• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.127-129
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• 2019

본 논문은 Solid-state Marx modulator (SSMM)용 10 kV, 1 kW급 고전압 커패시터 충전기의 설계에 대해 기술한다. 개발된 Marx modulator용 충전기는 소프트 스위칭방식을 통해 높은 스위칭 주파수로 동작하는 컨버터를 제안함으로써 고밀도 설계를 구현한다. 특히 고전압 변압기 설계에 있어 피할 수 없는 누설 인덕턴스와 기생 커패시턴스를 회로의 파라미터로 사용 할 수 있는 공진형 컨버터를 기반으로 설계한다. 본 논문에서는 순수 전류원 특성을 가지며 스위치 온, 오프 시 모두 소프트 스위칭이 가능한 Discontinuous Conduction Mode (DCM) 직렬 공진형 컨버터와 공진 전류의 RMS값을 줄이고 변압기의 기생 커패시턴스를 공진 탱크로 사용하는 LCC 공진형 컨버터 Continuous Conduction Mode (CCM)를 설계한다. 각 컨버터의 동작에 따른 해석 및 공진 파라메터 상세 설계에 대해 기술하고 정격 운전 (10 kV, 1 kW) 실험결과를 통해 각 컨버터 토폴로지의 장단점을 비교하고 최종 실험결과에 대해 기술한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.1-6
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• 2019

본 연구의 목적은 100kW급 연료전지 시스템의 열관리 성능을 실도로 운전조건에서 분석하여, 성능 해석 모델링을 개발하는 것이다. 개발된 모델을 적용하여, 열관리 시스템의 운전조건 변화에 따른 성능 변화를 고찰하고자 한다. 해석 모델링은 핵심부품들에 대한 성능 평가 데이터를 바탕으로, 성능에 영향을 주는 변수들로 개발하였다. 개발된 연료전지 열관리 시스템 해석 모델링으로 다양한 실차 운전조건에서의 최적 열관리 시스템에 대한 전력소비량을 분석하였다. 주요하게, 연료전지 열관리시스템 핵심부품(워터펌프, 냉각 팬, 3 Way Valve, 라디에이터)에 대한 성능 특성 분석 후 모델링을 진행하였다. 개발된 모델링으로 운전조건에 따른 유량 예측을 하였고, 실험값과 예측값과의 비교분석을 통하여서, 해석 모델링에 대한 검증을 진행하였다. 과도해석을 통하여서, 냉시동시 냉각수 온도가 특정온도까지의 소요시간을 예측하였다. 스택 운전조건에서 스택 입출구 온도가 적정 수준에서 움직이기 위한 열관리 시스템 운전조건에 대한 예측을 진행하였다. 그 결과를 바탕으로, 소모전력과 열방출량과의 비교분석을 하였다. 개발된 해석 모델링은 핵심부품들의 성능 변화시 연료전지 시스템 운전에 대한 영향도를 분석할 수 있도록 활용할 예정이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.178.1-178.1
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• 2010

기후변화 대응을 위해 세계적으로 신 재생에너지의 분담율(penetration rate)은 갈수록 증가하고 있고, 정부에서는 2015년까지 신 재생에너지의 개발에 총 40조원을 투자한다는 적극적인 계획을 세우고 있다. 하지만 신 재생에너지 중 전력 생산에 가장 큰 비중을 차지하는 풍력발전은 비급전성과 간헐성 등의 제약으로 인해 안정적인 전력을 공급하기 힘들뿐만 아니라 전력계통의 신뢰성을 악화시킬 수도 있는 리스크를 잠재하고 있는 에너지원이다. 이에 풍력발전 등 신 재생에너지원의 출력을 안정화시키기 위한 Smart Renewable 프로젝트가 현재 제주도에서 실증 단계에 있다. 이 논문에서는 한국전력 컨소시엄의 Smart Renewable 프로젝트 대상인 660kW급 풍력터빈과 200kWh급 리튬-이온 배터리 에너지저장장치를 이용하여, 풍력터빈의 출력을 평활화시키는 평활화 제어(Smoothing Control)와 일정시간동안 균일한 출력을 낼 수 있게 하는 정출력 제어(Constant Power Control)의 두 가지 기법을 시뮬레이션 하였다. t 시점의 에너지저장장치 잔존용량을 피드백 받아 t+1 시점의 풍력터빈과 에너지저장장치 합성출력의 목표치를 설정하는 잔존용량 피드백 방법을 이용하여 에너지저장장치의 운전모드, 초기 용량, 평활화 시정수(time constant) 등의 조건 변화가 평활화 제어와 정출력 제어에 미치는 영향을 각각 확인하고, 주어진 기기 조건 하에서 최적의 시정수 값과 운전모드를 도출하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.70-80
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• 2004

본 연구에서는 한국과 같이 비교적 저 풍속인 지역에 적용 가능하도록 피치제어장치를 가진 1kW급 소형 풍력발전 시스템의 개발 결과를 제시하였다. 공력설계에서는 블레이드의 직경이 동급의 상용 블레이드 보다 과도하게 크지 않으면서도 저 풍속 지역에서 보다 효율적인 형상설계를 위해 여러 가지 설계 변수분석을 통한 파라미터 연구가 수행되었다. 또한 구조설계를 통해 풍력발전기에 작용하는 다양한 하중을 효과적으로 견딜 수 있는 경량의 복합재 구조가 설계되었다. 구조설계의 평가를 위해 유한요소 구조해석이 수행되었으며, 실물 구조시험을 수행하여 구조적 안전성을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.731-734
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• 2009

