• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.453-464
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• 2002

ER 유체(Electrorheological fluid)는 인가 전계에 따라 유체의 점도(Viscosity)와 댐핑력(Damping force)이 변화하는 혼합물질이며 반능동 현가장치, 고속 클러치, 진동 흡수장치 등에 적용되고 있다. ER 유체의 응용을 위해서는 강한 전계를 인가해 줄 수 있는 고전압 가변 전원장치가 필요하다. 본 논문에서는 반능동 현가장치에 적용하기 위한 전원장치의 개발에 대하여 기술하였다. ER 유체의 전기적 특성, 고전압 전원장치의 요구조건, 전원장치의 설계 및 제작에 대하여 설명하였으며 최종적으로 실험을 통하여 개발된 고전압 전원장치가 ER 유체 응용에 적합함을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.47-47
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• 1999

2.45 GHz 마이크로웨이브를 이용하는 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition(ECR-PECVD)방법으로 다이아몬드성 탄소박막(diamond-like carbon, DLC)을 증착하였다. DLC 박막의 산업 응용을 위해서는 높은 경도와 밀착력이 필요하다. 그래서 본 실험에서는 DLC 박막의 산업 응용을 위하여 ECR-PECVD 방법으로 증착된 DLC 박막의 분석결과로부터 DLC 박막의 물성과 증착조건의 관계를 조사하였다. 기판으로는 실리콘 웨이퍼와 실험용 SUS 판을 사용하였다. 아르곤 가스를 주입하여 ECR 마이크로 웨이브 플라즈마와 negative DC bias로 기판을 플라즈마 세척한 후, 수소와 메탄가스를 반응기체로 하여 DLC 박막을 증착하였다. 박막 증착시에 13.56MHz RF 전원 공급장치로 기판에 전원을 공급하였다. DLC 박막 증착의 변수는 반응기체의 호합율, 마이크로웨이브 파워, 프로세스 압력 및 RF 전원공급장치에서 유도되는 negative self DC bias 등이다. 이때 사용된 반응기체의 혼합율(메탄/수소)은 10~50%이고, 수소 가스 흐름율은 100sccm, 메탄은 10~50sccm이다. 마이크로웨이브의 크기는 360~900W, negative self DC bias는 -500~-10 V였다. 그리고 본 실험에서는 높은 증착율을 고려하여 프로세스 압력을 10~30mTorr까지 조절하였다. ER-PECVD 방법으로 증착된 DLC 박막은 SEM으로 단면, $\alpha$-Step으로 두께, Raman 분광계로 탄소 결합구조, FTIR 분광계로 탄소와 수소 결합구조, Micro-Hardness로 경도 그리고 Scratch Tester로 밀착력 등을 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.635-641
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• 2016

엔진과 전기추진장치를 혼합한 하이브리드 추진 장치를 구동하기 위해서는 셀 단위로 이루어진 수십 개의 리튬계열의 배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 많은 량의 배터리 셀의 상태를 언제든지, 엄격하게 관리할 필요가 있다. 일반적으로 배터리 관리(Battery management system, BMS)는 셀 전압, 전류 및 온도 등의 데이터를 운전 중에 받아서 상태를 컴퓨터로 모니터링 한다. 배터리의 상태를 확인하기 위한 또 다른 중요한 데이터는 배터리의 잔존수명(State of charge, SOH)을 알 수 있는 내부저항과 충전상태(State of charge, SOC)를 알 수 있는 무 부하 단자전압(Open circuit voltage, OCV)이 있다. 그러나 연속운전 중에는 내부 손실저항과 캐패시턴스의 병렬 등가회로로 인하여 내부저항의 측정이 어렵다. 또한 대부분의 에너지저장시스템에는 전압, 전류, 온도 등의 데이터를 이용하여 BMS가 수행되고 있지만, 운전 중에 예기치 않게 배터리 셀의 고장이 발생하는 경우에는 구동 전원장치의 출력전압이 변동하고, 하이브리드 자동차 또는 선박의 추진이 어려울 수가 있다. 본 논문에서는 리튬인산철 배터리 팩을 이용한 하이브리드 선박용 직류전원장치를 대상으로 배터리 셀의 돌발고장 순간에도 직류전원장치의 일정전압을 유지하면서 내부저항의 추정이 가능하고, 정상운전 중에는 OCV의 추정이 가능한 고 안전 BMS를 구현하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.233-233
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• 2009

