• 전자공학회논문지C
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• 제35C권9호
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• pp.64-72
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• 1998

본 논문에서는 상보형 high swing cascode 전류미러를 이용하여 저전압, 저전력 구동이 가능하고 고주파수 응용이 가능한 전류 적분기를 설계하였다. 간단한 전류미러로 구성된 적분기는 적분기의 비 이상적인 입력, 출력 저항 때문에 출력 전류 오차가 발생하는데 제안된 전류 적분기는 출력 저항이 증가하여 출력 전류의 오차가 감소하였다. 설계된 무손실, 유손실 전류 적분기를 이용한 설계 예로 3차 버터워스 저역통과 필터를 개구리도약형으로 구현하였다. 필터 구현시 무손실 전류 적분기의 위상 추이 때문에 발생하는 차단주파수 부근에서의 크기 특성 왜곡을 predistortion 설계법을 이용하여 감소시켰다. 설계된 전류모드 필터를 0.8㎛ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용하여 SPICE 시뮬레이션한 결과 단일 2V 공급 전압에서 차단주파수는 20MHz, 전력소모는 615㎼를 갖는다. 또한 필터의 차단주파수는 DC 바이어스 전류에 의해 동조 할 수 있다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.257-260
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• 1997

In this paper, the double inverted pendulum having a single actuator is built and the controller for the system is proposed. The lower link is hinged on the plate to free for rotation in the x-z plane. The upper link is connected to the lower link through a DC motor. The double inverted pendulum built can be kept upright posture by controlling the position of the upper link even though the proposed inverted pendulum has no actuator in lower hinge. The algorithm to control the inverted pendulum is consisted of a state feedback controller within a linearizable range and a fuzzy logic controller coupled with a feedback linearization control for the rest of the range. Concept of the virtual work is employed to drive the linearlized model for the state feedback controller. The feedback linearization controller drives a DC motor with the modified reference joint angle from the fuzzy controller which adjusts a upright posture of a proposed pendulum system. Finally, the experiments are conducted to show the validity of the proposed controller.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.52-52
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• 2015

강수량이 적은 갈수기에는 하천수량이 적어 소량의 오염물질의 유입으로도 하천수질의 악화를 불러일으킬 수 있다. 특히 2014년에는 한강수계의 강수량이 예년의 46%정도이며 이로 인한 저수율은 예년의 75%정도로 저조하여 봄철 갈수기에 수질악화가 우려된다. 한강은 비교적 수질이 양호하여 녹조가 발생하는 일이 낙동강, 금강, 영산강보다 적으나 가뭄의 영향으로 하천수질 악화 및 녹조현상이 발생할 우려가 있다. 그래서 본 연구에서는 남한강과 북한강의 봄철 수질전망을 통한 녹조발생 위험도를 예측하고자 하였다. 수질예측에 사용된 모형은 미국공병단(USACE)에서 개발한 2차원 하천수리 수질모형인 CE-QUAL-W2이며, 본 연구에 이용된 CE-QUAL-W2는 K-water 통합수질예측시스템(SURIAN)을 이용하여 구축하였다. 연구 대상지역은 북한강의 소양강댐 하류와 팔당호지점, 남한강의 강천보, 여주보, 이포보 지점에 대해 조류농도에 대한 예측을 수행하였다. 미래 수질예측을 위한 유량 자료는 평년 빈도유량을 사용하였으며, 기상자료는 유사는 분석을 통해 과거기상과 가장 유사한 패턴을 보이는 년도의 기상자료를 사용하여 모형을 구동하였다. 2~4월 남한강과 북한강의 Chl-a농도에 대하여 2013~2014년 평균치와 2015년 수질예측치를 비교한 결과 북한강은 4월에 예년대비 최고 61% Chl-a 농도가 증가하는 것으로 나타났으며, 남한강은 2월에 Chl-a농도가 최고 106% 증가되는 것으로 예측되었다. 본 연구를 통해 2015년 봄철 갈수기 녹조가 예년보다 증가 할 것으로 나타났으며, 다른 수계보다 비교적 적은 농도이지만 주기적인 수질예측과 하천 모니터링을 통해 하천수질을 관리하고 수질오염을 예방하는 노력을 기울여야 할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.1068-1076
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• 1996