KIER has been developed a compact and highly efficient fuel processor which is one of the key component of the residential PEM fuel cells system. The fuel processor uses methane steam reforming to convert natural gas to a mixture of water, hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide and unreacted methane. Then carbon monoxide is converted to carbon dioxide in water-gas-shift reactor and preferential oxidation reactor. A start-up time of the fuel processor is about 1h and CO concentration among the final product is maintained less than 5 vol. ppm. To achieve high thermal efficiency of 80% on a LHV basis, an optimal thermal network was designed. Internal heat exchange of the fuel processor is so efficient that the temperature of the reformed gas and the flue gas at the exit of the fuel processor remains less than $100^{\circ}C$. A compact design considering a mixing and distribution of the feed was applied to reduce the reactor volume. The current volume of the fuel processor is 17L with insulation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1156-1160
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• 2000

Feed-forward 기법을 사용하여 송신 전력 증폭기에서 RX 신호들을 제거하기 위한 제거 loop 회로를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 제거 loop의 효과 증명하기 위해 WLL 대역 1W급 증폭기를 제작하였다. 다양한 무선 통신 시스템에서 제안된 제거 loop를 가진 전력 증폭기 모듈을 사용하면 절 엄격한 RX 대역 감쇠특성으로 인한 낮은 TX 경로 삽입손실을 갖는 duplexer를 재공할 수 있다. 이 실험은 RX 대역 제거 loop가 없는 전력 증폭기 모듈과 비교할 때 적어도 90%의 향상된 RX 주파수대의 제거 효과를 보인다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.53-57
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• 2012

In this paper, by designing 20 W class driving circuit for driving high-power LED (Light Emitting Diode), we are going to comparatively carry out the analysis of characteristics for power circuit according to each design method. In this case, 200 V 60 Hz was performed as input data. The electrical characteristics such as voltage, current and ripple are checked for constant current circuit and constant voltage circuit in the LED module. In addition, as the ripple has an influence on illumination of LED light, low temperature working (-20 [$^{\circ}C$]) and high temperature working(80 [$^{\circ}C$]) are measured to make sure the ripple characteristics in accordance with temperature. In low temperature operation -20 [$^{\circ}C$] measurements, both constant current circuit and constant-voltage circuit were less impacted on input fluctuation, whereas in the high temperature operation 80 [$^{\circ}C$], current voltage in constant voltage circuit was surge after 430 [hour]. Voltage current ripple of constant current circuit was much less than constant voltage circuit, therefore we can show that constant current circuit is more stable.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.121-130
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• 2005

본 논문에서는 항공관제용 VHF대역 무선 송신기 설계 제작에 관하여 연구하였다. 연구된 무선 송신기의 기본적인 성능은 기존 상용화된 관제용 무선 송신기의 사양을 만족하도록 설계 제작하였으며, 전력 증폭부의 교체만으로 출력 전력 25 W와 50 W가 모두 가능하고 AM 변조로 음성을 전송하는 것을 기본으로 한다. 본 논문에서 연구된 항공관제용 무선 송신기는 크게 4개의 모듈 즉, 전원부, 제어부, 저출력 송신부, 전력 증폭부로 구성되어 있으며, 전력 증폭부를 장착하지 않으면 1 W급 송신기로 동작하게 설계되었다. 연구된 항공관제용 무선 송신기는 CNS/ATM의 기본 요소로 사용되기에 충분한 시스템이라고 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.751-760
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• 2014

무인잠수정은 한정된 탑재공간으로 인해 에너지 밀도가 높은 에너지원이 적용되어야 하며, 특히 장시간 운행을 목표로 하는 무인잠수정의 경우 요구되는 총 전력에 대한 에너지원의 탑재 가능 여부를 가장 우선적으로 검토하여야 한다. 이에 본 논문에서는 무인잠수정의 필요에너지에 따른 에너지원의 탑재가능성에 대해 분석하였고, 특히 에너지밀도가 높은 연료전지 시스템에 대한 연료 및 산화제의 필요량을 산출하여 내부 탑재가능성에 대한 배치성을 분석하였다. 또한 수중환경에서의 운용에 따른 밀폐형 연료전지 시스템에 대한 구성 방안을 도출하여 1kW급 고분자 전해질 연료전지 시스템을 이용하여 실험을 통해 적용 가능성을 검토하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권4호
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• pp.30-35
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• 2017

본 연구에서는 자연섬유 복합재료를 적용하여 1kW급 수평축 소형 풍력 발전 시스템 블레이드의 제작과 구조 시험 연구를 수행하였다. 블레이드의 설계 요구 조건을 분석하여 공력 설계를 수행하였다. 공력 설계 이후 구조 설계 하중을 도출하고 블레이드의 구조 설계를 수행하였다. 블레이드의 구조 설계기법은 복합재료를 적용한 단순 설계 기법과 혼합 설계 기법을 적용하였다. 설계된 블레이드의 구조 안전성은 다양한 하중조건, 변위, 좌굴 등의 해석을 위해 유한요소기법으로 분석하였다. 최종 자연 섬유를 적용한 블레이들 제작하였으며, 구조 시험을 수행하였다.