• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.55-64
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• 2007

본 논문은 부하직렬 고주파 공진 DC/DC 컨버터에 가변 가능한 공진커패시터를 병렬로 삽입한 LCC형 고주파 공진 DC/DC 컨버터의 특성과 설계 예를 나타내고 있으며, 또한 턴-오프시 스위칭 손실을 줄이기 위해 ZVS를 가지는 소프트 스위칭을 사용하였다. 제안 컨버터는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 스위칭 패턴을 사용하여 동작되며, PFM 제어에 의해 제안 회로의 출력전압을 제어하였다. 병렬커패시터의 커패시턴스의 변화에 따라, DC/DC 컨버터의 분석은 일반적으로 무차원화 파라미터를 사용하여 나타내었고, 회로 동작 특성은 스위칭 주파수와 파라미터로 행하였다. 또한 본 논문은 특성평가에 의해 제안 DC/DC 컨버터의 동작 특성과 회로 설계 방법을 제시하였다. 더욱이 본 논문은 실험을 통해 이론 분석의 정당성을 입증하였다. 향후 제안한 DC/DC 컨버터는 반도체 및 FPD의 클린룸에 선형이동 시스템의 비접촉 전원장치에 적용 가능하다고 생각된다.

• 전기학회논문지
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• 제62권8호
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• pp.1125-1131
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• 2013

Wireless power transmission technology has been studied variety. Recently, wireless power transmission technology used by resonance and magnetic induction field is applied to various fields. However, magnetic resonance and inductive coupling are have drawbacks - power transmission distance is short. Microwave transmission and accept techniques have been developed to overcome short distance. However, improvement in efficiency is required. This paper, propose a high-efficiency microwave energy acceptor IC(EAIC). Suggested EAIC is consists of RF-DC converter and DC-DC converter. Wide Input power range is -15 dBm ~ 20 dBm. And output voltage is boosted up to 5.5 V by voltage boost-up circuit. EAIC can keep the output voltage constant. Available efficiency of RF-DC converter is 95.5 % at 4 dBm input. And DC-DC efficiency is 94.79 % at 1.1 mA load current. Fully EAIC efficiency is 90.5 %.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권6호
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• pp.1654-1663
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• 2015

Compared to LC resonance, LCL resonance has distinct advantages such as a large resonant capability, low voltage and current stresses of the power device, constant voltage or current output characteristics, and fault-tolerance capability. Thus, LCL resonant compensation is employed for a movable Inductive Contactless Power Transfer (ICPT) system with a multi-load in this paper, which achieves constant current output characteristics. Peculiarly, the primary side adopts a much larger compensation inductor than the primary leakage inductor to lower the reactive power, reduce the input current ripple, generate a large current in the primary side, and realize soft-switching. Furthermore, this paper proposes an approximate resonant point for large inductor-ratio LCL resonant compensation through fundamental wave analysis. In addition, the PWM control strategy is used for this system to achieve constant current output characteristics. Finally, an experimental platform is built, whose secondary E-Type coils can ride and move on a primary rail. Simulations and experiments are conducted to verify the effectiveness and accuracy of both the theory and the design method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1038-1039
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• 2015

미니트램(Mini-Tram)의 에너지 공급시스템은 유도급전(IPT: Inductive Power Transfer) 기반의 무선급속충전(Wireless High Speed Charging) 및 슈퍼커패시터(Supercapacitor) 기술을 융합하여 구성되었다. 기존의 전기이중층 커패시터(EDLC) 및 하이브리드 커패시터(LIC)는 급속충전을 위한 출력성능은 충족하지만, 낮은 에너지밀도 때문에 미니트램의 활용성을 제한하고 있다. 이에 수송시스템 분야에서의 커패시터의 경쟁력을 향상하기 위해서는 최소한의 공간 및 무게 조건을 충족함과 동시에 에너지 밀도를 극대화할 수 있는 하이브리드 커패시터의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 개발 중인 미니트램의 에너지 요구량을 산정하여 매체의 개발목표 사양을 도출하고 이를 실현하기 위한 방안에 대해서 논하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.6-7
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• 2019

본 논문에서는 양방향 전력 전송을 가능케 해주는 Dual-active-bridge (DAB) 컨버터에서, 고주파 변압기 대신 무선 전력 전송 코일을 이용한 시스템을 제안한다. 기존의 DAB 컨버터에서 주로 사용되는 고주파 변압기는 Core-type 또는 shell-type으로 만들어지며, 1차 측 권선과 2차 측 권선이 자기적으로 강하게 결합되어 높은 전력 전달 효율을 가지도록 만든다. 이런 DAB 컨버터를 직/병렬 연결해 MV-DC to LV-DC로 변환하는 반도체 변압기 등을 구성할 때, 1차 측 권선과 2차 측 권선 사이에는 절연 문제와 1차 측 스위치 회로와 2차 측 스위치 회로, 그리고 고주파 변압기가 각각 따로 절연해야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 DAB 컨버터는 1차 측과 2차 측이 수 cm 이격되어 있어 1차 측과 2차 측 사이의 자기적 결합이 굉장히 약하다. 따라서 1차 측과 2차 측 코일을 커패시터로 공진시켜 전력을 전달하는 무선전력전송(Loosely Coupled Inductive Wireless Power Transfer)을 이용한다. 무선전력전송의 공진 topology는 Parallel-Series로 선택했고, impedance transformation 회로를 추가했다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.382-390
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• 2017

