• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.267-271
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• 2012

본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅을 위한 전력관리회로를 제안한다. 솔라셀이 센서노드가 동작할 수 있는 충분한 전압을 출력할 경우는 Power Management Unit(PMU)를 통해 직접 솔라셀의 에너지를 부하로 공급하고, 솔라셀의 출력전압이 센서노드가 동작하기에 충분치 않다면 voltage booster(VB)를 통해 충분한 전압까지 승압하여 이를 PMU를 통해 부하로 공급하도록 설계하였다. 설계된 회로를 0.18um CMOS 공정으로 제작하여 측정한 결과, 솔라셀의 에너지를 PMU를 통해 직접 부하로 공급하는 경우는 보다 많은 에너지가 부하로 공급되었고, VB를 이용하여 PMU를 통해 부하로 에너지를 공급하는 경우는 낮은 전압을 출력하는 초소형 솔라셀에도 적용이 가능하였고 낮은 조도에서도 에너지 공급이 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4308-4313
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• 2011

본 연구에서는 친환경 대형 버스 차량에 적용되는 루프형 전동식 냉방시스템의 성능특성을 파악하기 위하여 스크롤 압축기의 주파수 및 승차 공간의 온도인 내기온도를 변화시켜가면서 다양한 실험을 진행하였다. 이를 위하여 인버터로 구동되는 전동식 스크롤 압축기를 적용한 냉방시스템을 설계 및 제작 하였고 냉매 충진량 실험을 통하여 루프형 전동식 냉방시스템의 충분한 과냉도를 확보할 수 있는 최적 냉매 봉입량을 선정하였다. 압축기 주파수가 55 Hz에서 65 Hz로 증가함에 따라 냉방시스템의 증발용량은 4.3% 증가하였으나 냉방 COP는 14.1% 감소하였고, 내기온도가 $27^{\circ}C$에서 $35^{\circ}C$로 증가함에 따라 냉방시스템의 증발용량 및 COP는 각각 9.17%와 1.43% 증가하였다. 더불어 전동식 스크롤 압축기를 구동하는 인버터의 작동 효율은 내기온도 변화보다는 압축기 주파수 변화에 더 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1B호
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• pp.183-192
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• 2000

본 논문에서는 전류펌핑 알고리즘을 이용한 클락 동기용 3.3V 단일 공급 전압하에서 3-250MHz 입력 록킹 범위를 갖는 2중 루프 구조의 CMOS PLL 회로를 설계하였다. 본 논문은 전압 제어 발진기 회로의 전압대 주파수의 선형성을 향상시키기 위한 전류펌핑 알고리즘을 이용한 PLL 구조를 제안한다. 설계된 전압 제어 발진기 회로는 75.8MHz-1GHz 의 넓은 주파수 범위에서 높은 성형성을 가지고 동작한다. 또한, 록킹 되었을 때 루프 필터 회로를 포함한 저하 펌프 회로의 전압 변동 현상을 막는 위상 주파수 검출기 회로를 설계하였다. 0.6$\mu\textrm{m}$ N-well single-poly triple metal CMOS 공정을 사용하여 모이 실험 한 결과, 125MHz의 입력 주파수를 갖고 1GHz의 동작 주파수에서 3.5$\mu\textrm{s}$의 록킹 시간과 92mW의 전력 소모를 나타내었다. 측정 결과 V-I 컨버터 회로를 포함한 VCO 회로의 위상 잡음은 100kHz의 옵셋 주파수에서 -100.3dBc/Hz를 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제12권4호
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• pp.191-197
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• 2003

