• Journal of Power Electronics
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• 제13권4호
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• pp.679-691
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• 2013

High-power electromagnetic transmitter power supplies are an important part of deep geophysical exploration equipment. This is especially true in complex environments, where the ability to produce a highly accurate and stable output and safety through redundancy have become the key issues in the design of high-power electromagnetic transmitter power supplies. To solve these issues, a high-frequency switching power cascade based emission power supply is designed. By combining the circuit averaged model and the equivalent controlled source method, a modular mathematical model is established with the on-state loss and transformer induction loss being taken into account. A triple-loop control including an inner current loop, an outer voltage loop and a load current forward feedback, and a digitalized voltage/current sharing control method are proposed for the realization of the rapid, stable and highly accurate output of the system. By using a new algorithm referred to as GAPSO, which integrates a genetic algorithm and a particle swarm algorithm, the parameters of the controller are tuned. A multi-module cascade helps to achieve system redundancy. A simulation analysis of the open-loop system proves the accuracy of the established system and provides a better reflection of the characteristics of the power supply. A parameter tuning simulation proves the effectiveness of the GAPSO algorithm. A closed-loop simulation of the system and field geological exploration experiments demonstrate the effectiveness of the control method. This ensures both the system's excellent stability and the output's accuracy. It also ensures the accuracy of the established mathematical model as well as its ability to meet the requirements of practical field deep exploration.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.876-885
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• 2000

추가적인 DC 측정이나 반복 계산법 또는 최적화 방법에 의존하지 않고도, 정상적인 바이어스(Normal activebias) 조건에서 측정하 S-파라미터로부터 MESFET과 HEMT의 외부 기생 저항을 간단히 구할 수 있는 방법이 제시되었다. 이를 위해서 zero 바이어스 조건에서 측정한 Z-파라미터로부터 Rs와 Rd의 차이를 구할수 있다는 사실이 이용된다. 측정한 S-파라미터로부터 외부 기생 인덕터와 캐패시터의 효과를 제거하면, 내부 소자와 외부 기생 저항을 포함한 새로운 소자를 정의할 수 있다. 내부 소자의 Y-파라미터인 Yint,11과 Yint,12의 실수부 값이 이론적으로 0이라는 사실을 이용하여 S-, Y-, Z-파라미터 행렬간의 상화관계를 이용하여 기생 저항 값을 쉽게계산할수 있다. 제시된 방법으로 기생 저항들을 구하고, 이 결과를 이용하여 내부 소자 등가회로를 구한 후에 40GHz까지 S-파라미터를 계산한 결과, 측정된 S-파라미터와 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.359-365
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• 2018

본 논문에서는 기존 단품 Printed Spiral Coil(PSC)의 외부 노이즈 결합의 저감을 위한 차폐 구조와 차폐된 PSC의 대역폭 개선을 위한 설계법이 제안되었다. 차폐 구조가 적용될 경우, PSC와 차폐 구조 사이의 기생 커패시턴스에 의한 공진현상으로 인해 단품 PSC 대비 전달함수 대역폭에 한계를 가지게 되며, Radio-Frequency Interference(RFI) 노이즈 원으로 가정된 $50{\Omega}$ 마이크로스트립 라인과의 전달함수 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 차폐된 PSC의 등가회로 모델을 통해 대역폭을 개선할 수 있는 방안을 제시하고, 3D field simulation을 이용한 사례 연구를 통해 방안의 타당성을 검증하였다. 제시된 방안을 기반으로 차폐 구조가 적용된 PSC 설계의 최적화를 수행하였으며, 측정 검증을 통해 전달함수가 보존되는 범위 내에서 전달함수의 대역폭이 개선됨을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.706-712
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• 2014