저전압 아날로그 전류모드 능동필터의 기본블럭으로 응용될 수 있는 새로운 구조를 갖는 연속시간 전류모드 적분기를 제안한다. 제안된 전류모드 적분기를 Zele등이 설계한 기존 전류모드 적분기와 비교하여, 단위이득 주파수, 부하구동능력 및 소비전력이 개선될 수 있음을 소신호 해석 및 시뮬레이션을 통하여 입증하였다. 제안된 전류 모드 적분기를 이용하여 전류모드 3차 저역 능동필터를 설계하고, 설계된 능동필터를 ORBIT사의 $1.2{\mu}{\textrm{m}}$ double-poly double-metal CMOS n-well 공정을 이용하여 칩으로 제작하였다. 제작된 전류모드 능동필터의 측정결과, 단일 3.3V의 공급전압을 인가시 44.5MHz의 -3dB 차단주파수와 3.3mW의 소비전력 특성을 나타내었으며, 필터의 전체 칩면적은 $0.12mm^2$ 였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.147-147
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• 2012

댐 및 제방 등의 수공구조물 붕괴에 의한 극한홍수 전파를 해석하기 위한 2차원 홍수 해석기법에는 현재까지 다양한 기법들이 개발되어 왔고 다양한 모형들이 상용화 또는 범용화 되고 있다. 그 중 흐름의 전파양상을 정확하게 반영할 수 있는 상류이송기법인 Godunov형태의 유한체적기법은 충격파와 같은 불연속적인 해를 가지는 문제를 정확히 해석할 수 있고, 비구조적 격자 사용의 용이성 등의 장점 때문에 2차원 홍수파 전파 해석에 있어서 최근 십수년간 가장 활발하게 연구되어왔다. 하지만 이러한 기법은 양해법을 근간으로 하는 해석 기법으로써, 계산거리의 간격이나 계산시간의 간격, 격자망의 구성 등 엄격한 제한이 필요하다. 특히 방대한 계산시간을 요구하는 기법의 약점은 홍수예 경보 등을 위한 실시간 모형의 구동에 있어서 큰 제약이 되어 왔다. CPU의 성능이 지속적으로 발전하면서 이러한 문제는 점차 극복되어 왔으나, 발열 등의 문제와 이를 극복하기 위한 멀티코어의 등장으로 인해 단일 코어의 성능개발은 매우 더딘 것이 사실이다. 현재까지 연구되고 개발되어 온 모형들은 특별한 처리 없이는 단일 코어만을 사용하여 계산할 수 밖에 없기 때문에 멀티코어의 장점을 전혀 이용할 수 없다. 이러한 점을 극복하기 위해 프로그램을 병렬화하여 단일 문제에 대해 멀티코어를 사용할 수 있다면 계산시간 단축에 큰 효과를 거둘 수 있을 것이다. 현재까지 IT분야에서 다양한 병렬프로그래밍 기법들이 개발되고 소개되어 왔다. 본 연구에서는 병렬프로그래밍 기법중 가장 널리 사용되고 있는 MPI(Message Passing Interface)기법을 적용함으로써 기 개발된 고정확도 유한체적모형을 병렬화 하여 계산시간을 단축하고자 하였다. 개발된 모형을 장애물이 존재하는 실험하도의 댐 붕괴 문제와 2002년 태풍 루사 시 큰 피해를 입은 강릉시 일원의 섬석천 유역에 위치한 장현저수지와 동막저수지의 붕괴사례에 대해 적용하였다. 모형을 코어 개수별로 다양하게 모의함으로써 기존모형과의 결과에 대한 일치성을 확인하였고, 기존 모형 대비 계산시간 단축의 효과를 입증할 수 있었다. 개발된 본 모형을 실시간 홍수범람해석을 위한 시스템으로 구축할 수 있다면, 실시간 홍수예 경보에 있어 주요지점에서의 수위해석 뿐만이 아닌 제내지 범람 예보 분야까지 확대 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권6호
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• pp.25-34
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• 2000

본 논문에서 범용의 CMOS 트랜지스터 공정을 사용하여 250-Mbps 10-채널 CMOS 광 수신기 어레이칩을 설계하였다. 이러한 광 수신기 어레이는 병렬 광 신호 전송 시스템의 성능을 결정하는 가장 중요한 블록이며 이를 CMOS 트랜지스터로 설계함으로써 낮은 단가의 시스템의 구현을 가능하게 하였다. 각 데이터 채널은 집적화 된 광 검출 소자 및 여러 단의 증폭기로 구성된 아날로그 프런트-엔드, D-FF (D-flip flop)과 칩 외부 구동기로 구성된 디지털 블록으로 구성되어 있다. 전체 칩은 광 수신기 어레이와 데이터의 동기식 복원을 위해 PLL (Phase-Lock Loop) 회로로 구성 되어있다. 설계한 광 수신기 어레이 칩은 0.65-㎛ 2-poly, 2-metal CMOS 공정을 사용하여 제작하였으며, 각 채널은 ±2.5V의 전원 전압에 대하여 330㎽의 소비 전력을 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.10-18
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• 2008

