• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권3호
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• pp.326-342
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• 2021

본 연구에서는 컴퓨팅 사고의 핵심인 알고리즘 표현을 실험 활동에 적용할 수 있도록 교사를 위한 실험 안내 자료를 개발하였다. 텍스트로 제시된 실험 매뉴얼을 순서도 기호를 사용하여 정보 시각화 프로세스에 따라 직선형, 분기형, 반복형 구조의 알고리즘 형태로 변환하였다. 그 예시로, 자석의 성질을 알아보는 실험을 알고리즘 표현을 적용하여 실험 안내 자료를 개발하였다. 개발된 실험 안내 자료는 정보의 적합성과 판단 여부가 표현된 분기 및 반복의 알고리즘 구조를 가지고 있다는 점과 실험 과정을 시각화하여 표현했다는 측면에서 기존의 순차적으로 표현된 실험 안내 자료와 차이가 있다. 본 연구에서 개발된 실험 안내 자료는 교사들의 알고리즘 사고에 대한 이해와 이를 적용한 실험 실행에 도움을 줄 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.19-24
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• 2021

The low normal zone propagation velocity (NZPV) of high-temperature superconducting (HTS) tape leads to a quench protection problem in HTS magnet applications. To overcome this limitation, various studies were conducted on HTS coils without turn-to-turn insulation (NI coils) that can achieve self-protection. On the other hand, NI coils have some disadvantages such as slow charging and discharging time. Previously, the HTS coils with turn-to-turn insulation (INS coils) were operated in power supply (PS) driven mode, which requires physical contact with the external PS at room-temperature, not in persistent current mode. When a quench occurs in INS coils, the low NZPV delays quench detection and protection, thereby damaging the coils. However, the rotary HTS flux pump supplies the DC voltage to the superconducting circuit with INS coils in a non-contact manner, which causes the INS coils to operate in a persistent current mode, while enabling quench protection. In this paper, a new protection characteristic of HTS coils is investigated with INS coils charging through the rotary HTS flux pump. To experimentally verify the quench protection characteristic of the INS coil, we investigated the current magnitude of the superconducting circuit through a quench, which was intentionally generated by thermal disturbances in the INS coil under charging or steady state. Our results confirmed the protection characteristic of INS coils using a rotary HTS flux pump.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권5호
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• pp.1224-1234
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• 2019

Hybrid rotor position estimation methods that integrate a fundamental model and high frequency (HF) signal injection are widely used for the wide speed-range sensorless control of interior permanent-magnet synchronous machines (IPMSMs). However, the direct transition of two different schemes may lead to system fluctuations or system instability since two estimated rotor positions based on two different schemes are always unequal due to the effects of parameter variations, system delays and inverter nonlinearities. In order to avoid these problems, a seamless transition strategy to define and construct a virtual q-axis inductance is proposed in this paper. With the proposed seamless transition strategy, an estimated rotor position based on a fundamental model is forced to track that based on HF signal injection before the transition by adjusting the constructed virtual q-axis inductance. Meanwhile, considering that the virtual q-axis inductance changes with rotor position estimation errors, a new observer with a two-phase phase-locked loop (TP-PLL) is developed to accurately obtain the virtual q-axis inductance online. Furthermore, IPMSM sensorless control with maximum torque per ampere (MTPA) operations can be tracked automatically by selecting the proper virtual q-axis inductance. Finally, experimental results obtained from an IPMSM demonstrate the feasibility of the proposed seamless transition strategy.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권2호
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• pp.153-160
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• 2019

항공기용 전기식 구동장치는 유압식 구동장치에 비해 소형/경량화에 유리하고, 힌지라인 형태의 구동장치는 공기저항이 작고 스텔스 등의 특수 목적에 적합한 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 10,000 lbf-in급 힌지라인 이중화 전기식 구동장치의 동작성능시험을 위한 시스템 설계 내용을 기술하였다. 영구자석전동기의 자속 기준 제어와 이중화 구동기의 torque fighting을 고려한 제어기를 설계하고, 구동장치 시스템 모델을 수립하여 성능 시뮬레이션을 수행하였다. 성능시험을 수행하여 시뮬레이션 결과와 비교하였으며 목표성능 만족여부를 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.131-136
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• 2021

직류 전동기 (DC Motor)는 유도전동기와 더불어 광범위한 영역에서 사용되고 있는 중요한 구동원이다. 비록 구조가 복잡하고 유지보수의 측면에서 불리한 점이 있어 오늘날 산업의 동력원으로서 대부분의 수요를 유도전동기에 내어준 상태이지만 우수한 제어성능으로 인하여 소형의 제어용 전동기로는 직류 전동기가 꾸준하게 사용되는 중이다. 또한 계자에 영구자석을 쓸 수 있는 구조로 자석재료의 발달과 더불어 고출력, 고효율 운전이 가능한 구조의 직류 전동기가 개발되고 있다. 그리고 인버터를 이용한 유도전동기의 경우보다 제어기의 구성이 단순하여 아직도 직류 전동기를 선호하는 수요도 무시할 수 없을 정도여서 여전히 중요한 동력원으로 자리를 차지하고 있는 전동기이다. 이러한 경향을 고려하여 본 논문에서는 시뮬레이션을 통한 모델링, EPLD를 이용한 PWM 발생회로 및 전동기구동회로, 프로세서 이용한 PI 제어 등의 하드웨어 구현을 통한 직류전동기의 제어성능을 살펴보고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.143-149
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• 2021

