• 적정기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.127-135
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• 2021

전 세계적인 지구온난화의 위협에 대응하고자 세계 각국은 신재생 에너지의 확산, 탄소 배출 감소 등을 추진하고 있다. 또한, UN의 SDGs에도 포함된 기후변화에 맞서기 위한 노력으로 글로벌 자동차 제조사들은 향후 10년내에 전기 자동차로의 전면 전환을 추진하고 있다. 전기자동차는 탄소 배출 감소를 위한 유용한 수단이 될 수 있으나, 충전용 전기를 생산하는 단계에서 발생하는 탄소의 저감을 위해서는 친환경 신재생 에너지를 이용한 발전시스템이 요구된다. 본 연구에서는 아프리카 탄자니아에 설립된 태양광 발전소와 통합된 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템에 대한 비전을 제안한다. 아두이노 컴퓨팅 장치를 기반으로 하는 스마트 모니터링 및 통신 기능을 적용하여 전기자동차 또는 전기 오토바이의 배터리 잔존용량, 배터리 상태, 위치, 속도, 고도, 도로 상태 등의 정보를 모니터링한다. 또한, 주변의 독립형 태양광 발전소 인프라와 통신하여 주행가능거리를 예측하고 충전 스케쥴 및 목적지까지의 경로 최적화를 수행하는 시나리오를 제시한다. 제안된 시스템의 구현 가능성은 전기 오토바이의 시험운행을 통해 검증되었다. 탄자니아에서 운영될 전기 모빌리티 시스템은 현지의 환경과 특성을 고려하여 친환경성, 경제성, 운용 용이성, 호환성 등의 요소가 고려되어야 한다. 본 연구에서 제안하는 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템은 SDGs의 이행을 위한 중요한 기반이 될 수 있을 것이다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.94-102
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• 2020

신재생에너지는 개발도상국의 농촌 지역의 지속가능한 개발을 위한 필수 요소이다. 나아가, 독립형 신재생에너지 발전 시스템을 의료 분야에 응용하여 삶의 질을 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 개발도상국에서 백신을 안전하게 보관하고 보급하여, 콜드체인 영역을 확장하기 위해서 신재생에너지 기반 백신 공급 시스템을 구축하였다. 백신 공급 시스템은 신재생 에너지로 전기를 공급하는 보건소와 이를 연결하는 스마트 백신 캐리어로 구성되었다. 백신 캐리어는 펠티어 소자를 이용하여 냉각 시스템을 개선하였고, 위치 및 온도 모니터링 장비를 설치하였다. 또한, 네팔의 남부 마을에서 현장시험과 지형학적 분석으로 개발된 시스템의 성능 및 효과를 평가하였다. 신재생에너지 시스템은 보건소의 냉장고를 정상적으로 작동시켰으며, 백신 캐리어는 더욱 긴 냉장 시간과 안정적인 온도 조절 성능을 확보하였다. 지형학적 분석 결과, 본 시스템이 기존보다 넓은 지역으로 백신을 보급할 수 있을 것으로 추정하였다. 따라서, 신재생에너지와 스마트 기기의 도입이 콜드체인 영역을 확장하고 백신 공급율을 증가시켜, 결과적으로 개발도상국의 농촌 지역 의료 서비스를 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.569-576
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• 2011

본 논문에서는 PWM 인버터에 적합한 새로운 데드타임 보상방법을 제안한다. 최근 PWM 인버터는 교류전동기, 분산전원용 계통연계 시스템, 정지형보상기 등의 다양한 산업에 사용되고 있다. 그러나 사용되는 전력용 소자의 비선형적인 특성과 데드타임에 의해 전력의 품질이 저하되고 전류에 고조파가 발생하게 된다. 데드타임에 의한 고조파는 정지좌표계상에서는 제 5, 7 고조파가, 동기좌표계상에서는 제 6 고조파가 가장 현저하다. 본 논문에서는 동기좌표계상에서 공진제어기를 사용하여 제 6 고조파를 보상하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템의 안정도를 유지하면서도 데드타임에 의한 전류의 고조파를 억제하여 전력품질을 향상시킬 수 있고, 제 6 고조파를 검출하기 위한 별도의 연산이나 외부적인 하드웨어, 추가적인 실험이 필요하지 않다는 장점이 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권11호
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• pp.767-774
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• 2013