최근 인터넷 사용의 증가로 인한 데이터 전송이 급속히 증가하고 있고, 이러한 전송을 위해 광섬유가 주로 사용되고 있다. 장거리 통신을 통한 신호의 감쇄 및 왜곡을 보정하기 위하여 보통 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 신호를 재생한다. 이러한 광신호는 포토 다이오드를 통하여 전기적인 신호로 바꾸어지는데, 광신호의 정확한 클락과 데이터를 추출하는 과정은 필수적이다. 본 연구에서는 광대역의 광신호 클락과 데이터의 복원에 쓰이는 클락-데이터 복원회로(CDR)를 1.8V $0.18\;{\mu}m$ CMOS공정을 이용하여 설계하였다. 이 CDR 회로는 위상고정 루프를 사용한 회로로서 개선된 위상비교기 및 전하 펌프를 사용하였다. 특히 설계된 CDR은 광대역 링 발진기를 사용함으로서 750 Mb/s에서 2.85 Gb/s의 다중속도를 가진 데이터의 클락과 데이터의 복원이 가능하다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.323-329
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• 2012

A thermal management system of a proton exchange membrane fuel cell is taken charge of controlling the temperature of fuel cell stack by rejection of electrochemically reacted heat. Two major components of thermal management system are heat exchanger and pump which determines required amount of heat. Since the performance and durability of PEMFC system is sensitive to the operating temperature and temperature distribution inside the stack, it is necessary to control the thermal management system properly under guidance of operating strategy. The control study of the thermal management system is able to be boosted up with hardware in the loop simulation which directly connects the plant simulation with real hardware components. In this study, the plant simulation of fuel cell stack has been developed and the simulation model is connected with virtual data acquisition system. And HIL simulator has been developed to control the coolant supply system for the study of PEMFC thermal management system. The virtual data acquisition system and the HIL simulator are developed under LabVIEWTM Platform and the Simulation interface toolkit integrates the fuel cell plant simulator with the virtual DAQ display and HIL simulator.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.397-400
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• 2015

본 논문에서는 낮은 듀티 동작의 센서 노드를 위한 저비용 MPPT 제어기능을 갖는 빛에너지 하베스팅 회로를 제안한다. 환경, 구조물 모니터링 센서와 같은 연속적인 동작이 요구되지 않는 센서 노드가 어플리케이션이며, 기존의 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어방법과 다르게 간단한 회로들을 이용하여 저비용 MPPT 제어 방법을 구현하였다. 제안된 MPPT 방법은 솔라셀의 개방회로전압과 MPP 전압간의 비례관계를 이용하여, 솔라셀의 개방회로 전압을 주기적으로 샘플링함으로써 최대 가용전력이 생성되는 지점을 추적하고 이를 부하로 전달한다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m\;CMOS$ 공정으로 설계되었으며, 칩 면적은 패드를 포함하여 $975{\mu}m{\times}1025{\mu}m$이다. 제작된 칩을 측정한 결과 주기적으로 솔라셀의 개방회로를 샘플링하여 솔라셀의 MPP를 실시간 추적하는 것을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권3호
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• pp.1226-1235
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• 2016

For wearable health monitoring systems, a fundamental problem is the limited space for storing energy, which can be translated into a short operational life. In this paper, a highly efficient active voltage doubling rectifier with a wide input range for micro-piezoelectric energy harvesting systems is proposed. To obtain a higher output voltage, the Dickson charge pump topology is chosen in this design. By replacing the passive diodes with unbalanced-biased comparator-controlled active counterparts, the proposed rectifier minimizes the voltage losses along the conduction path and solves the reverse leakage problem caused by conventional comparator-controlled active diodes. To improve the rectifier input voltage sensitivity and decrease the minimum operational input voltage, two low power common-gate comparators are introduced in the proposed design. To keep the comparator from oscillating, a positive feedback loop formed by the capacitor C is added to it. Based on the SMIC 0.18-μm standard CMOS process, the proposed rectifier is simulated and implemented. The area of the whole chip is 0.91×0.97 mm², while the rectifier core occupies only 13% of this area. The measured results show that the proposed rectifier can operate properly with input amplitudes ranging from 0.2 to 1.0V and with frequencies ranging from 20 to 3000 Hz. The proposed rectifier can achieve a 92.5% power conversion efficiency (PCE) with input amplitudes equal to 0.6 V at 200 Hz. The voltage conversion efficiency (VCE) is around 93% for input amplitudes greater than 0.3 V and load resistances larger than 20kΩ.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.2064-2071
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• 1998