BLDC 전동기는, 영구자석의 고성능화를 비롯한 소재 기술 향상, 고집적·고기능화를 갖는 구동 IC 기술의 진보, 고점적율화 등의 조립 기술 개선 등으로 인하여 성능이 점점 좋아지고 있다. 이러한 구형파 구동 BLDC 전동기의 장점이 있으면서 보다 사용자의 요구에 대응하기 위해 구형파 구동 BLDC 영구자석 전동기 설계 및 개발, 위치검출방식 회로와 드라이버 개발에 관심이 증가하고 있다. 그러나 스위칭 손실에 의한 효율 저하 및 진동, 소음 등으로 인하여 가격적·기능적인 장점에도 불구하고 그 응용에 있어서는 다소 제한적인 실정이다. 따라서 본 논문에서는 정현파가 발생하는 Hall Effect Sensor를 사용하여 BLDC 전동기 회전자의 자속에 비례하여 정현파 신호를 만드는 위치검출 회로를 연구하여 전동기의 효율 증대, 리플 저감, 속도 및 토크 특성이 우수한 정현파 전류 구동을 구현하고자 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.1-10
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• 2020

웨어러블 소자를 구현하기 위한 칩-섬유 접합 기술을 중심으로 전자 섬유에 대한 기술 개발 동향을 소개한다. 전자 부품을 섬유에 접합하기 위해서는 먼저 전자 부품에 전원 공급 및 전기적 신호를 주고 받기 위한 회로를 섬유에 구성해야 하며, 회로의 해상도와 밀도에 따라 전도성 실을 이용하는 자수법 또는 전도성 페이스트 등을 이용한 프린트법을 통해 구현할 수 있다. 전자 부품과 섬유를 접합하기 위해서는 솔더링, ACF/NCA, 자수법, 크림핑 등의 방법을 이용하여 영구적으로 접합하거나 후크, 자석, 지퍼 등을 이용하여 탈부착이 가능하도록 접합하는 방법이 있으며, 접합 배선의 밀도 및 용도에 따라서 단독 또는 융합하여 사용한다. 접합 이후에는 방수 등 사용환경에서의 신뢰성을 확보하기 위해 encapsulation 작업을 수행해야 하며, 현재는 PDMS 등의 폴리머를 이용한 방법이 널리 쓰이고 있다.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.10-15
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• 2021

본 논문에서는 먼저 습식 코팅 방법으로 페로브스카이트 (CH3NH3PbI3) 박막을 글라스 상에 형성하고, 다양한 분석 기법을 이용하여 막의 두께, 표면거칠기, 결정성, 구성성분 및 가시광 영역에서의 이 물질의 반응에 대해 논한다. 완성된 반도체 물질은 막내부에 결함(defect)이 없고 균일하며, 표면거칠기는 매우 작으며, 가시광영역에서 높은 흡수율이 관찰되었다. 다음으로 이와 같이 형성된 유무기 층에 hole 형상을 구현하기 위하여, 구멍이 일정한 간격으로 있는 메탈마스크, 페로브스카이트 물질이 코팅되어 있는 유리, 자석 순서로 되어있는 구조의 샘플을 상압플라즈마 공법을 이용하여 시간에 따른 물질에 형성되는 hole 형태의 변화를 분석하였다. 시간이 길어짐에 따라 더 많이 식각되는 것을 알 수 있으며, 이 중에서 공정 시간을 가장 오래한 샘플에 대해서는 보다 자세하게 살펴보았고, 플라즈마의 위치에 따른 차이에 의해 7영역으로 분류할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.135-141
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• 2021

산업자동화에 적합한 구형파 구동 BLDC 영구자석 전동기 설계 및 개발, 위치검출방식 회로와 드라이버 개발에 관심이 증가하고 있다. 그러나 이 전동기는 스위칭 손실에 의한 효율 저하 및 진동, 소음 등으로 인하여 가격적·기능적인 장점에도 불구하고 그 응용에 있어서는 다소 제한적인 실정이다. BLDC 모터를 설계하고 조립하는 과정에 있어 자기회로 설계의 문제 또는 조립과정상의 제품 불 균일 등으로 인하여 자극 각이 균일하지 않거나 자속분포가 왜현되는 문제가 발생하는데, 이러한 것들이 위치검출 어긋남의 원인이 되어 모터 특성을 악화시킨다. 또한 위치센서로부터 발생된 신호가 정확히 드라이버로 피드백 되어야만 정현파 구동 BLDC 시스템이 안정적으로 동작할 수 있다. 그러나 발생된 신호가 외부의 영향인 자속밀도 편차나 착자 기술에 의해 DC offset 성분이 발생하여 안정적인 위치검출을 할 수 없기에 본 연구에서는 DC offset 성분을 제거할 수 있는 제안된 회로를 연구하고자 한다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권11호
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• pp.1703-1707
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• 2018

Ferromagnetic ${\tau}-phase$ $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ particles were synthesized, and its composites with commercial $Sm_2Fe_{17}N_3$ and synthesized $Fe_{65}Co_{35}$ powders were fabricated. Smaller grain size than the single domain size of the $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ without obvious grain boundaries and secondary phases is the origin for the low intrinsic coercivity. It was confirmed that the magnetic properties of the $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ can be enhanced by magnetic exchange coupling with the hard magnetic $Sm_2Fe_{17}N_3$ and soft magnetic $Fe_{65}Co_{35}$. The high degrees of the exchange coupling were verified by calculating first derivative curves. Thermo-magnetic stabilities of the composites from 100 to 400 K were measured and compared. It was demonstrated that the $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ based composites containing $Sm_2Fe_{17}N_3$ and $Fe_{65}Co_{35}$ could be promising candidates for future permanent magnetic materials with the proper control of purity, magnetic properties, etc.