전기자동차 보급이 확대됨과 동시에 충전이 특정 시간대에 몰리거나 전력수요가 높은 시간대에 늘어나면 전력수급 균형이 불안해질 수 있다. 따라서 전기자동차 충전으로 인한 전력수요가 증가함과 동시에, 전기자동차의 전력수요를 분산시키고, 전기자동차 배터리의 여분의 전기를 활용할 수 있는 스마트그리드 구축이 중요해진다. 아직 국내에서 스마트그리드가 전기자동차의 전력망 영향 관리에 어느 정도 영향을 미치는지에 대해서는 정량적 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구는 스마트그리드를 통한 전기자동차의 전력망 영향 관리 효과를 정량적으로 분석하고 정책적 시사점을 제시하였다. 결과적으로 스마트그리드는 전기자동차의 전력망 영향을 효과적으로 관리할 수 있었다. 전력시장 구조와 규제 프레임워크는 스마트그리드 기술의 실증과 상용화 촉진을 뒷받침할 수 있어야 할 것이다.

• 융합보안논문지
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• 제13권4호
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• pp.85-92
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• 2013

오늘날 우리는 후대에 아름다운 지구를 보호하고 풍요로운 지구를 후손에게 물려주기 위해 많은 나라에서 스마트그리드 정책을 적극 지원하기 위해 많은 자원을 투입하고 있는 실정이다. 또한 스마트 그리드의 개념을 적용한 스마트홈 구현에 대한 요구도 급속히 증가하고 있다. 그러나 현재 90% 이상을 차지하고 있는 기존 주택에 대한 스마트홈의 구축은 비용문제 및 추가 공사가 이루어져야 되는 등의 문제로 이루어지지 않고 있으며 오로지 신규 공공건설 주택에 집중되어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 추가공사 및 건축 없이도 기존 주택을 스마트홈으로 구축할 수 있는 솔루션을 제공하고 있다. 이 기술은 대기전력을 약 800mW에서 약 20mW로 획기적으로 줄일 수 있는 기술을 제공하고 있다. 본 기술의 구성은 주IC의 전력을 차단하고 교류 입력부에 위치한 최소 소자의 전력소모만 이루어지도록 구현하여 대기전력을 약20mW가 되도록 초절전 스마트홈을 구현하였다. 또한 스마트폰을 이용한 전력제어 및 각 가전제품의 소비전력을 확인할 수 있도록 스마트폰 어플을 이용할 수 있도록 구현하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권1호
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• pp.54-69
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• 2021

도로교통법이 개정되며 개인형 이동수단(특히, 전동킥보드) 이용에 대한 정책적인 개선방안이 제시되고 있다. 하지만 많은 기기들이 보도 위에 방치되는 등 이용상의 문제점을 해결하고자 하는 논의는 부족한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 서울시를 200m 격자로 구분하여 공유 전동킥보드의 대여량과 반납량에 영향을 미치는 요인을 분석하고자 한다. 특정공간을 기준으로 집계된 자료의 특성을 반영하기 위해 공간자기상관모형인 공간시차모형과 공간오차모형, 공간더빈모형, 공간더빈오차모형을 구축하였으며, 최종모형으로 공간더빈모형을 선정하였다. 영향요인 분석결과, 인구지표, 토지이용지표, 교통시설지표가 통계적으로 유의하게 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 평일과 주말의 이용특성을 고려한 효율적인 운영방안을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.80-83
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• 2017