기존 표면열처리기술에 단점인 대면적, 신속열처리를 위해 수중플라즈마 기술을 이용하여 표면경화와 경화 깊이층 제어를 실시였다. 수중플라즈마의 전원장치에 전압과 주기적인 전압과 시간을 달리하여 각각의 시편의 경도변화와 미세조직변화를 관찰하였다. 300V이상의 전압에서는 마르텐사이트가 관찰되었으며, 300V이하에서는 초석페라이트와 펄라이트가 혼합된상의 구조를 관찰할 수 있었다. 주기적인 전압과 시간을 달리하여 표면에서부터 $300{\mu}m$ 깊이만의 마르텐사이트로 형성시켜 경화 깊이층 제어가 가능하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.93-93
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• 2017

고전력 펄스 전원공급장치를 이용한 마그네트론 스퍼터링(high-power impulse magnetron sputtering; HiPIMS)과 직류(direct current; DC) 전원공급장치를 이용한 마그네트론 스퍼터링(DC 스퍼터링)을 이용하여 제조한 티타늄 질화물(titanium nitride; TiN) 박막의 특성을 비교하였다. HiPIMS와 DC 스퍼터링 공정 중에 빗각증착을 적용하여 TiN 박막의 미세구조와 기계적 특성의 변화를 확인하였다. TiN 박막을 코팅하기 위한 기판으로 스테인리스 강판(SUS304)과 초경(cemented carbide; WC-10wt.%Co)을 사용하였다. 기판은 알코올과 아세톤으로 초음파 처리를 실시하여 기판 표면의 불순물을 제거하였다. 기판 청정 후 진공용기 내부의 기판홀더에 기판을 장착하고 $2.0{\times}10^{-5}torr$의 기본 압력까지 진공배기를 실시하였다. 진공 용기의 압력이 기본 압력에 도달하면 아르곤(Ar) 가스를 진공용기 내부로 ${\sim}10^{-2}torr$의 압력으로 주입하고 기판홀더에 라디오 주파수(radio frequency; rf) 전원공급장치를 이용하여 - 800 V의 전압을 인가하여 글로우 방전을 발생시켜 30 분간 기판 표면의 산화막을 제거하는 기판청정을 실시하였다. 기판청정이 완료되면 기본 압력까지 진공배기를 실시하고 Ar과 질소($N_2$)의 혼합 가스를 진공용기 내부로 ${\sim}10^{-3}torr$의 압력으로 주입하여 HiPIMS와 DC 스퍼터링으로 TiN 박막 제조를 실시하였다. 빗각의 크기는 $45^{\circ}$와 $-45^{\circ}$이었다. 제조된 TiN 박막은 주사전자 현미경, 비커스 경도 측정기 그리고 X-선 회절 분석기를 이용하여 특성을 분석하였다. HiPIMS로 제조한 TiN 박막은 기판 전압을 인가하지 않아도 색상이 노란색을 보이지만, DC 스퍼터링으로 제조한 TiN 박막은 기판 전압을 인가하지 않으면 노란색을 보이지 않고 어두운 갈색에 가까운 색을 보였다. TiN 박막의 경도는 HiPIMS로 제조한 TiN 박막이 DC 스퍼터링으로 제조한 TiN 박막보다 높았다. 이러한 TiN 박막의 특성 차이는 DC 스퍼터링과 비교하여 높은 HiPIMS의 이온화율에 의한 결과로 판단된다. 빗각을 적용한 TiN 박막은 미세구조 변화를 보였으며 이러한 미세구조 변화는 TiN 박막의 특성에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1240-1246
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• 2006

