• 한국자기학회지
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• 제23권2호
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• pp.68-76
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• 2013

자기유도형 기반의 무선전력 전송 기술을 이용한 무선충전 기능이 최근 스마트폰 등에 채용되어 주요한 소비자 편의기능으로 자리잡고 있다. 무선전력전송 모듈은 무선전력 전송효율을 개선하고 휴대폰 주요 회로부에 대한 전자기장 간섭을 억제하기 위하여 전자기장 차폐 소재의 사용이 필수적이다. 본 논문에서는 무선전력 전송모듈용 전자기장 차폐 소재의 역할과 기술에 대해 소개하였다. 이와 함께 향후 확산될 중급 전력(mid-power)과 대전력(high-power)영역의 무선전력 전송 응용분야에서 대응 가능한 차폐 소재의 개발 방향을 정리하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5307-5327
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• 2016

Restricted by finite battery energy, traditional wireless sensor networks (WSNs) can only maintain for a limited period of time, resulting in serious performance bottleneck in long-term deployment of WSN. Fortunately, the advancement in the wireless energy transfer technology provides a potential to free WSNs from limited energy supply and remain perpetual operational. A mobile charger called wireless charging vehicle (WCV) is employed to periodically charge each sensor node and keep its energy level above the minimum threshold. Aiming at maximizing the ratio of the WCV's vocation time over the cycle time as well as guaranteeing the perpetual operation of networks, we propose a feasible and optimal solution to this issue within the context of a real-time large-scale deployed WSN. First, we develop two different types of charging cycles: initialization cycles and renewable cycles and give relevant algorithms to construct these two cycles for each sensor node. We then formulate the optimization problem into an optimal construction algorithm and prove its correctness through theoretical analysis. Finally, we conduct extensive simulations to demonstrate the effectiveness of our proposed algorithms.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권1호
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• pp.98-105
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• 2019

Energy autonomy is a system that is sustained by energy from an independent and distributed source such as renewable energy. In this paper, we propose a robotic energy autonomy in which a robot obtains energy from a renewable energy source with a limited storage capacity. As an energy transfer method, wireless power transfer is used to solve the problem of the conventional contact charging method, mechanical complexity, and to obtain high energy transfer efficiency, the image information is used to align the transmitting and receiving coils accurately. A small scale thermoelectric energy source with boost converter, battery charger, and wireless power transfer coil is constructed and an actual charging experiment is conducted to verify the proposed autonomy system.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.130-133
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• 2015

최근 정보통신기술의 발전에 따라 미래인터넷의 중요성이 강조되고 있으며 그 가운데 사물인터넷은 공공 및 민간 부분에서 활용 및 중요성이 크게 부각되고 있다. 이 기술 분야에 대한 관심은 꾸준히 증가하고 있는 추세이며 관련 서비스도 지속적으로 등장하고 있다. 따라서 사물인터넷을 기반 선행 연구들을 문헌적 분석을 실시하였다. 또한, 본 연구는 2010년 이후 국내 학술지에 게재된 연구 중 사물인터넷과 관련된 연구 34편의 연구논문을 대상으로 하였다. 분석결과 사물인터넷 관련 연구들은 2014년-2015년 사이에 대부분 이루어지고 있다는 것을 알 수 있었다. 문헌분석에 가장 많은 포함된 논문은 한국통신학회지로서 8편이었다. 이러한 결과는 사물인터넷이 정보통신기술을 기반으로 하고 있다는 것을 말해주고 있다. 결과를 바탕으로 연구의 한계와 시사점을 제시하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.207-209
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• 2015

최근 경제발전과 정보통신기술의 발달에 따라 스마트폰 시장이 지속적으로 성장하고 있다. 무선충전기 시장의 전망은 꾸준히 상승하고 있으며, 최근의 경우 2010년 1억 2,390만 달러 수준에서 2011년 8억 8,580만 달러로 약 6배정도 성장하였으며, 2014년에는 180억 달러 규모에 이를 것으로 예상되고 있다. 이 기술 분야에 대한 관심은 꾸준히 증가하고 있는 추세이며 관련 상품도 지속적으로 등장하고 있다. 연구대상은 경남과 전북지역에 거주하는 모바일 사용자 76명을 대상으로 설문을 통해 자료를 수집하였다. 응답자의 대부분인 약 88%가 무선 충전기가 무엇인지 설명할 수 있다고 응답하였다. 그리고 응답자의 약 70%는 차후 스마트폰 교체 시기에는 무선충전을 고려한 제품을 선택하겠다고 응답하였다. 분석결과를 바탕으로 이론적 실무적 시사점을 제시하고자 한다.

