• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권2호
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• pp.95-100
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• 2022

In this paper, a power loss analysis technique of a high-frequency transformer of a bidirectional DAB (Dual Active Bridge) converter is reported. To miniaturize the transformer of the dual active bridge converter, a resonant inductor was designed with an air gap included low-coupled rate state core to combine leakage inductor with the resonant inductor which is required for soft-switching. In this paper, leakage inductance and magnetizing inductance, core material, type of winding and winding method are included in the dual active bridge transformer loss analysis process to enable optimal design at the initial design stage. Transformer loss analysis for dual active bridge with a switching frequency of 200 kHz and maximum output of 5 kW was executed, and elements necessary for design based on the number of turns on the primary side were graphed while maintaining the transformer turns ratio and window area. In particular, it was possible to determine the optimal number of turns and thickness of the transformer, and ultimately, the total loss of the transformer could be estimated.

• Advances in nano research
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• 제12권5호
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• pp.489-499
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• 2022

Nanofluids have recently triggered a substantial scientific interest as cooling media. However, their stability is challenging for successful engagement in industrial applications. Different factors, including temperature, nanoparticles and base fluids characteristics, pH, ultrasonic power and frequency, agitation time, and surfactant type and concentration, determine the nanofluid stability regime. Indeed, it is often too complicated and even impossible to accurately find the conditions resulting in a stabilized nanofluid. Furthermore, there are no empirical, semi-empirical, and even intelligent scenarios for anticipating the stability of nanofluids. Therefore, this study introduces a straightforward and reliable intelligent classifier for discriminating among the stability regimes of alumina-water nanofluids based on the Zeta potential margins. In this regard, various intelligent classifiers (i.e., deep learning and multilayer perceptron neural network, decision tree, GoogleNet, and multi-output least squares support vector regression) have been designed, and their classification accuracy was compared. This comparison approved that the multilayer perceptron neural network (MLPNN) with the SoftMax activation function trained by the Bayesian regularization algorithm is the best classifier for the considered task. This intelligent classifier accurately detects the stability regimes of more than 90% of 345 different nanofluid samples. The overall classification accuracy and misclassification percent of 90.1% and 9.9% have been achieved by this model. This research is the first try toward anticipting the stability of water-alumin nanofluids from some easily measured independent variables.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.10-24
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• 2007

본 연구에서는 연료전지의 전압을 $380[V_{DC}]$로 승압하기 위한 새로운 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 $220[V_{DC}]$로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 연료전지용 전력변환장치를 제안하였다. 여기서 기존의 컨버터보다 부품수가 적고 제어가 용이하며, 대용량에 적합한 새로운 DC-DC 컨버터는 2차측에 스위치 $S_5,\;S_6$을 추가로 구성하여 위상천이 폭을 조절함으로써 출력 전력을 제어할 수 있으며, 넓은 출력 전압 조정에서도 $93{\sim}97[%]$의 효율을 얻을 수 있다. 그리고 연료전지와 유사한 출력 특성을 갖는 연료전지 시뮬레이터를 구현하였으며, 적절한 데드 타임 td을 제어하여 고주파 변압기의 여자 전류의 피크값과 고주파 변압기 1차측 전류가 일치하는 부분에서 소프트 스위칭을 실현 시켰다. 또한 직렬 인덕턴스 La를 추가적으로 적절하게 설정하여 2차측의 스위치와 직렬 다이오드에 발생하는 서지 전압과 경부하시에 발생되는 도통 손실을 저감시켰다. 끝으로 TMS320C31보드와 EPLD를 이용한 PWM 스위칭 기법에 의해 동작하는 단상 인버터를 설계, 제작하여 가정용 교류전압 공급에 유용하게 활용할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1-9
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• 2009