본 논문은 주파수 변조 기법을 도입하여 메탈 핼라이드 램프의 음향공명 현상을 제거한 수동 PFC 구조의 전자식 안정기를 설계 및 구현하였다. 제안하는 안정기는 EMI 필터, 수동 PFC 회로, 풀 브리지 인버터 및 LC 공진 타입의 점화기, 그리고 음향공명 현상을 제거하기 위한 회로로 구성되었다. 주파수 변조 기법의 도입으로 단일 주파수 구동시 문제점이였던 램프의 수명 경과에 따른 음향공명 대역이 변화와 동일한 크기의 방전관이라도 램프 제조 사마다 아크 튜브 내부에 봉입되는 물질과 압력차에 의한 음향공명 대역의 차이를 해결하였다. 개발된 prototype 1[kW] 메탈 핼라이드 램프용 전자식 안정기의 광변환 효율, 입력 PF, 입력 전류의 THD, 그리고 전력 변환 효율을 측정함으로써 성능을 입증하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권1호
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• pp.49-58
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• 1999

본 논문에서는 통과 대역폭이 5KHZ, ripple이 0.1dB이하인 스위치드 캐패시터(Switched Capacitor) 필터를 $0.8{\mu}m$ single poly CMOS ASIC 표준 공정을 이용하여 집적화된 단일 칩으로 제작하였다. 제안된 5차 타원 저역 통과 필털의 구성은 MOS 스위치와 poly 캐패시터, 5개의 2단 CMOS op-amp로 구성하였다. 필터구현은 LC 수동형으로부터 연속전달함수 H(s)를 구하고 쌍선형 z변환을 통하여 이산전달함수 H(z)으로 바꾸어 2차 바이쿼드(biquad)를 종속 연결하는 빌딩블록 방식을 택하였다. 또한 op-amp의 구동범위를 고려하면서 캐패시터 면적을 감소시킨 스케일링 실시한 동일 특성의 필터를 제작하여 그 특성 변화를 비교, 분석하였다. 측정결과 ${\pm}2.5V$ 전원, 50KHz의 표본 주파수에서 2종의 필터 모두 4.96~4.98KHz의 통과 대역폭에 0.7~0.81dB의 리플, 35~38dB정도의 저지대역 이득감쇠 특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.92-92
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• 2010

전북대학교에서는 우리나라 최초로 0.4 및 2.4 MW 급 초음속 열플라즈마 시험 시설 구축사업을 진행하고 있으며, 이를 이용한 응용 분야 별 선행연구를 수행하고 있다. 구축 시험 시설의 핵심장치인 MW 급 대출력 초음속 열플라즈마 발생기로는 양극과 음극 사이에, 전기적으로 절연된 도넛 형태의 간극을 다수 삽입하여 아크 길이를 늘림으로써, 플라즈마 출력을 비례하여 높일 수 있는 Segmented 형 아크 직류 토치를 사용하고자 하며, 제작을 위해 설계 중인 토치는 0.4 및 2.4 MW 출력에 대해, 마하 2 이상의 초음속 유동에서 각각 13 및 20 MJ/kg 이상의 플라즈마 비엔탈피 구현을 목표로 하고 있다. 특히, 이와 같은 고엔탈피 초음속 유동의 달성은 0.4MW 급의 경우엔 공기유량 0.01 kg/s 이상에서, 2.4 MW 급의 경우엔 0.05 kg/s 이상에서 10Torr 이하의 진공과 투입된 MW 규모의 열량을 지속적으로 유지 및 제거할 수 있는 시설이 있어야 구현 가능하므로 이를 위한 건축과 지원시설 구축을 동시에 진행하고 있다. 본 발표에서는 0.4 MW 급 초음속 열플라즈마 시험 시설을 중심으로, 상기 MW 급 Segmented 형 아크 직류토치와 이를 구동하기 위한 대출력 초음속 열플라즈마 시험 시설에 대해 그 동안 전북대학교에서 진행되어 온 개념설계 내용을 소개하고자 한다. 덧붙여, 최근 본 사업단에서 선행 연구 중인 고엔탈피 초음속 열플라즈마 진단 계측 기법과 향후 응용분야 및 핵심 연구개발 과제 등에 대한 간략한 소개도 함께 하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.121-126
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• 2013

교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.