• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제24권4호
• /
• pp.197-205
• /
• 2024

This paper presents a fully automated stand-alone irrigation system with GSM (Global System for Mobile Communication) module. Solar energy is utilized to power the system and it is aimed to conserve water by reducing water losses. The system is based on a DC water pump that draws energy from solar panels along with automated water flow control using a moisture sensor. It is also fitted with alert and protection system that consists of an ultrasonic sensor and GSM messages sender that transmits signals showing the levels of the water in the reservoir and the battery charge. The control system is designed to stop the water pump from pumping water either when the battery level drops to equal or less than 10% of its full charge, or when the water level becomes less than 10 cm high in the reservoir. The experimental results revealed that the system is appropriate to use in remote areas with water scarcity and away from the national grid.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.8306-8313
• /
• 2015

개방형 전류측정기는 DC 모터 콘트롤러, AC 가변 콘트롤러, UPS(Uninterruptible Power System)에 주로 사용되며 최근 신재생 에너지의 성장과 전력망의 스마트 그리드화로 인하여 활용성이 점차 확대되고 있다. 이러한 신재생 에너지의 성장으로 관련 핵심기술의 보유여부가 중요해지고 있으며 대부분 수입에 의존하고 있는 개방형 전류측정기의 국산화 및 관련 기술의 확보를 필요로 한다. 본 논문에서는 일반 산업용 개방형 전류측정기의 제작과정과 특성을 측정한 결과를 기술하였다. 개방형 전류측정기를 구성하는 C형 철심의 공극자장분포 해석 및 형상 설계, 홀센서의 선정 및 특성시험, 정전류 전원공급회로와 신호처리회로의 회로설계 과정을 기술하며 DIP(Dual In-line Package) type과 SMD (Surface Mount Device) type의 100A급 개방형 전류측정기를 제작하고 특성을 측정했다. 제작된 전류측정기로 0~100A 범위에서 통전 실험을 실시한 했고 직류전류와 60Hz의 교류전류에서 특성을 측정한 결과 정밀도 오차 2% 이내, 선형도 오차 2% 이내의 성능을 만족하였다. 또한 부 특성 온도계수를 갖는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터를 이용한 온도보상회로를 사용하여 $-35{\sim}100^{\circ}C$의 범위에서 온도보상 효과를 확인하였다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
• /
• 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
• /
• pp.338-342
• /
• 1999

전력계통에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용하였을 때 사고각별 전류제한 효과를 살펴보았다. S1 변전소로부터 S2 변전소까지 거리의 약 60%지점에서 사고가 발생하였을 때, 1선 지락사고에서 S1측 고장전류는 사고각 0 $^{\circ}$ 의 경우 약 39kA이었으며 이는 정상전류의 약 87배이었고, 5주기 이후의 전류값도 53배에 달하는 약 23 kA값을 보여주었다. 차단기 전단에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용하였을 때 사고각별 전류제한효과를 보면, 사고각 0 $^{\circ}$ 인 경우 저항형은 사고발생 직후 최대 한류전류값이 최고 39 kA, 최종 한류전류값이 약 15 kA이었다. 이때 과도상태에서 직류분은 거의 발생하지 않았다. 유도형은 사고발생 직후 최고 39 kA와 최종 12 kA의 전류값을 나타내었다. 이때 직류분은 약 3 kA이었다. 2선 지락사고에서 고장전류는 사고각 0 $^{\circ}$ 의 경우 최고 약 56 kA이었으며 이는 정상전류의 약124배이었고, 5주기 이후의 전류값도 76배에 달하는 약 34 kA값을 보여주었다. 선로에 저항형과 유도형 초전도 한류기를 적용한 경우 사고각별전류제한 효과를 보면, 사고각이 0 $^{\circ}$ 일때 저항형은 사고발생 직후 최대 한류전류값이 최고 44kA, 최종한류전류값이 약 15 kA이었다. 이때 과도상태에서 직류분은 거의 발생하지 않았다. 유도형은 사고발생 직후 최고 44 kA와 최종 14 kA의 전류값을 보여주었다. 이때 직류분은 약 4 kA이었다. 1, 2선 지락사고를 종합해 보면 2선 지락사고가 사고전류의 크기와 유도형의 직류분 감쇄폭이 약간 컸을 뿐 전력계통에서 초전도 한류기의 적용은 같은 조건(초전도 한류기의 최종 임피던스100${\omega}$)하에서 전류제한 능력면에서는 유도형이 유리하고 초기 과도상태에서 직류성분의 발생측면은 저항형이 장점을 가지고 있음을 알 수 있었다. 아울러 앞으로는 quench 시간에 따른 전류제한 현상에 관한 simulation을 수행 하고자 한다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권5호
• /
• pp.1305-1317
• /
• 2015

