• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1219-1224
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• 2016

현재까지 개발된 무선 충전기술은 크게 전자기유도 방식, 자기공명 방식, 전자기파 방식 등이 있다. 하지만 기존의 방법들은 전송거리가 짧거나 전자파 장해를 일으키는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 레이저를 이용한 무선충전 기술에 대해 연구하고 이에 대한 실험결과를 보인다. 이 기술은 송신단에 전/광 변환을 위한 레이저 광원을 사용하여 빛의 형태로 에너지를 무선으로 전송하며, 수신단에는 광/전 변환을 위해 태양전지나 PD(: Photo Diode)를 이용하는 방식이다. 10m 이상의 장거리에서는 레이저 무선충전 기술의 전송효율이 가장 높을 것으로 전망되며, 장거리 무선충전에서는 레이저 무선충전 기술이 가장 효율적인 무선충전 기술이 될 것으로 판단된다. 본 논문의 실험결과에서는 100 mW Red 레이저 송신부와 PD 수신부를 이용하여 70 m의 장거리 전송거리에서 DC-to-DC 로 2.15 %의 무선전력전송 효율을 보였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권6호
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• pp.1609-1618
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• 2015

DC microgrids are considered as prospective systems because of their easy connection of distributed energy resources (DERs) and electric vehicles (EVs), reduction of conversion loss between dc output sources and loads, lack of reactive power issues, etc. These features make them very suitable for future industrial and commercial buildings' power systems. In addition, the bipolar-type dc system structure is more popular, because it provides two voltage levels for different power converters and loads. To keep voltage balanced in such a dc system, a bidirectional dual buck-boost voltage balancer with direct coupling is introduced based on P-cell and N-cell concepts. This results in greatly enhanced system reliability thanks to no shoot-through problems and lower switching losses with the help of power MOSFETs. In order to increase system efficiency and reliability, a novel burst-mode control strategy is proposed for the dual buck-boost voltage balancer. The basic operating principle, the current relations, and a small-signal model of the voltage balancer are analyzed under the burst-mode control scheme in detail. Finally, simulation experiments are performed and a laboratory unit with a 5kW unbalanced ability is constructed to verify the viability of the bidirectional dual buck-boost voltage balancer under the proposed burst-mode control scheme in low-voltage bipolar-type dc microgrids.

• 세라미스트
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• 제23권1호
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• pp.89-100
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• 2020

Abnormally large electromechanical strain properties have been reported in bismuth-based piezoelectric ceramics, which cast a promise for replacing the market-dominating PZT-based piezoelectric ceramics in actuator applications. In spite of these large strains in bismuth-based piezoelectric ceramics, there still remains a critical issue for its safe transfer to practical applications, representatively, a relatively high operating field required to obtain the large strain properties. To overcome the challenge, much attention has been paid to so-called 0-3(or 3-0) type ceramic/ceramic composite approach to better tailoring the strain properties of bismuth-based piezoelectric ceramics. The approach turns out to be highly effective, leading to a drastic decrease in the operating electric field for these materials. Besides, both extensive and intensive search for the related mechanism revealed that the reduction in the operating electric field is largely due to the contribution from polarization coupling or strain coupling model between two different ceramics. This article reviews the status of the art in the development of novel ceramic/ceramic composites to make large incipient piezostrains in bismuth-based lead-free piezoelectric ceramics practical.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권12호
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• pp.15-21
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• 2000

본 연구에서는 유전체슬랩으로 덮혀 있고 단락 종단된 평행평판 도파관의 좁은 슬릿을 통한 유전체슬랩 위의 도체스트립과의 전자기적인 결합을 평행평판 도파관에 TEM파가 입사되는 경우에 대하여 고려하였다. 슬릿의 전계와 도체스트립에 유기된 전류를 미지수로 하는 결합적분방정식을 유도하고 모멘트방법을 이용하여 풀었다. 그 결과로부터 슬릿의 폭이 매우 좁음에도 불구하고 도체스트립의 폭과 위치를 적절히 택하면 입사전력의 대부분이 도파관 외부로 결합될 수 있음을 관찰하였다. 또한 도체스트립과 도파관의 윗면이 캐비티를 구성하는 경우와 도체스트립이 기생소자 역할을 하는 경우에 있어서 관찰되는 두 가지 복사현상들 간의 차이점에 대하여 논의하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.195-201
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• 2017

