• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.67-73
• /
• 2016

최근 들어 전 세계적으로 무선전력전송이 많이 연구되고 있다. 무선 전력전송이란 전기기기가 전선이 없어도 무선으로 전력을 공급하는 기술이다. 본 논문에서는 ICT 기반의 무선전력전송 시스템을 설계, 제작하였다. 제안된 시스템은 기존 시스템보다 픽업코일에 접촉는 면적을 증대하여 같은 L값과 C값을 사용해도 효율이 높아질 수 있도록 설계하였다. 무선 전송의 송 수신부와 고효율의 코일부로 구성되어 있으며, 시스템의 전송 효율을 높이는 방법을 제안하였다. 특히 무선 송 수신부는 ICT 기술과 연동이 가능하도록 설계하여 실시간 원격 모니터링이 가능하도록 제작하였고, 대기전력을 절감하는 효과를 연구하였다. 이를 위하여 기업에서 무선전력전송 시스템에 사용된 IGBT소자의 최대 주파수 20[KHz]를 사용하여 이에 가장 적절한 L, C값을 찾기 위해 많은 필드실험을 통하여 가장 효율적인 L값 $23.9[{\mu}H]$, C값 $2.64[{\mu}F]$을 선정하여 시스템을 구성하였다. 또한 대기전력을 감소하기 위해 출력전류를 제어하는 알고리즘을 설계하여 적용하였다. 이 결과 기존의 장비보다 무선전력전송용량과 효율이 75[%]에서 80[%]로 전력전송 유효거리를 10[%] 증가하여 대기전력의 감소 및 유지보수 비용이 절감하였고, ICT 기술을 이용한 무선 송수신부 와 프로그램을 개발하여 사용자가 취득된 데이터로 시스템의 고장 검출을 쉽게 할 수 있게 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3587-3593
• /
• 2009

최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.201-215
• /
• 1999

입구폭이 좁고 직사각형 형태인 감천항에서 수압식 파고계를 이용한 장·단주기파 및 유속계를 이용한 항입구 유속관측을 실시하였다. 수압 자료에 경향 제거와 Butterworth 고주파수 통과 필터를 적용하여 조석 성분을 제거하였다. 스펙트럼 밀도의 평활화시 주파수폭을 일정하게 유지하는 일정평활화법에 비해 저주파수에서 고주파수로 가면서 폭을 증가시키는 점증평활화법이 장·단주기측에서 모두 만족할 만한 해상도를 보이는 것으로 나타났다. 후자를 현장관측 자료에 적용하여 구한 스펙트럼 밀도와 상대진폭비를 기준하여 감천항의 부진동 모드를 검토하였다. 전체 자료를 분석한 결과 감천항의 Helmholtz 공진 모드는 주기 31.7분에서 상대진폭비 9.2를 보여 동해안의 여러 항만에 비해 상당히 큰 값을 나타냈으며, 제 2 및 제 3 공진주기는 10.3분과 5.4분으로 제시되었다. 한편, 길이를 1일로 분할한 자료들의 분석결과 폭풍시에는 평상시에 비해 스펙트럼 밀도가 매우 컸을 뿐만 아니라 제2 및 제 3 공진의 출현 현상이 우세한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.663-669
• /
• 2016

본 논문에서는 높은 감도의 테라헤르츠 센서로 응용이 가능한 고품질 비대칭 분리고리공진기(ASLR: Asymmetric Split-Loop Resonator) 메타물질의 구조적인 비대칭 정도에 따른 ASLR의 공진특성 변화를 전자기 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 특히, ASLR의 구조적 비대칭성은 높은 품질인자를 갖는 파노공진을 발생시키므로 ASLR의 비대칭성 정도에 따라서 ASLR 고유공진과 파노공진의 공진주파수 변화와 투과계수 및 품질인자의 변화를 분석하였다. 또한, ASLR의 구조적 비대칭성에 따른 ASLR의 공진 특성 변화의 원인을 분석하기 위해 표면전류밀도를 계산하여 ASLR 공진의 공진주파수, 투과계수, 그리고 품질인자가 변화하는 이유를 분석하였다. 이를 통하여 ASLR 고유공진의 표면전류밀도는 이중 극자를 형성하여 높은 방사 손실을 가지게 되므로 품질인자가 낮아지게 되고, 파노공진의 표면전류밀도는 닫힌 모드 또는 사중 극자를 형성하여 이중 극자에 비하여 낮은 방사 손실을 가지므로 파노공진 상태의 ASLR이 높은 품질인자를 가지게 됨을 확인하였다. 이러한 ASLR의 파노공진 특성 분석 결과를 바탕으로 메타물질의 비대칭성을 조절하면 높은 품질인자를 가지는 테라헤르츠 고성능 필터 또는 고감도 센서 개발이 가능하다. 이러한 고감도 고성능 테라헤르츠 소자 개발은 테라헤르츠 메타물질의 실질적인 산업 응용을 유도할 것으로 기대한다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제43권1호
• /
• pp.45-52
• /
• 2006