Distributed generation systems (DGSs) have been getting more and more attention in terms of renewable energy use and new generation technologies in the past decades. The self-excited induction generator (SEIG) occupies an important role in the area of energy conversion due to its low cost, robustness and simple control. Unlike synchronous generators, the SEIG has to absorb capacitive reactive power from the outer device aiming to stabilize the terminal voltage at load changes. This paper presents a novel static VAR compensator (SVC) called a magnetic energy recovery switch (MERS) to serve as a voltage controller in SEIG powered DGSs. In addition, many small scale SEIGs, instead of a single large one, are applied and devoted to promote the generation efficiency. To begin with, an expandable mathematic model based on a d-q equivalent circuit is created for parallel SEIGs. The control method of the MERS is further improved with the objective of broadening its operating range and restraining current harmonics by parameter optimization. A hybrid control strategy is developed by taking both of the stand-alone and grid-connected modes into consideration. Then simulation and experiments are carried out in the case of single and double SEIG(s) generation. Finally, the measurement results verify that the proposed DGS with SVC-MERS achieves a better stability and higher feasibility. The major advantages of the mentioned variable reactive power supplier, when compared to the STATCOM, include the adoption of a small DC capacitor, line frequency switching, simple control and less loss.

• 한국진공학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.164-175
• /
• 2009

전산 유체 역학 코드를 사용하여 안테나 내장형 유도 결합 플라즈마 시스템의 가스 유동 특성, 전력 흡수, 전자 온도, 전자 밀도, 화학종의 분포에 대해서 살펴보았다. 복잡한 현실적 3차원 시스템에 대한 안정한 수치해의 도출을 위해서 최적화된 격자생성 전략을 구사하였으며, 이를 이용하여 플라즈마 질화 시스템을 한 예로 전력 흡수, 가스 유동, 전자 온도, 전자 밀도, 화학종의 분포를 분석하였다. 금속 노출형 안테나의 경우 전력 도입부 쪽에 전력 흡수의 불균형이 모델에서 예측되었으며 유전체피복 안테나의 한 예에서 전력 흡수 표피 깊이가 실제 보고된 값인 53 mm와 잘 일치하는 50 mm로 예측되었다. 또한 수소연료 전지 분리판을 위한 고속 질화 공정용 시스템의 모델링에서도 산업용 대량 처리 시스템에 적절한 다중 분리판의 장입 간격을 가스 유동, 활발한 질화종인 질소 원자와 질소 분자 이온의 농도를 근거로 예측하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권1호
• /
• pp.190-201
• /
• 2015

This paper uses the switching function approach to present a simple state model of the Vienna-type rectifier. The approach introduces the relationship between the DC-link neutral point voltage and the AC side phase currents. A novel direct power control (DPC) strategy, which is based on the sliding mode control (SMC) for Vienna I rectifiers, is developed using the proposed power model in the stationary ${\alpha}-{\beta}$ reference frames. The SMC-based DPC methodology directly regulates instantaneous active and reactive powers without transforming to a synchronous rotating coordinate reference frame or a tracking phase angle of grid voltage. Moreover, the required rectifier control voltages are directly calculated by utilizing the non-linear SMC scheme. Theoretically, active and reactive power flows are controlled without ripple or cross coupling. Furthermore, the fixed-switching frequency is obtained by employing the simplified space vector modulation (SVM). SVM solves the complicated designing problem of the AC harmonic filter. The simplified SVM is based on the simplification of the space vector diagram of a three-level converter into that of a two-level converter. The dwelling time calculation and switching sequence selection are easily implemented like those in the conventional two-level rectifier. Replacing the current control loops with power control loops simplifies the system design and enhances the transient performance. The simulation models in MATLAB/Simulink and the digital signal processor-controlled 1.5 kW Vienna-type rectifier are used to verify the fast responses and robustness of the proposed control scheme.

• Current Photovoltaic Research
• /
• 제9권2호
• /
• pp.51-58
• /
• 2021

Solar water pumping system (SWPS) is reliable and beneficial for Indian farmers in irrigation and crop production without accessing utility. The capability of easy installation and deployment, makes it an attractive option in remote areas without grid access. The selection of portable solar based pumps is pertaining to its longer life and economic viability due to lower running cost. The work presented in this manuscript intends to demonstrate performance analysis of portable systems. Consequent investigation reveals PSWS as the emerging option for rural household and marginal farmers. This can be attributed to the fact that, a considerable portion (around 45.7%) of the country's land is farmland and irrigation options are yet to reach farmers who entirely rely on rain water at present for harvesting of the crops. According to census 2010-2011 tube wells are the main source for irrigation amongst all other sources followed by canals. Out of the total 64.57-million-hectare net irrigation area, 48.16% is accounted by small and marginal holdings, 43.77% by semi-medium and medium holdings, and 8.07% by large holdings. As per 2015-16 census data, nearly 100 million farming households would struggle to make ends meet. The work included in this manuscript, presents the performance of different commercial brands and different technologies of DC surface solar water micro pumping systems have been studied (specifically, the centrifugal and reciprocating type pumps have been considered for analysis). The performance of the pumping systems has been analyzed and data is evaluated in terms of quantity of water impelled for specific head. The reciprocating pump has been observed to deliver the best system efficiency.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.584-589
• /
• 2022

