• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.9-16
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• 2020

무선충전 기술은 사용자가 선 없이 충전할 수 있는 편리함의 이점으로 많은 모바일 전자기기의 필수요소로 자리 잡게 되었고, 지속적인 연구 개발에 의해 다양한 무선충전 시스템이 제안되고 있다. 대표적인 무선충전 시스템으로는 송수신 코일의 배치와 충전효율의 상관관계를 고려하여, 송수신 코일을 근거리 평면에 배치한 2D 평면 코일 시스템이 주로 사용되어왔다. 최근에는 평면으로 넓은 공간을 차지하는 2D 코일시스템에 높이구배를 주어, 공간을 효율적으로 사용하기 위한 3차원 코일시스템이 제안되고 있다. 하지만, 3차원 코일시스템은 2D 코일시스템에 비해 충전효율이 낮고, 특히 송수신 코일간의 거리가 멀어질수록 전력전송 효율이 급격하게 저하되는 경향이 있다. 본 논문에서는 기존 3차원 코일시스템의 단점인 낮은 충전효율과 충전자유도를 개선하기 위해 새로운 무선충전 시스템 설계를 제안한다. 3차원 형상으로 송신코일과 수신코일을 설계하였고, 이때 송신코일 내부에 독립된 송신코일을 추가로 구성한 이중 송신코일 구조를 제안하여 전송효율과 자유도를 개선할 수 있었다. 측정실험 결과, 107 kHz 동작주파수에서 송수신 코일의 거리가 8 mm일 때 제안한 시스템의 효율은 40.10 %로 기존 코일의 최대전송효율인 20.5 %에 비해 크게 증가했다. 본 논문에서 제안한 3차원 이중송수신 코일시스템은 실제 무선충전 시스템 설계 시 다양한 디자인의 무선충전 시스템 설계 및 충전효율 개선에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.883-891
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• 2013

스마트폰 무선 충전 시나리오에서는 송신 패드에 비해 수신 패드의 크기가 작으므로 수신 패드의 위치에 상관없이 일정한 전력을 부하에 공급하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 송신 패드와 수신 패드의 크기가 각각 $16cm{\times}18cm$와 $6cm{\times}8cm$의 직사각형 구조를 갖는 경우, 무선 전력 전송 송신부에 위치한 E급 증폭기의 Drain 바이어스 전압만을 조정하여 수신 패드의 위치에 상관없이 일정한 전력이 부하에 공급되는 방식을 제안하였다. 설계된 LF-대역 무선 전력 시스템의 구성은 PWM IC인 TL494로 제어되는 Buck converter 구조의 전원 회로, 저가의 IRF510 power MOSFET을 이용한 E급 증폭기, 송신 패드 및 수신 패드, 그리고 Schottky 다이오드를 이용한 풀 브릿지 정류기로 구성된다. 제작된 무선 전력 전송 시스템은 바이어스 조정을 하지 않는 경우 240 kHz에서 최대 4 W 출력과 67 % 이상의 시스템 효율을 가지며, 바이어스 조정을 하는 경우에는 수신 패드의 위치에 상관없이 수신 전력을 2 W로 일정하게 유지할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.306-309
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• 2019

Wireless charging is a technology of transmitting power through an air gap to an electrical load for the purpose of energy dissemination. Compared to traditional charging with code, wireless power charging has many benefits of avoiding the hassle from connecting cables, rendering the design and fabrication of much smaller devices without the attachment of batteries, providing flexibility for devices, and enhancing energy efficiency, etc. A transmitting coil and a receiving coil for inductive coupling or magnetic resonant coupling methods are available for the near field techniques, but are not for the far field one. In this paper, the wireless power transfer (WPT) circuit by using magnetic resonant coupling method with a resonant frequency of 13.45 Mhz for the low power system is implemented to measure the power transmission efficiency in terms of mutual distance and omnidirectional angles of receiver.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.79-84
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• 2020

무선 전력 전송은 유선 전력 전송 보다 편리하지만 전송거리가 짧고 효율이 낮다. 또한, 여러 장치를 동시에 충전하기 어렵다. 본 논문에서는 무선 전력 전송의 전송 거리를 증가시키고 효율을 향상시키기 위해 다수의 송신코일을 이용해서 Magnetic Beam을 형성하는 방법을 제안한다. 이를 위해 송신코일 전류와 수신코일 중심에서의 자속밀도 사이의 관계를 모델링하고, 의사역행렬(Pseudoinverse)의 특성을 이용해 최적의 송신코일 전류를 계산한다. 마지막으로 Simulation을 통해 제안한 방법의 타당성을 검증한다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권1호
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• pp.13-19
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• 2018