최근 역감, 촉감 피드백을 생성할 수 있고 3 차원 상호작용이 가능한 컴퓨터 인터페이스 기술이 발전하면서 기존의 입출력 장치에 의존하던 컴퓨터 시뮬레이션의 한계가 줄어들어 그 종류가 다양해지고 있다. 특히, 가상현실 기반 수술 시뮬레이터의 수요가 증가 하면서 사실적인 가상환경을 제공하는 방법에 관련된 연구가 활발히 진행 되고 있으며 그 중에서 가상 장기 모델의 사실적인 표현 기술은 사용자의 몰입감을 높여주는데 중요한 역할을 하기 때문에 반드시 필요한 분야이다. 가상 장기 모델의 사실성을 높이기 위해서는 사용자의 상호작용에 따라 변형되는 시각적 피드백과 알맞은 햅틱 피드백을 전달해야한다. 본 연구에서는 이 두 가지 피드백은 사람이 인지하는 방법과 시스템의 요구 사항이 다르기 때문에 보다 효과적인 시뮬레이션을 하기 위하여 서로 다른 두 모델을 구현하고 두 모델간의 동기화를 위한 기술로써 적응성 질량-스프링 모델 기법을 제안한다. 또한, 유연체 변형에 대하여 표면의 세부 형태를 보여주는 시각모델과 사용자의 상호작용에 따른 햅틱 피드백을 전달하는 햅틱 모델, 그리고 이 두개의 모델을 연동시키는 동기화 모델을 통하여 유연체의 거동을 실시간, 사실적으로 제공할 수 있는 가변형 모델 시뮬레이션 프레임워크를 설계한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.401-409
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• 2014

이 연구는 초고층 건물의 철근콘크리트 기둥 단면을 최적화하기 위한 알고리즘을 개발하고 이를 실제 프로젝트에 적용하는 과정에서 검증, 보완한 실용화 연구이다. 최적설계변수는 콘크리트 강도와 단면형상으로 구조엔지니어에 의해 수행된 1차적인 구조설계 결과를 바탕으로 상기 설계변수들을 순수하게 수치적 관점에서 전산최적화한 실례를 소개, 제시하는 것이 이 논문의 목적이다. 이를 위해 외부의 해석 솔버로부터 원 해석모델에서 산출한 부재 응력을 받아오고 이를 기준으로 최소 비용을 만족하는 단면형상을 찾는 전산최적설계 컴포넌트를 새롭게 개발하였다. 이를 활용하여 콘크리트 강도를 사전 가정하고 각 강도별로 1차 최적 단면형상을 산출한 다음 그 결과들을 비교 검토해 서로 다른 두 강도에 대한 단면형상이 최대한 유사한 지점에서 콘크리트 강도를 변경하는 최적설계 시나리오를 제안하였다. 이상의 프로세스는 현업 프로젝트를 수행하는 과정에서 특정 부재의 최적설계만을 위해 집중적으로 개발된 것이므로 구조적 관점에서 미시적이고 수학적 관점에 치중하였다는 한계를 가진다. 그러나 현업에의 적용을 위해 실용적 관점에서 알고리즘 및 프로세스를 강도 높게 검증, 보완한 결과물이므로 차후 발전적 적용 및 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권1호
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• pp.56-63
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• 2000

Buck 컨버터는 간단한 회로구조와 뛰어난 안정성으로 인하여 DC-DC 컨버터 중에서 가장 많이 이용되는 Topology이다. 그러나 박막 인버터를 기존의 buck 컨버터에 이용하는 경우 박막 인덕터의 인덕턴스가 기본적으로 작은 값이 되므로 최적의 리플전압을 얻기 위해서는 필요이상으로 주파수를 높일 필요가 있으며 이 경우 스위칭손실에 의한 컨버터의 효율저하를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 박막 인버터의 낮은 인덕턴스 값을 이용하여 스위치에 있어서 영전압 스위칭동작을 구현함으로써 컨버터의 효율을 상승시킬 수 있는 1W급 ZVS-CV Buck 컨버터를 제안하였으며, 실험과 손실해석을 통하여 박막 인덕터를 이용한 ZVS-CV Buck 컨버터의 정상동작을 확인하였고 기존의 Buck 컨버터 보다 효율이 약 4% 향상됨을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.907-915
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• 2002