고전압 태양광 패널에서 단상 계통으로의 직류-교류 전력 변환을 위해 벅부스트 컨버터에 풀브리지 인버터를 종속적으로 연결하는 두 단계의 무변압기 인버터가 주로 사용된다. 태양광 패널의 큰 기생 커패시턴스에 기인하는 과도한 누설 전류를 피하기 위해 풀브리지 인버터는 단극성 PWM에 비해 훨씬 더 많은 전력 손실을 초래하는 양극성 PWM으로만 스위칭할 수 있다. 그런 낮은 효율을 개선하기 위해 본 논문은 벅부스트 컨버터에 회로 절연을 위한 IGBT와 다이오드를 하나씩 추가한 새로운 토폴로지를 제안한다. 제안된 회로 절연 방식은 누설 전류를 증가시키지 않으면서 풀브리지 인버터에서 단극성 PWM을 가능케 함으로써 전체 효율을 개선한다. 제안된 방법의 타당성은 컴퓨터 시뮬레이션과 전력 손실 계산을 통해 검증한다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권10호
• /
• pp.967-972
• /
• 2003

직경 5 cm cold hollow cathode 이온원을 박막의 이온보조증착법 또는 이온보조반응법에 사용하기에 적합한 이온빔으로 넓은 면적을 균일하게 조사할 수 있는 이온원을 설계, 제작하기 위한 방안으로 연구하게 되었다. 이온원은 글로우 방전을 위한 음극과 이온화 효율의 증가를 위한 자석, 플라즈마 챔버, 그리드 전극으로 이루어진 이온광학시스템, 직류전원공급장치로 이루어진다. 전자인출전극의 구조 및 형태로 구분하여 한개의 노즐로 이루어진 (I) 형태와 복수개의 노즐로 변형된 (II) 형태로 제작하였다. 서로 다른 구조의 전자인출전극 (I)형태와 (II) 형태를 부착한 이온원에 beam profile을 측정한 결과 (I) 형태의 전자인출전극을 부착한 경우에는 이온원의 중심에서 140 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 측정되어 졌으며, 외곽으로 멀어질수록 급격히 전류밀도가 감소하여 균일한 영역(최대값의 90%)은 직경 5 cm로 측정되어졌다. (II) 형태로 변형되어진 이온원의 경우 중심에서 65 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 (I) 형태와 비교하여 상대적으로 낮은 전류밀도가 측정되었지만 외각으로 멀어졌을 경우에도 전류밀도는 완만하게 감소하여 균일한 영역은 직경 20 cm로 측정되었으며, 본 연구목적에 부합되는 특성이 측정되었다. 이온빔 균일도가 증가한 (II) 형태의 전자인출전극을 부착한 이온원으로 주입하는 아르곤 가스량의 변화, 이온광학시스템의 플라즈마 그리드 전극과 가속 그리드 전극 간격의 조절, 이온빔 에너지 변화에 따른 beam profile 및 특성을 괸찰하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제39권5호
• /
• pp.544-555
• /
• 2002

단위용적기법(Single-Voxel Technique) 및 다용적기법(Multi-Voxel Technique)으로 얻어진 수소원자핵 자기공명분광(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy : 1H-MRS) 데이터를 고가의 특정 workstation이 아닌 일반 PC에서 처리${\cdot}$분석 할 수 있는 GUI(Graphical User Interface) 기반의 분광분석용 소프트웨어(S/W)를 개발하고 MRS 임상 데이터로 기초적인 시험을 하였다. 단위용적기법의 MRS 경우에는 시간 영역의 측정신호와 주파수 영역의 분광정보를 한 화면에 동시에 표시할 수 있게 하였고 필요에 따라 위상보정, 필터링(filtering), 퓨리에변환 등으로 후처리 한 후 생체 대사물질(metabolite) 별 MRS 피크 면적 비를 계산하여 정성분석을 하였다. 다용적기법의 MRS에서는 측정된 신호의 재배열 및 3차원 FFT로 분광영상(spectroscopic image)을 재구성하고 이를 T1-강조 또는 T2-강조 영상 위에 중첩시켜 해부학적 정보와 함께 표시할 수 있도록 하였다. 또한 생체에서 대사물질에 해당하는 분광정보의 각 피크의 분포도(metabolite image)를 만들고 해부학적 영상과 중첩시켰다. 병원에 설치되어있는 MR 장치에서 정상인과 뇌에 이상이 있는 환자를 대상으로 얻은 MR 분광 데이터를 처리·분석한 결과 사용자의 편의성이 높을 뿐만 아니라 신뢰성이 우수하여 임상적 활용도가 높을 것으로 기대된다.