일반적으로 전동차 보조전원장치의 출력전원 품질에 영향을 주는 주된 요인으로는 짧은 시간동안의 진폭변조로 인한 전압플리커 현상과 전동차 내부의 공기압축기 및 냉난방 환기장치 등 대용량 전동기의 반복적인 구동 등을 들 수 있다. 본 연구는 전동차내의 형광등의 전원과 관련된 플리커 현상에 대해 내장재 개조 후 형광등 32W와 개조 전 40W를 입력전원(AC220V)의 변동에 따른 광 출력(밝기) 로서 계측 비교하였다. 또한, 전압변동을 유발하는 부하변동의 주된 요인을 파악하기 위해 전동차 운행시간과 운행밀도를 고려하여 플리커 현상을 분석하였다. 연구결과, 개조 후 형광등 32W에 비해 40W 형광등이 입력전원의 변화에 대해 육안인식정도 측면에서는 20.26% 정도 덜 민감하게 반응함을 알 수 있었으며, 심한 플리커가 일어나는 전압의 경우도 19.9%로 더 낮게 측정되었다. 또한, 운행차량의 부하변동 영향에 있어서는 주로 영업차량의 운행밀도가 높고, 이용승객이 많은 혼합시간대에 보조전원장치(SIV)의 출력전압 변동으로 인한 객실형광등 플리커가 발생된다는 사실을 확인할 수 있었다. 더불어, 전동차 이용승객이 육안으로 형광등의 깜박임을 민감하게 느낄 수 있는 가능 주파수대역으로서 $8Hz{\sim}15Hz$ 임을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.141-141
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• 2003

신선농산물의 호홉속도를 측정하는 방법 중 하나인 개방계(open system) 호흡속도 측정시스템은 소정의 농도로 조정된 혼합기체를 측정대상시료에 흘려 보내며 측정하는 방법이다. 개방계 측정법의 장점은 혼합 기체조성 영역에서 정확한 호흡속도를 얻을 수 있으며 방치시간이 필요 없으므로 반복 측정이 용이한 것 등이다. 그러나 개방계 측정법은 공급되는 혼합기체의 농도와 유속이 일정하여야 하며 연속으로 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측에서 기체시료를 수집하여 매우 미세한 기체농도의 차이를 측정할 수 있어야 하고 기체 시료 수집에 상당한 주의가 요구된다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 개방계 호흡속도 측정 시스템을 자동화하였다. 자동화된 호흡속도 측정 시스템은 혼합기체 발생장치, 온도조절이 가능한 기체기밀용 챔버와 G.C로 구성되어 있다. 환경기체조성을 위한 혼합기체발생장치는 $N_2$, $O_2$, $CO_2$ 압축 실린더에서 공급되는 기체를 압력 조절기를 통해서 일차압력을 조정하고 정밀 압력 조절기를 이용하여 0.1~0.2 kg/$\textrm{cm}^2$의 정압을 유지시켰다. 압력이 일정해진 기체는 metering valve를 이용하여 각 기체의 유량을 소정의 비율로 제어할 수 있도록 하였으며 각각의 기체는 gas mixed cell에서 실험 농도의 환경기체조성으로 혼합되어 항온기내의 호흡속도 측정 챔버($25^{\circ}C$)로 공급될 수 있도록 하였다. 호흡속도 측정용 챔버는 개스킷이 장착된 아크릴 재질이며 온도 조절이 가능한 항온기로 구성되어 있다. 호흡속도 측정용 챔버와 G.C간의 기체흐름은 three way solenoid valve에 의하여 제어되며 전원의 on/off에 따라 공급측의 가스와 배기측의 가스가 선택적으로 G.C에 공급될 수 있도록 구성하였다. 측정 대상 챔버의 기체는 제어된 유로를 따라 multi-position valve를 통과하여 G.C에서 분석되도록 하였다. 본 연구에서 개발된 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템의 성능 실험에서 혼합기체발생장치에서 조제된 혼합 기체의 농도를 설정치와 비교한 결과 $O_2$와 $CO_2$의 농도에서 평균오차 0.2%로 정밀한 것으로 나타났으며 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측의 가스 농도를 3회 반복 측정한 결과 재현성에서는 0.1%이하의 편차로 나타났다. 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템을 이용하여 환경기체조성하에서 토마토의 호흡속도를 측정하는 실측 실험을 수행한 결과 2$0^{\circ}C$에서 12.7~42.1mg$CO_2$/kg.hr였으며 12$^{\circ}C$에서 2.5~8.2mg$CO_2$/kg.hr로 일반적으로 보고되고 있는 토마토 호흡속도와 일치하는 결과를 나타내었다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권8호
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• pp.1055-1062
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• 2001

