 문제점을 최소화하고 원통형 형태의 무선충전형태에 맞게 코일의 크기, 공진기 내의 코일과 코일 간의 거리 등을 결정하였으며, 전자계 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 860mm 지름 상판과 600mm 떨어진 기둥의 원통형 구조에 대하여 적용 가능한 무선전력전송 코일을 설계하여 특성을 시뮬레이션하고, 제작하여 특성을 측정하였다. 시뮬레이션 특성은 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.53 dB, 효율 88 %, 측정 결과는 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.71 dB 로 효율 85 %를 나타내었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권4호
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• pp.287-293
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• 2002

시변 자계를 이용하여 비접촉적인 방법으로 신경을 자극하기 위해서는 신경자극코일에 대용량 전류 펄스를 순시적으로 인가해야만 한다. 신경자극코일에 인가하는 전류 펄스의 주파수를 증가할수록 신경자극코일에 전력을 공급하는 전력공급기의 용량이 커지게 되고 신경자극코일에 발생하는 열량도 커지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 완화하기 위해 새로운 형태의 신경자극코일을 제안하였다. 신경자극코일에 강자성체 구조물을 부착하여 자계 거울 효과를 내게 하면 신경자극코일의 효율이 증가하게 된다. 다양한 형태의 신경자극코일에 대해 자계 거울 효과를 유한요소법으로 분석하였고 몇 종류의 신경자극코일에 대해 실험한 결과를 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.60-61
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• 2010

본 논문에서는 휴머노이드 로봇 등에 적용하기 위해, 평판형 급전코일과 집전코일의 접촉 유무에 따라 공진주파수가 변화하는 접촉식 무선충전 시스템을 제안하였다. 다양한 급집전코일에 대해 코일의 형상과 위치별 급집전효율 및 EMF(ElectroMagnetic Field)의 영향을 연구했다. 평판형 집전코일은 어레이 형태로 바닥에 설치되는데, 입력전원에 대해 각각 병렬로 연결되어 있어서 집전코일이 접촉하지 않는 경우에는 공진주파수가 입력전원의 주파수를 크게 벗어나서 자동으로 전원공급이 최소화된다. 집전코일이 급전코일 어레이 위에 위치하는 경우에는, 급전코일의 공진주파수가 입력전원의 주파수와 일치하게 되어 전력이 공급되게 된다. 따라서 집전코일이 덮고 있는 부분만 급전코일 어레이에 전력이 공급되므로, 급집전 효율이 높고 인체에 대한 자기장 노출이 작아져서, 경제적이고 안전한 무선충전 시스템을 구성할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.773-775
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• 2004

최근 높은 임계전류를 지닌 고온초전도선재를 이용한 초전도 전력기기의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 고온초전도선재의 임계전류는 자장에 대한 의존성을 지니고 있으며 이로 인해 고온초전도선재가 코일의 형태로써 초전도 전력기기의 개발에 이용되는 경우, 권선 방식에 따라 다른 전기적 특성을 지니게 된다. 이러한 특성은 초전도선재의 전력기기의 효율에 큰 영향을 미치므로 권선 방식에 따른 코일의 특성을 연구하는 것은 초전도선재를 이용한 전력기기의 효율을 높이는데 있어서 중요한 의미를 갖는다. 본 논문에서는 권선 방식에 따른 코일의 특성을 비교하기 위해 동일한 턴 수와 사용 선재길이를 가진 팬케이크 코일과 솔레노이드 코일을 설계, 제작하고 두 코일의 임계전류를 측정하였다. 또한 인가전류에 대한 두 코일의 전압, 저항특성과 교류손실 특성을 측정하고 비교하였다. 측정결과, 두 코일의 임계전류는 솔레노이드 코일이 109A로 팬케이크 코일에 비해 약 $36\%$ 더 높았다. 코일에 가해준 인가전류가 증가함에 따라 코일에서 발생하는 전압 중 손실에 관련된 저항성 성분의 전압이 변화하고 있음을 확인하였다. 또한 교류손실은 인가 전류의 피크값이 팬케이크 코일의 임계전류 이하인 구간에서 팬케이크 코일이 솔레노이드 코일의 교류손실보다 9배 크며, 팬케이크와 솔레노이드의 임계전류 사이에서는 8.3배 컸다.