본 논문에서는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 적용한 PWM-PFC 스텝-업 컨버터에 대해 제안한다. 제안된 컨버터는 전류불연속 제어모드에 의해 제어회로 구성이 간단하고 회로 구성소자의 용량을 줄일 수 있다. 또한 입력전류는 스위치의 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례한 불연속적인 펄스열의 정현파상으로 된다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 주어지고 듀티율 일정제어에 의해서 제안된 컨버터는 제어기법이 간단하게 된다. 일반적으로 입력전류 불연속제어에 의한 컨버터의 경우, 사용된 스위치의 턴-온 동작은 영전류 스위칭으로 되는 장점이 있지만, 스위치의 턴-오프 동작은 최대 전류에서 스위칭되어 스위칭 손실을 증대시키고 스위치의 과중한 스트레스를 가져오게 된다. 이것은 컨버터의 효율을 저하 시키는 요인이다. 본 논문에서는 부분공진 회로로 동작되는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 스위치들의 턴-온, 턴-오프 동작을 소프트 스위칭으로 만들어 컨버터의 효율을 더욱 증대시킨다 제안된 PWM-PFC 스텝-업 컨버터는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 입증된다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제49권5호
• /
• pp.283-288
• /
• 2000

In this work, small-size, high-performance simple solenoid-type RF chip inductors utilizing an Al2O3 core material were investigated. Copper (Cu) wire with $40\mum$ diameter was used as the coils and the size of the chip inductor fabricated in this work was $2.1mm\times1.5mm\times1.0mm$. The external current source was applied after bonding Cu coil leads to gold pads electro-plated on each end of backsides of a core material. High frequency characteristics of the inductance (L), quality factor (Q), and impedance (Z) of developed inductors were measured using an RF Impedance/Material Analyzer (HP4291B with HP16193A test fixture). This HP4291B was also used to obtain the equivalent circuit and its circuit parameters of the chip inductors. This HP4291B was also used to obtain the equivalent circuit and its circuit parameters of the chip inductors. The developed inductors have the self-resonant frequency (SRF) of 1.1 to 3.1 GHz and exhibit L of 22 to 150 nH. The L of the inductors decreases with increasing the SRF. The Z of the inductors has the maximum value at the SRF and the inductors have the quality factor of 70 to 97 in the frequency range of 500 MHz to 1.5 GHz.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제33권8호
• /
• pp.1220-1225
• /
• 2009

본 논문에서는 사냑 루프 필터와 광섬유 격자 기반의 파장가변 궤환 레이저를 제안하고 있다. 다중파장을 제공하기 위하여 복굴절을 이용한 사냑 루프를 적용하였고 0.33nm의 인접 채널간격을 가지도록 제작하였다. 광섬유 격자의 열 광학 효과에 의한 파장가변을 유도하기 위하여 니크롬선을 격자위에 감았다. 파장가변과 분리에 대한 특성을 측정하기 위하여 길이가 다른 니크롬선으로 두 종류의 광섬유 격자 소자를 제작하였으며, 열 저항으로 파장가변이 되게 하였다. 광섬유격자의 반사파장이 사냑루프 다중파장의 특정 파장과 일치하면 모드 잠김현상에 의해서 공진하고 발진하게 된다. 공진파장의 이동도는 1.75pm/mW이다. 이 시스템은 전력 시스템의 전력 변동을 모니터링하는 분야에 적용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.328-334
• /
• 2012

본 논문은 휴대폰용 700 MHz 대역 LTE용 안테나의 광대역 설계 기법을 제안한 것이다. 제안한 안테나는 역 F(Planar Inverted - F) 구조를 기본으로 설계되었다. 광대역을 실현하기 위해 전기적 길이를 제어하는 방법으로 라운드 구조와 이중 공진 특성을 얻을 수 있는 지선 소자가 설계에 도입되었다. 그 결과, 복소비 유전율이 4.4인 FR-4 기판에서 $30{\times}34mm$의 협소한 공간임에도 불구하고, 약 95 MHz의 대역폭을 실현했다. 측정된 반사손실, 대역폭과 이득 방사 패턴은 계산 값과 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.283-291
• /
• 2012

본 논문에서는 UWB 하반 대역의 WVAN Gbps 데이터 전송률 트랜시버용 소형 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 광대역 특성을 얻기 위하여 부분 접지면 상에서 사각형 모노폴에 링형 스터브와 개방 스터브를 부착하여 다수의 공진 전류 경로를 가짐으로써 -10 dB 이하 반사 손실 영역을 넓혔다. 설계된 안테나는 전자기모의시험을 거쳐 제작되었고, UWB 하반 대역인 3.197~4.732 GHz에서 -10 dB 이하의 반사 손실과 5 dBi 이상의 안테나 이득과 80 % 이상의 효율 특성을 보였다. 따라서 제작된 안테나는 소형화는 물론 우수한 성능의 무선 통신 트랜시버용으로 적합한 것으로 판단된다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.396-403
• /
• 2016

Usually, large-sized buses and trucks have a very high load. In addition, frequent braking during downhill or long-distance driving, causes the conventional method using the brake friction to have a problem in safety because of brake fade and brake burst phenomenon. Auxiliary brakes dividing the braking load is essential. Hence, environment-friendly auxiliary brakes, such as contactless brake rather than the engine auxiliary brake system are needed. A study aimed at improving the energy efficiency by recharging electric energy with changing mechanical to electrical energy that occurs when braking is actively in progress. In this paper, the voltage control method is utilized to recover the electric energy generated in the electromagnetic retarder instead of the eddy current. To regenerate the braking energy into the electrical energy, the resonant L-C circuit is configured in the retarder. The voltage generated in the retarder is simply modeled as a transformer. However, retarder voltage control in this paper is simulated by modeling the induction generator because this induction generator modeling is more practical than transformer modeling. The changes in the voltage of the resonance circuit, which depends on the switch pulse duration of the control device, were analyzed. A PI controller algorithm to control this voltage is proposed. The feasibility of modeling retarder and voltage controller are shown by using MATLAB Simulink in this paper.