대용량 무선 전력 전송 시스템은 ESS, 배터리 장치 등의 발전을 위한 핵심 기술이다. 무선 전력 전송 장치는 현재 자기유도 및 자기공진 기술들이 주를 이루고 있으며 유선 전력 전송에 비해 전력 전송 용량이 낮고 효율이 낮은 단점이 있다. 이 논문에서는 자기 결합을 갖는 가변속 모터 시스템을 기반으로 하는 대용량 무선 전력 전송 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 대용량 전력 전송이 가능하며, 고효율과 낮은 고장 가능성의 장점을 가지고 있으며 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 기법의 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.281-284
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• 2005

본 논문은 홈오토메이션 구축에 있어 손쉽게 적용할 수 있는 전력선 통신기술을 이용한 조명제어 스위치 개발에 관하여 기술하였다. 전력선 통신기술을 이용한 조명제어 스위치는 송신기 및 수신기로 구성되며, 저가로 구현하기 위하여 기존에 개발되어 있는 통신 프로토콜을 이용하지 않고, 별도의 송수신 프로토콜을 개발하여 적용하였다. 개발된 조명제어 스위치에서 전력선 통신신호의 거리에 대한 감쇠특성, 부하에 따른 특성 변화 등을 고려하여 커플링 회로에 대한 이론적, 실험적 특성평가를 수행하였으며, 실험결과로부터 매우 안정적인 동작특성을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.667-674
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• 2014

선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.748-757
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• 2007

본 논문은 대용량 유도전동기가 기동할 때 발생하는 큰 돌입전류로 인해 PCC(Point of Common Coupling)에 심한 전압 강하가 발생하게 되어 기동에 실패하는 문제를 해결하기 위해 대상 유도전동기의 기동 특성과 배전계통을 모델링하고 시뮬레이션을 수행함으로써 유도기 기동시에 전압저하 현상을 해석하였다. 문제가 되는 유도전동기는 2500KVA 용량의 펌프용 농형 유도전동기로 리액터 기동법을 채용하고 있다. 2500KVA 유도전동기 한대의 기동에는 문제가 없으나 기동 완료 후 PCC 전압이 다소 떨어진다. 하지만 추가로 동일 용량의 유도전동기가 기동하게 되면 PCC의 심한 전압강하로 기동에 실패하게 되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제 해결을 위해 본 논문에서는 실제 기기의 기동시 토크-속도 곡선을 이용한 유도전동기의 기동 특성을 정확히 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 두 대의 대용량 유도전동기가 순차적으로 기동에 성공할 수 있는 적절한 전압보상 방안을 제안하였다. 본 논문에서 논의되는 대용량 유도전동기는 한국수자원공사의 취수장에서 운전되고 있으며 대상 유도전동기 및 배전계통은 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 사용하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제3권3호
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• pp.272-275
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• 2014

An improved fuzzy Kalman filtering speed estimation scheme was proposed by means of measuring stator side voltage and current value based on vector control state equation of induction motor. The designed fuzzy adaptive controller conducted recursive online correction of measurement noise covariance matrix by monitoring the ratio of theory residuals and actual residuals to make it approach real noise level gradually, allowing the filter to perform optimal estimation to improve estimation accuracy of EKF. Meanwhile, co-simulation scheme based on MATLAB and Ansoft was proposed in order to improve simulation accuracy. Field-circuit coupling problems of induction motor under the action of vector control were solved and the parameter optimization accuracy was improved dramatically. The simulation and experimental results show that this algorithm has a strong ability to inhibit the random measurement noise. It is able to estimate motor speed accurately, and has superior static and dynamic characteristics.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제5권1호
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• pp.116-128
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• 2010

Modeling of the three phase electric arc furnace and its voltage flicker mitigation are the purposes of this paper. For modeling of the electric arc furnace, at first, the arc is modeled by using current-voltage characteristic of a real arc. Then, the arc random characteristic has been taken into account by modulating the ac voltage via a band limited white noise. The electric arc furnace compensation with static VAr compensator, Thyristor Controlled Reactor combined with a Fixed Capacitor bank (TCR/FC), is discussed for closed loop control of the compensator. Instantaneous flicker sensation curves, before and after accomplishing compensation, are measured based on IEC standard. A new method for controlling TCR/FC compensator is proposed. This method is based on applying a predictive approach with closed loop control of the TCR/FC. In this method, by using the previous samples of the load reactive power, the future values of the load reactive power are predicted in order to consider the time delay in the compensator control. Also, in closed loop control, two different approaches are considered. The former is based on voltage regulation at the point of common coupling (PCC) and the later is based on enhancement of power factor at PCC. Finally, in order to show the effectiveness of the proposed methodology, the simulation results are provided.