본 논문에서는 위성 통신용 능동 위상 배열 안테나 시스템에 적용할 소형 디지털 위상 천이기 구조를 제안하였다. 포개진 브랜치라인 하이브리드를 기본 소자로 사용하는 반사형 위상 천이기 구조로서 우모드 및 기모드 해석 방법을 사용하여 이론적인 해석 및 설계 변수들을 유도하였다. 또한, 제안한 구조의 전기적인 성능을 실험적으로 확인하기 위하여, 유전율이 2.17인 테프론 기판을 사용하여 X 대역 4비트 위상 천이기를 설계, 제작하였다. 제작된 회로의 크기는 3.5 cm $\times$ 3.0 cm보다 작았으며, 기존의 비결합 구조에 비하여 적어도 50 % 이상의 크기 절감을 가져왔다. 제작된 위상 천이기의 실험 결과는 7.9 - 8.4 GHz 동작 대역내에서 평균 삽입 손실 및 삽입 손실 변화가 각각 3.5 dB, $\pm$ 0.6 dB이하였으며, 입출력 반사 손실은 10 dB 이상이었다. 또한, $\pm$3$^{\circ}$의 rms 위상오차 범위 내에서 원하는 4비트 위상 특성 변화를 보여주었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권5호
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• pp.395-400
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• 2008

비자성 및 자성 금속 시편의 표면 결함을 검출하기 위하여 교류자기장을 이용하였다. 비파괴 센서 프로브는 자성 박막 요크와 박막형 코일로 구성된 신호 검출부와 시편에 교류자기장을 인가하기 위한 단일 직선을 이용한 여기 코일로 이루어져 있다. 박막형 유도 코일 센서는 스퍼터, 전기도금, 건식 식각과 사진식각 공정을 이용하여 제작되었다. 시편에 교류자기장을 인가하기 위하여 0.7 MHz-1.8 MHz 주파수 영역에서 0.1A-1.0A의 교류전류를 여기코일에 인가하였다. 센서의 특성은 최소 0.5 mm의 깊이와 폭을 가진 인위적인 슬릿 형태 비자성체 Al과 자성체 FeC 결함 시편을 이용하여 측정하였다. 측정된 신호는 높은 감도를 갖고 결함 시편위의 슬릿결함의 위치와 일치함을 알 수 있었다. 또한 박막형 유도 코일 센서를 이용하여 마이크론 크기의 표면 결함을 가진 자성체 FeC의 시편을 비접촉 스캔하여 측정된 유도전압의 변화를 이미지화 하였으며 그 결과를 광학적 이미지와 비교하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.75-82
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• 2004

본 논문에서 액티브 스너버 회로를 가진 영전압 변환 펄스 폭 변조(ZVT-PWM) 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 경부하 상태에서도 동작하며, 영전압 스위칭과 영전류 스위칭 부근에서 온-오프 되며, 주 스위치와 주다이오드에 전압과 전류의 스트레스가 추가적으로 발생하지 않는다. 그리고 보조 스위치와 보조 다이오드의 전압과 전류 허용 레벨을 제시하였다. 제안된 750[W], 80[KHz] PWM 부스터 컨버터는 전 출력 전력에서 소프트 스위칭 컨버터를 적용하여 실행한 결과 주 스위치에서의 손실은 하드 스위칭과 비교해서 약 27[%], 전체 회로 손실은 약 36[%] 저감되었으며, 전체 효율은 기존의 컨버터보다 보다 6{%] 정도 향상됨을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제10권5호
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• pp.430-438
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• 1999

근적외선 파장영역에서 시분해 분광용 레이저 광원개발을 위해 발진파장이 반사경의 파장 선폭에 의해 제한된 수십 펨토초 펄스폭의 고출력 티타늄 사파이어 레이저를 개발하였다. 한쪽 프리즘 끝에 미세 stepping-motor로 제어되는 kniff-edge slits를 사용하여 발진파장을 선택하였으며, 파장가변영역은 770nm~870nm이었고, 이 파장영역에서 얻은 펄스폭은 40 fs 미만이었다. 가장 짧은 펄스폭은 약 17 fs 이었으며 이때의 파장중심은 820nm이고 선폭은 72nm이었다. 약 5W 출력의 아르곤 레이저 여기광을 사용하여 위의 파장영역에서 얻은 평균출력은 440 mW~580 mW 이었다. 연속발진 경우와 Kerr-lens mode locking 경우의 이득매질에서의 빔의 크기를 계산하여 이득변조값 ${\lambda}=2.5{\times}10_{-8}$ W을 수치적으로 얻었고, 이로부터 Ginzberg Landau 방정식을 사용하여 40 fs 미만의 펄스폭이 발생됨을 보였다.