본 논문에서는 저주파 대역 자기유도방식 상용 무선충전기기에 대해 특정 노출 조건을 고려하여 인체영향을 평가하였다. 상용 무선충전기기는 WPC(Wireless Power Consortium)에서 제안하는 Qi 규격 중 A10 모델을 대상으로 했으며, 155 kHz의 공진 주파수에서 5 W의 출력으로 동작한다. 송 수신기가 완벽히 정렬된 상태에서, 기기로부터 방사되는 누설 자기장은 기기의 측면에서 최대 $257.58{\mu}T$로 ICNIRP 2010 기준인 $27{\mu}T$보다 7.4배 초과하는 세기를 보였다. SAR(Specific Absorption Rate)는 젖은 피부의 전기적 상수를 적용한 균질 인체팬텀을 이용해 평가하였으며, 마찬가지로 기기의 측면에서 대략 $134.47{\mu}W/kg$으로 최댓값을 보였지만, 10 g 평균 SAR 국제 기준인 4 W/kg에 상당히 못 미치는 수준이었다. 오정렬 상태를 고려한 노출 조건에서 SAR는 대략 $199.43{\mu}W/kg$으로 일반적 노출 조건보다 대략 48 % 이상 증가했고, 이를 통해 무선전력전송 시스템의 인체영향을 평가할 때 오정렬 상태 또한 중요하게 고려할 필요가 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.237-243
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• 2015

본 논문에서는 전자기 유도 방식을 이용하여 무선전력전송 시스템을 구현하고 전송 효율을 측정하였다. 또한 수신부 코일의 세부 조건 변화에 따른 효율 변화를 확인하고 최적의 코일 조건을 제시하였다. 제작한 송수신부 회로를 이용하여 수신 코일 위치에 따른 전압 변화를 측정하고, 같은 위치에서 인덕턴스 값 변화에 따른 전압변화를 측정하였으며, 휴대폰 충전 시간을 측정하는 앱을 개발하여 충전 상태에 따른 무선전력전송 충전 시간을 비교하여 이를 통해 최적의 무선전력전송 시스템을 구현하고자 하였다. 개발된 전자기 유도방식을 이용한 무선전력전송 시스템은 주파수 125 kHz를 사용하며, 핸드폰 50%에서 60%까지 충전 시 유선 충전기는 16분, 무선충전기는 23분의 충전시간을 가졌다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.148-156
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• 2007

본 논문은 원거리 및 직선구간에 동작되어지는 Stocker 시스템에 대해 설명하고 있다. 파티클 발생을 줄이기 위해 Stocker의 전원은 비접촉 전원장치를 사용한다. 기존 비접촉 전원장치보다 회로구성과 토폴로지를 간략화 하였다. 이를 바탕으로 시제품을 제작하여 상용화에 가능함을 보이고자 한다. 비접촉 전원장치 전체 제어 시스템의 구조는 1차측 전원공급장치와 2차측 전원공급장치간 상호 정보를 광모뎀 통신과 TMS320F243을 사용한 구조이며, 비접촉 전원장치와 출력제어를 위해 주파수 제어를 사용하였다. 본 논문에서는 광모뎀 통신을 사용함으로써 크레인의 이동부(2차측 전원공급장치)와 고정부(1차측 전원공급장치)간 1:1통신으로 제어되는 상용화 Stocker 시스템에 적용하였으며, 향후, Stocker 시스템의 멀티 Crane의 동작을 위해 비접촉 전원장치의 고정부와 이동부간 1:다수가 제어 가능하게 하는 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권11호
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• pp.289-298
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• 2014

최근 들어, 보다 효율적이고 경제성을 갖춘 전기자동차 기술이 등장함에 따라 철도의 전통적인 기술적 패러다임이 변화하고 있다. 오래전에 제안되었지만 이상적인 개념으로 평가받던 수요응답형 순환교통(PRT) 시스템의 경우에도 전기자동차 플랫폼의 활용을 통해서 실현 가능성을 높여가고 있다. 특히, 배터리에 의해 구동되는 차량의 경우 안정적이고 효율적인 운영의 측면에서 기술적인 어려움에 직면하고 있다. 그렇지만, 무선 급전에 의한 급속충전 기술과 고에너지 밀도의 슈퍼커패시터 적용은 이러한 기술적인 난제를 극복하고 도시 미관의 향상을 통해서 전기 에너지를 기반으로 한 신교통수단의 보급을 증대하는데 기여할 것으로 생각된다. 본 논문에서는 한국형 PRT 차량의 전력공급 시스템의 설계, 에너지 소모량 및 장치의 성능 해석과 하드웨어 제작 및 시험에 이르는 일련의 개발과정에 대해서 논한다. 그 결과, 테스트베드에서의 전력공급 모듈의 시험평가 결과가 요구하는 성능에 부합하는 것으로 확인되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.203-211
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• 2015

신약개발이나 동물연구 등에서 연구대상 동물이 케이지(cage) 안에서 자유롭게 움직이고 있는 상태에서 무선으로 다량의 데이터를 수집하는 장치는 실험동물 신체 내부에 배터리로 구동되는 소형발신기를 내장시켜 혈압, 온도, 심박수, Electrocardiogram(ECG), Electroencephalography(EEG) 등의 정보를 근접통신을 통해 근처의 수신기로 전달하게 된다. 이러한 장비는 한정된 내부의 배터리를 이용하기 때문에 측정시간의 한계가 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위해서 전자기유도방식의 단점인 발신부와 수신부사이의 거리가 멀어질 때 발생하는 효율저하문제를 극복하기 위하여 다중코일 구조를 이용한 무선전력전송 구동 드라이버를 제안하였으며, 다중코일 중 수신부가 놓인 코일을 선택하기 위한 수신부 감지 장치도 제시되었다. 또한 실험을 통하여 제안된 구동드라이버 및 수신부 감지 회로의 구동 조건 선정 과정을 제시하였다.