• 전기학회논문지
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• 제62권6호
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• pp.762-766
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• 2013

Interest in Wireless Power Transmission (WPT) technology has been increasing worldwide recently. This trend is proved by commercialized products such as electric toothbrush, wireless razor, and wireless charger for mobile phone battery. Studies for enhancing the applicability of the technology have been continuously conducted. Currently the WPT technology is based on the technologies using microwave, inductively coupling, and magnetic resonance. In the meantime, development of the microwave-based WPT faces difficulty due to health hazards involved in the technology, and application of the WPT technology using inductively coupling is restricted by area due to the problem of transmission length. In comparison, the WPT technology using magnetic resonance draws attention in terms of efficiency and transmission length. In this study, the sending coil based on the WPT technology using magnetic resonance system was replaced with an HTS coil to enhance transmission efficiency. Since the HTS coil has a zero resistance, power transmission loss can be minimized. At the same time, size of the current density could be increased to 100 times or more than typical coils. In addition, through impedance matching of LC device, maximal resonance properties were induced and consequently, frequency selection quality characteristics or Q was enhanced. As a result, the WPT type using the HTS coil showed a longer transmission length and better transmission efficiency compared with the WPT type using typical coils.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.631-631
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• 2013

Battery has major drawbacks including its size and life expectancy, and environmental problem. As an alternative, energy harvesting is emerging as a potential solution to replace battery along with more energy-efficient IT devices. The idea of harnessing energy from our living environment is sustainable, semi-permanent, and eco-friendly. Also, unlike battery, energy harvester does not require much space to store energy. Therefore, energy harvesting can provide a better source of power for small, portable, and wireless devices. Among various ways of harvesting energy from our surroundings, triboelectricity is chosen due to its potential to be miniaturized, and efficient. Triboelectric effect occurs as two different materials with different polarity of charge separation come into contact through friction, and then become separated so that electric potential difference is achieved. In this research, such characteristic of triboelectricity is used as a way to convert ambient mechanical energy into electric energy.Series of recent researches have shown promising results that the triboelectric energy harvester can be simple and cost effective. However, sufficient electricity level required to operate mobile devices has not yet been achieved.In this research, our group focuses on the design and optimization of triboelectric energy harvesting device to enhance its output. By using maskless lithography to pattern Kapton film and silicon substrate, which is used as a mold for PDMS thin layer, and sputtering metal electrodes on each side, we fabricate and demonstrate different designs of triboelectric energy harvester that utilizes the contact electrification between a polymer thin film and a metal thin foil. In order to achieve optimized result, the output voltage and current are measured under diverse conditions, which include different surface structure and pattern, material, and the gap between layers.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권2_1호
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• pp.115-124
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• 2020

In wireless power transfer (WPT) system, the conventional compensation topologies only can provide a constant current (CC) or constant voltage (CV) output under their resonant conditions. It is difficult to meet the CC and CV hybrid charging requirements without any other schemes. In this study, a switching hybrid topology (SHT) is proposed for CC and CV electric vehicle (EV) battery charging. By utilizing an additional capacitor and two AC switches (ACSs), a double-side LCC (DS-LCC) and an inductor and double capacitors-series (LCC-S) topologies are combined. According to the specified CC and CV charging profile, the CC and CV charging modes can be flexibly converted by the two additional ACSs. In addition, zero phase angle (ZPA) also can be achieved in both charging modes. In this method, because the operating frequency is fixed, without using PWM control, and only a small number of devices are added, it has the benefits of low-cost, easy-controllability and high efficiency. A 3.3-kW experimental prototype is configured to verify the proposed switching hybrid charger. The maximum DC efficiencies (at 3.3-kW) of the proposed SHT is 92.58%.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.552-558
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• 2014

본 논문에서는 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈 설계방법을 제안한다. 제안된 ZigBee 원칩형 통신모듈 설계는 ZigBee 시스템 구성을 위해 일반적으로 사용되는 2개의 칩 제어 프로세서와 ZigBee RF 디바이스로 구성되는 방식을 한 개의 칩 모듈로 설계한다. 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈은 무선통신 통합제어부, 센서 및 고전압 발생부, 충전 및 전원회로부, 유선통신부, RF 회로부 및 안테나부 등으로 구성된다. 무선통신 통합제어부는 ZigBee를 위한 무선통신 제어 기능 및 방사선 측정 및 제어를 위한 기능을 수행한다. 센서 및 고전압 발생부는 2차에 걸쳐 500V의 고전압을 생성하여 GM Tube를 통해 감지된 방사선에 대한 펄스를 증폭 필터링 하는 기능을 수행한다. 충전 및 전원회로부는 리튬이온 배터리의 충전 및 원칩 프로세서에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 유선통신부는 PC와의 인터페이스 및 디버깅을 위한 USB 인터페이스 및 원거리 유선 통신이 가능하도록 RS-485/422 인터페이스 기능을 수행한다. RF 회로부 및 안테나부는 칩안테나를 적용할 수 있도록 RLC 수동소자를 적용하여 BALUN 및 안테나 임피던스 매칭 회로를 구성하여 무선통신이 가능하도록 한다. 제안된 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈을 설계 실험한 결과, 10m, 100m 구간에서 모두 데이터가 정상적으로 전송되어서 원격 방사선량 측정이 되었음을 확인할 수가 있었다. 또한 낮은 소비전류와 적은 비용으로 원격 방사선량 측정환경을 구축할 수 있었다. 따라서 방사선 측정장치의 선형성 확보 및 장치의 소형화를 통해 안정적인 방사선 측정 및 실시간 모니터링 환경을 구축할 수가 있었다.