The inverters used to drive Brushless DC motors (BLDC) include switching devices such as FETs and the faults in FETs cause severe performance degradation in systems where a BLDC acts as actuator. This paper presents a fault detection and isolation method for the FETs of an inverter for BLDC motor control systems, which is based on the EKF (Extended Kalman filter). Firstly, an equivalent circuit model for a BLDC motor plus its inverter system was derived. Secondly, a state-space equation was established, where the on-resistance of the FETs is expressed as a state variable and the EKF equation estimates the on-resistance. If the estimated resistance differs greatly from the known value, it can be asserted that there is a fault on that FET. Thirdly, the local convergence of the established EKF was proved. Finally, through the experiments, the performance of the proposed method was verified. The results show that the on-resistance is estimated close to the value specified in the FET data sheet in normal operation, whereas the estimated resistance is a much larger value than the normal one in case an FET fault occurs. Therefore, it is confirmed that the proposed fault detection and isolation method works appropriately in real systems.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.567-577
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• 1998

유한차분 시간영역 방법을 이용하여 연속 및 불연속 마이크로스트립올 해석할 때 홉수 경계조건은 Berenger의 완전 접합충(Perfectly Matched Layer:PML)올 3차원으로 적용하고, 전원의 인가는 기존의 마이크로스트립 전면(front face)에 인가하는 방법 대신 내부전원(Inner Source Technique:IST)을 이용하였다. 이 방법을 이용하면 de성분의 왜곡이 개선되고, 에베네센트(evanescent) 및 복사 전자계가 존재하는 측면과 윗면의 계산 영역올 줄이더라도 해석된 특성은 신뢰할 수 있는 결과를 얻올 수 있었다. 또한 내부전원의 위치를 조정함으로서 불완전한 경계조건에 의해서 발생되는 반사파의 영향올 효과적으로 제거할 수 있었다. 본 연구에서는 이러한 방법을 이용하여 마이크로스트립의 분산특성 및 특성임피던스를 계산하였다. 그리고 종단개방 마이크로스트립의 산란계수의 크기와 위상올 구하고 그 동가회로를 계산하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권8호
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• pp.114-120
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• 2008

본 논문에서는 단락 개방 Calibration (SOC) 방법을 이용하여 MIM 구조로 구성된 커패시터의 기생 소자 값들을 추출하였다. Strip line 으로 구성된 short, open, MIM 구조들의 산란 파라미터 행렬들은 전자기 시뮬레이터 및 벡터 네트웍 분석기를 이용하여 측정되었다. 전자기 시뮬레이션들은 3차원 구조 해석에 적합해왔던 유한 유소법 (FEM)을 이용하여 수행되었다. 적층 구조 내부에 형성된 MIM 커패시터의 전자기 영향들은 집중 소자들로 구성된 II 형 등가 회로로 제안되었고, 2 포트 네트웍 해석을 수행함으로써, 측정된 산란 파라미터들과 등가회로 소자들 간의 관계를 보였다. 제안된 SOC 방법을 이용하여 추출된 집중 소자들은 주파수 독립적인 결과를 나타낸다.

• 한국자기학회지
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• 제19권1호
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• pp.5-11
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• 2009

Explosive Magnetic Generator of Frequency(EMGF)는 고폭화약의 폭발을 이용하여 화약의 폭발 에너지를 전자기 에너지로 변환 시키면서 초고주파의 강한 전자파를 발생시키는 효율적인 방법으로 연구되고 있다. 이 때 발생하는 전자파의 물리적 원인은 현재까지 명확하게 규명되어 있지 않은데, 단순한 시변 등가회로 해석만으로는 이러한 고주파 발진을 설명하기 어려운 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 기존에 널리 받아 들여 지고 있는 지수 감소적인 시변 인덕턴스 변화 모델에 대해서 자장압축효과를 고려한 유한요소 해석을 통해 문제점을 분석하고 보다 정확한 인덕턴스 변화 모델의 경향성에 대해서 제시하고자 한다. 그리고 이렇게 제시된 새로운 인덕턴스 변화 모델을 사용한 EMGF 출력 시뮬레이션을 통해 새로운 인덕턴스 변화 모델이 출력에 미치는 영향을 분석한다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.149-168
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• 2008