본 연구에서는 1KHz 부근의 펄스 반복율을 가지는 경제적이고 컴팩트한 펄스형 $CO_2$ 레이저의 개발에 관해서 기술하였다. 고압 고주파 펄스 변압기와 수 십 KHz의 스위칭에 적합한 IGBT를 사용한 고압 펄스전원 장치를 레이저 공진기에 접목시켜 새로운 방식의 고반복 $CO_2$ 레이저 장치를 개발하였다. 전원장치에 사용된 2개의 IGBT를 정밀하게 제어하기 위해서 제어부에는 PIC 마이크로프로세서가 사용되었고 공진기는 수냉방식의 저속축류형으로 제작되었다. 완성된 장치의 펄스 반복율과 동작압력 그리고 레이저 매질 가스의 혼합비의 변화에 따른 레이저빔의 출력 특성실험을 통하여 가스 배압비 $CO_2$： $N_2$：He ＝ 1：9：15펄스 반복율 700 Hz, 동작압력 15 Torr에서 최대 레이저 출력 약 20.5 W, 최대 효율 약 8%를 달성하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.160-162
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• 2012

최근 무인항공기 분야에서 전력원으로 신재생에너지를 사용하기위한 연구가 진행되고 있다. 무인항공기의 전력원은 무게에 매우 민감하기 때문에 상대적으로 가벼운 태양전지를 많이 사용하고 있다. 본 논문은 태양전지와 2차전지를 동력원으로 사용하는 틸트-로터형 태양전지 탑재 공중로봇(GAORI)의 플랫폼 및 소프트웨어 설계와 향후 연구방향에 대하여 설명한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.434.1-434.1
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• 2014

최근 자성 나노 입자를 이용한 온열치료가 주목을 받고 있다. 자성을 띄는 나노 입자를 암 세포에 보내, 교류 자기장을 걸어주어 회전에 의한 마찰손실로 인한 열을 이용하여 암 조직만을 국소 가열하는 원리이다. 본 실험은 유도 자기장을 사용한 자성 나노 파우더의 가열을 목적으로 시행하였다. 나선형 코일위에 세라믹, 유리 등 절연체 원판 위에 자기장이 발생되도록 휴대용 평판형 자기장 발생장치를 제작하였다. 자기장 발생 장치는 평판형 나선형 코일에 특정 주파수를 가진 전원을 인가하여 자기장을 발생시킨다. 평판형 나선형 코일은 내경 40 mm, 외경 140 mm, 2 mm 동선으로 제작하였다. 제작한 자기장 발생장치를 자기장 측정 센서(Hall sensor 등)을 원판 위에 설치하여 거리별 자기장의 크기를 측정하였다. 자기장은 나선형 코일 위 원판 중심에서 최대로 발생되어 중심에서 멀어질수록 크기가 감소하였다. 자기장 발생장치 위에 자성 나노 파우더($Fe_3O_4$와 $CoFe_2O_4$)를 혼합한 용액 시료를 위치시키고 자기 쌍극자 모멘트와 자기장간의 상호작용을 유도한다. 이때 자성 나노 파우더별로 발생하는 열을 열전쌍(TC)이나 Optical fiber를 사용한 Thermometer로 측정하여 비교분석하였다.