본 논문에서는 휘어짐이 가능한 유연한 기판 위에 X-대역에서 동작하는 PIN 다이오드 기반 재구성 주파수 선택 표면구조 (RFSS)를 설계하였다. 제안된 구조는 윗면에 십자형 루프 패턴과 인덕턴스 성분의 스터브 사이에 위치한 PIN 다이오드의 전기적 제어를 통해 C-대역(OFF)과 X-대역(ON)에 대한 주파수 재구성이 가능하며, 그리드 형태의 전원 바이어스 회로와 비아홀구성을 통해 기생 결합을 최소화함으로써 단위구조와의 격리도를 확보하였다. 설계한 결과를 바탕으로 유연한 필름기판위에 제안한 RFSS 를 제작하고, 측정 실험을 통해 입사파의 편파와 입사각 그리고 단일 곡률을 갖는 곡면에 대한 안정적인 투과 특성을 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제37권1호
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• pp.12-19
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• 2022

Circuit breakers are a crucial factor in ensuring the safety of a Direct Current (DC) grid. One type of DC circuit breaker, the Z-source DC circuit breaker (ZCB), uses a thyristor, which is a type of semiconductor switch. In the event of a fault in the circuit, the ZCB isolates the fault by generating a zero crossing current in the thyristor. The thyristor quickly and actively isolates the fault while generating a zero crossing current, but thyristor switch cannot control turn-off and the allowable current is lower than the current of the mechanical switch. Therefore, it is best to use a mechanical switch with a high allowable current capacity that is capable of on/off control. Due to the slow reaction time of mechanical switches, they may not isolate the fault during the zero crossing current time interval created by the existing circuit. In this case, the zero crossing current time can be increased by using the property that hinders the rapid change in the current of the inductor. This paper will explore whether adding system inductance to increase the zero crossing current time interval is a solution to this problem. The simulation of changing inductor and capacitor (LC) of the circuit is repeated to find an optimal change in the zero crossing current time according to the LC change and provides an inductor and capacitor range optimized for a specific load. The inductor and capacitor range are expected to provide optimization information in the form LC values for future applications of ZCB's using a mechanical switch.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.73.2-73.2
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• 2010

휴대용 전자기기들의 소비전력 증가에 따라 2차전지에 비해 에너지 밀도가 높은 연료전지를 이용한 충전기의 필요성이 부각되고 있다. 대다수의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 방식이었으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통한 배터리의 충전이 요구된다. 또한 배터리는 일반 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있기 때문에 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 출력 리플전류를 유도하게 되어 시스템의 효율과 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 또한 이를 해결하기 위해 절연형 감압 컨버터를 사용하는 경우 변압기 사용에 의한 부피 증가와 부가 소자의 사용에 따른 가격 상승을 피하기 어렵다. Cuk 컨버터는 주스위치의 ON/OFF 동작에 관계없이 출력으로 에너지가 항상 전달되며, 이상적으로 리플이 거의 존재하지 않아 충전용으로 적합하다. 또한, 승압 및 감압이 자유롭기 때문에 배터리의 정격전압에 상관없는 범용 충전기의 설계도 가능하다. 따라서 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하여 배터리 충전기를 설계하고, 그의 상태공간 모델링, 주파수 특성 해석 및 제어기 설계에 대해 기술한다. 제안된 제어 방식은 소형 연료전지 스택을 이용하여 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 실행하여 그 성능 및 안정성을 검증한다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.152-157
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• 2002

A cross-flow fan is widely used on many industrial fields: a blower for the general industry, mining industry, automobile and home appliances. The design point of the cross-flow fan is generally chosen by based on the region within low static pressure and high flow rate. It relatively makes high dynamic pressure at low speed because a working fluid passes through an impeller blade twice. However, it has low static pressure efficiency between $30\%$ and $40\%$ because of relative high impact loss. Recently, in the air-conditioning systems, the operating behaviors at the off-design points are highly regarded to broaden the application area for various air-cooling loads. Especially, at the low flow rate, there exists a rapid pressure head reduction, a noise increase and an irregular flow against a rearguider as a scroll of centrifugal fan. Numerical analyses are carried out for cross-flow fan including the impeller, the rearguider and the stabilizer. Numerical domains are discretized by hexahedral cells. Three-dimensional, unsteady governing equations are solved using FVM, SIMPLE algorithm, sliding grid system and standard k-$\epsilon$ turbulence model.