이 연구의 목적은 공업계열 전문계고등학교의 디지털 논리 회로 과목에서 '조합 논리 회로'단원에 시뮬레이션 수업을 적용하여 학생들의 디지털 논리회로에 대한 학업성취도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 이 연구를 위해 경상북도에 소재한 공업계열 전문계고등학교 3학년 2개 학급을 실험 집단과 통제 집단으로 선정하였고, 3개의 영가설을 설정하여 검증하였다. 실험 설계는 이질통제집단 전후검사 설계를 사용하였다. 실험은 총 6차시에 걸쳐 이루어 졌으며, 실험 집단에는 PSpice 시뮬레이션 수업을 적용한 후 브레드보드를 이용한 실습을 실시하였고, 통제 집단에는 전통적인 강의식 수업을 적용한 후 브레드보드를 이용한 실습을 실시하였다. 자료의 통계 처리는 SPSSWIN (ver 10.0) 프로그램을 사용하였고, 두 집단의 평균 차이가 통계적으로 유의미한지 알아보기 위해 유의수준 .05로 설정하여 독립표본 t-검증을 하였다. 이 연구에서 얻어진 결론은 다음과 같다. 첫째, 시뮬레이션 수업은 집단 유형에 따른 학업성취 전체 영역에 대해서는 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 심동적 영역에서는 학업 성취도 향상에 효과적이었다. 둘째, 시뮬레이션 수업은 학업 수준에 따른 학업성취 전체 영역에 대해서는 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 인지적 영역과 심동적 영역에서는 중 하위 집단에, 정의적 영역에서는 하위 집단에 효과적이었다. 셋째, 시뮬레이션 수업은 실습 소요 시간의 단축에 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 하위 집단의 실습 소요 시간의 단축에는 효과적이었다. 이상의 연구 결과 시뮬레이션 수업은 주로 심동적 영역에서 효과적이었고, 상위 집단보다는 하위 집단으로 갈수록 학업 성취에 있어서 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 그러므로 다양한 교수 학습 방법을 활용함으로써 학습 효과를 높일 수 있다는 점을 시사해 준다.

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.811-816
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• 1998

염분을 함유한 시멘트 모르터 내의 철근의 부식현상을 교류 임피던스법에 의해 고찰하였다. 부식 가속화 장치를 이용하여 단기간 내에 부식현상을 예측하였으며, 측정된 임피던스 값은 제안된 전기화학적 등가회로 및 모델에 적용할 수 있었으며, CNLS(complex nonlinear least squares) fitting법에 의하여 계산된 값과 실험에서 얻은 값이 잘 일치함을 알 수 있었다. 주어진 모델로부터 구한 전하이동저항 (charge transfer resistance, $R_2$)은 염분 농도와 시간에 따른 철근의 무게 감소량의 예측을 가능하게 하였으며, 이는 실제 철근의 무게 감소치에 근접함을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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• pp.78-81
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• 2000

A new type low-pass filter design method based on a coupled line and transmission line theory is proposed to suppress harmonics by attenuation poles in the stop band The design formula are derived using the equivalent circuit of a coupled transmission line. The new low-pass filter structure is shown to have attractive properties such as compact size, wide stop band range and low insertion loss. The seventh-order low-pass filter designed by present method Ins a cutoff frequency of 0.9 GHz with a 0.01 dB ripple level. The coupled line type low-pass filter with stripline configuration was fabricated by using a high-temperature superconducting (HTS ; $YBa_2Cu_3O_{7-x}$) thin film on MgO(100) substrate. Since the HTS coupled line type low-pass filter was proposed with five attenuation poles in stop band such as 1.8, 2.5, 4, 5.5, 62 GHz. The fabricated low-pass filter has improved the attenuation characteristics up to seven times of the cutoff frequency Bemuse of good rejection of the spurious signals and harmonics, our low-pass filter is applicable to mobile base station systems such as cellular, personal communication systems and international mobile telecommunication(IMT)-2000 systems.