휴대용 기기에서 자체 발진하여 클럭원으로 사용되는 TCXO의 출력과 같은 작은 진폭(400mV)의 정현파 입력을 내부 논리회로의 클럭원으로 사용하기 위한 파형정형 및 50%의 듀티 비(duty ratio)의 출력을 가지는 새로운 디지털 클럭레벨 변환기를 설계, 개발 하였다. 정, 부 두 개의 비교기, RS 래치, 차아지 펌프, 기준 전압 발생기로 구성된 새로운 신호 변환회로는 출력파형의 펄스 폭을 감지하고, 이 결과를 궤환루프로 구성하여 입력 비교기 기준 전압단자로 궤환시킴으로서 다지털 신호레벨의 정확한 50%의 듀티 비를 가진 출력을 생성할 수 있다. 개발한 레벨변환기는 ADC등의 샘플링 클럭원, PLL 또는 신호 합성기의 클럭원으로 사용할 수가 있다. 설계는 $0.8\mu\textrm{m}$ double metal double poly analog CMOS 공정을 사용하고, BSIM3 model을 사용하였으며, 실험결과 370mV의 정현파 입력율 50 + 3%의 듀티 비를 가진 안정된 논리레벨 출력 동작특성을 얻을 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.66-69
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• 2017

In recent year, energy harvesting technologies from the ambient environments such as light, motion, wireless waves, and temperature again a lot of attraction form research community [1-5] due to its efficient solution in order to substitute for conventional power delivery methods, especially in wearable together with on-body applications. The drawbacks of battery-powered characteristic used in commodity applications lead to self-powered, long-lifetime circuit design. Thermoelectric generator, a solid-state sensor, is useful compared to the harvesting devices in order to enable self-sustained low-power applications. TEG based on the Seebeck effect is utilized to transfer thermal energy which is available with a temperature gradient into useful electrical energy. Depending on the temperature difference between two sides, amount of output power will be proportionally delivered. In this work, we illustrated a low-input voltage energy harvesting circuit applied discontinuous conduction mode (DCM) method for getting an adequate amount of energy from thermoelectric generator (TEG) for a specific wearable application. With a small temperature gradient harvested from human skin, the input voltage from the transducer is as low as 60mV, the proposed circuit, fabricated in a $0.6{\mu}m$ CMOS process, is capable of generating a regulated output voltage of 4.2V with an output power reaching to $40{\mu}W$. The proposed circuit is useful for powering energy to battery-less systems, such as wearable application devices.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.707-714
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• 2014

콘크리트 충전강관(CFT)은 강관의 내부에 콘크리트로 채워진 기둥이다. CFT는 강재와 콘크리트로 구성되며, 강재는 콘크리트를 내부에서 구속시켰고, 내부 콘크리트는 기둥의 압축하중을 감당한다. 본 실험에서 73~100MPa급 고강도 콘크리트에 관해 유동성실험, 압축강도실험, 압송압력실험을 실시하였으며, CFT용 고강도 콘크리트의 물리적 성질을 알아보기 위해 슬럼프, 슬럼프 플로우, 공기량, U-box시험, O-Lot시험, L-flow시험이 진행되었다. 이러한 연구의 결과를 바탕으로 Mock-up테스트에서 콘크리트 충전성 시험, 수화열 측정 시험, 응력계측 시험을 수행하였다. 현장적용은 상암동 및 서강대 현장의 두 곳에 각각 ${\Box}-566{\times}566{\times}10$, ${\Box}-400{\times}400{\times}25$의 대상기둥을 선정하여 현장계측을 진행하였다. CFT기둥의 장기거동 예측에 관하여 설계하중에 대해 콘크리트의 탄성변형과 건조수축, 크리프 수축을 고려한 ACI 209 재료모델을 사용한 결과는 계측결과와 거의 일치하였다.