Wireless power transfer (WPT) based on magnetic resonant coupling is a promising technology in many industrial applications. Efficiency of the WPT system usually depends on the tilt angle of the transmitter or the receiver coil. This work analyzes the effect of the tilt angle on the efficiency of the WPT system with horizontal misalignment. The mutual inductance between two coils located at arbitrary positions with tilt angles is calculated using a numerical analysis based on the Neumann formula. The efficiency of the WPT system with a tilted coil is extracted using an equivalent circuit model with extracted mutual inductance. By analyzing the results, we propose an optimal tilt angle to maximize the efficiency of the WPT system. The best angle to maximize the efficiency depends on the radii of the two coils and their relative position. The calculated efficiencies versus the tilt angle for various WPT cases, which change the radius of RX ($r_2=0.075m$, 0.1 m, 0.15 m) and the horizontal distance (y=0 m, 0.05 m, 0.1 m), are compared with the experimental results. The analytically extracted efficiencies and the extracted optimal tilt angles agree well with those of the experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2535-2537
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• 2000

In order to detect and monitor the broken cords of steel-cord belt from being damaged by impact of large lump of materials and the corrosion of steel cord, we developed a non-contact magnetic coil detection system. This measures the deterioration of reinforcing cables in steel cord conveyor belt which transport the ores in raw material plant. In this research, magnetic coil sensor of broken-cord detection system has exciting part and sensing part. The broken-cord detection system is operated by supplying a transmitter coil with electric power to generate magnetic field, and then the change of induced voltage is detected in each receiver coils due to resultant magnetic flux effected by the broken steel cords at the inside of the conveyor belt. By the informations such as the position and size of the broken steel cords obtained by SCBMS(Steel Cord Belt Monitoring System), it is expected that not only the span of belt life will be lengthened, but also this system can enable operators to plan scheduled maintenance and prevent the enlargement of damaged parts in steel cord belt at an early stage

• 전력전자학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.181-187
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• 2020

In this study, we propose a spherical flux concentration structure for omnidirectional wireless power transfer. Omnidirectional wireless power transfer technology is a method that can transmit power to a transmitter located in an arbitrary position in a two-dimensional or three-dimensional space. However, to improve the power transfer distance in a wireless power transfer system, the diameter of the coil or the number of windings must increase, thereby increasing the size of the transmitter. The proposed transmitter structure adds a ferrite core inside the transmitter coil so that the magnetic flux generated by the transmitter is directed toward the position of the receiver. As a result, the flux linkage and the mutual inductance increase. By implementing the omnidirectional wireless power transfer system using the proposed structure, the power transfer distance can be improved by 65% compared with the conventional system without increasing the size of the transmitter. Simulation shows that the proposed spherical flux concentration structure increases the mutual inductance of the omnidirectional wireless power transmission system.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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• pp.178-178
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• 2001

목적： 본 연구에서는 초당 $10^{9}$ 부동점 연산이 가능한 Texas Instrument사의 TMS320C6701 DSP를 이용하여 연속적으로 변하는 경사자계를 real-time으로 계산하여 후, 4 채널의 phase array 코일을 이용하여 영상을 얻은 후 빠른 재구성을 통하여 영상을 확인할 수 있는 spectrometer를 개발하였다. 대상 및 방법： 실시간 구현을 위하여 DSP 보드에 Texas Instruments(Tl)사의 TMS320C6701을 장착하였다. Transmitter, receiver, 그리고 gradient를 담당하는 DSP 보드들과 이들과 연결되어 rf modulation, gradient waveform을 만드는 analog board와 phased array coil을 위한 4 채널까지 측정이 가능한 receiver board로 구성하였다. Gradient 보드의 경우 각 경사자계의 채널(Gx, Gy, Gz)의 sampling points를 real-time으로 각각 계산함으로써 blipped-EPI 뿐만 아니라, 경사자계 파형이 연속적으로 변화하는 spiral-EPI의 실험도 가능하게 하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.71-77
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• 2001

In this paper, stress wave propagation characteristics of MR(Magneto-rheological) inserts are experimentally investigated. Generally, stress waves of structures such as warships or submarines are induced by shock waves from underwater explosion. Their fatal effects on the shipboard equipments or structures damage the performance of warships. But, such a problem can be solved by controlling the stress waves propagating through structures by means of MR inserts. MR insert consists of two aluminum layers and MR fluid filled in between. Two piezoceramic disks are embedded on the host plate as a transmitter and a receiver of stress waves. Pulse waves are generated by the transmitter and they reach to the receiver through the MR insert. Permanent magnet and magnetic coil are used to produce magnetic field at the MR insert. In the presence of magnetic field, MR particles are arranged in chains parallel to the magnetic field such that the transmitted stress waves are reduced. Attenuation of stress waves is experimentally investigated.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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• pp.233-236
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• 2000

A portable equipment that measures a current and voltage waveform of power transmission lines is pro-posed. In the equipment, the current and voltage, respectively, are detected by a loop coil and a capacitor clamped around the power lines. The detected data is transmitted by an FM wave to the receiver on the ground station. Since the receiver is isolated from the power lines, we do not require high potential insulators for the measurement of current and voltage. The proposed equipment is therefore, small-sized, light, and low in the cost of production. Experimental results presented here show that the equipment can monitor the current flowing in single wire over a ground plane and the potential of the wire.