• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.51-54
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• 2021

The DC system has less power loss compared to the AC system because there is no influence of frequency and dielectric loss. However, the zero-crossing point of the current is not detected in the event of a short circuit fault, and it is difficult to interruption due to the large fault current that occurs during the opening, so the reliability of the DC breaker is required. As a solution to this, an LC resonance DC circuit breaker combined a superconducting element has been proposed. This is a method of limiting the fault current, which rises rapidly in case of a short circuit fault, with the quench resistance of the superconducting element, and interruption the fault current passing through the zero-crossing point through LC resonance. The superconducting current limiting element combined to the DC circuit breaker plays an important role in reducing the electrical burden of the circuit breaker. However, at the beginning of a short circuit fault, superconducting devices also have a large electrical burden due to large fault currents, which can destroy the element. In this paper, the reactor is connected to the source side of the circuit using PSCAD/EMTDC. After that, the change of the fault current according to the reactor capacity and the electrical burden of the superconducting element were confirmed through simulation. As a result, it was confirmed that the interruption time was delayed as the capacity of the reactor connected to the source side increased, but peak of the fault current decreased, the zero-crossing point generation time was shortened, and the electrical burden of the superconducting element decreased.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권2호
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• pp.101-106
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• 2022

In this paper, WBG semiconductor such as SiC and GaN were applied as power switches for LCL circuit that can be applied to satellite power systems and the test results of the LCL circuit are reported. P-channel MOSFET and N-channel MOSFET, which were generally used in the conventional LCL circuit, were applied together to expand the utility of the test results. The design and stability evaluation were performed using a Micro Cap circuit simulation program. For the test circuit, a module using each switch was manufactured, and a total of 5 modules were manufactured and the steady state and transient state characteristics were compared. From the experimental results, the LCL circuit for power supply of the satellite power system constructed in this paper satisfied the constant current and constant voltage conditions under various operating conditions. The P-channel MOSFET showed the lowest efficiency characteristics, and the three N-channel switches of Si, SiC and GaN showed relatively high efficiency characteristics of up to 99.05% or more. In conclusion, it was verified that the on-resistor of the switch had a direct effect on the efficiency and loss characteristics.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.26-32
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• 2022

This paper proposes a power system that includes a 120k W fuel cell DC-DC converter (FDC) and 30 kW bidirectional DC-DC converter (BHDC) for a 150 kW fuel-cell vehicle. With a high DC link voltage of 800 V, the efficiency and power density of the power electronic components are improved. Through the modular design of FDC and BHDC, electric components are shared, resulting in reduced mass production costs. The switching frequency of 30 kHz of full SiC devices and optimal design of coupled inductor reduce the volume, achieving a power density of 8.3 kW/L. Furthermore, a synergetic operation strategy using variable limiter control of FDC and BHDC was proposed to efficiently operate the fuel cell vehicle considering the fuel cell stack efficiency according to the load. Finally, the performance of the prototype was verified by Highway Fuel Economy Driving Schedule testing, EMI test, and the linked operation between FDC and BHDC. The full load efficiencies of the FDC and BHDC prototypes are 98.47% and 98.74%, respectively.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.29-32
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• 2006

An advanced superconducting fault current limiter (SFCL) using $high-T_c$ superconducting (HTS) wire has been developed. The SFCL has a non-inductively wound magnet for reducing loss in normal state. Two types of non-inductively wound magnets, the solenoid type and the pancake type, were designed and manufactured by using Bi-2223 wire in this research. Short-circuit tests of the magnets were performed in sub-cooled $LN_2$ cooling system of 65 K. The magnets are thermally more stable and have a higher critical current in 65 K sub-cooled $LN_2$ cooling system than in 77 K saturated one. Because the resistivity of matrix at 65 K is lower than the resistivity at 77 K, the magnets generate a small resistance to reduce the fault current when the quench occurs. The magnets could limit the fault current to low current level with such a small resistance. The current limiting characteristic of the magnets was analyzed from the test result. The solenoid type was wound in parallel to make it non-inductive. The pancake type was also connected in parallel to be compared with the solenoid type in the same condition. The solenoid type was found to have a good thermal stability compared with the pancake type. It also had as large resistance as the pancake type to limit the fault current in sub-cooled $LN_2$ cooling system.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.149-154
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• 2022

GaN 소자는 고출력 및 고선형성 특성을 가지므로 레이더 수신기에서 저잡음 증폭기로 활용되어 리미터 없이 구현될 수 있으며, 이로 인해 잡음지수를 개선하고 면적을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 Ka-대역 레이더용 수신기에 적용하기 위한 GaN 저잡음 증폭기를 기술하였다. 설계된 저잡음 증폭기는 150-nm GaN HEMT 공정으로 제작되었으며, 목표주파수 내에서 패키징 손실을 포함하여 >23 dB 이득, <6.5 dB의 잡음지수 특성을 보였다. 고입력 부하시험시 이득 및 잡음 저하가 있었으나, 반복시험시 추가적인 성능저하는 나타나지 않았다. 부하시험 후 잡음지수 및 S-파라미터 측정을 통해 GaN 저잡음 증폭기에서 ~40 dBm 펄스 입력 전력을 견딜 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권1호
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• pp.33-40
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• 2007

최근, 프로세서의 파이프라인 깊이와 이슈 폭이 점차로 증가함에 따라 분기예측 실패에 의한 페널티가 더욱 증가하고 있다. 분기예측 실패는 프로세서 성능을 개선하는데 가장 심각한 성능 장애 요소이다. 따라서 좀 더 정확한 분기 예측기는 최신 프로세서들에게 필수적이다. 많은 분기예측기들은 분기 명령의 주소와 고정 분기히스토리 길이로 예측을 수행한다. 최적의 분기히스토리 길이는 프로그램과 프로그램에 있는 분기 명령에 따라 달라지므로 고정 분기히스토리를 사용하는 예측기들은 잠재적 성능을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 5개 뱅크로부터의 예측 중 가장 높은 예측정확도를 갖는 뱅크로 예측하는 가변 길이 분기 히스토리를 사용하는 분기예측 메커니즘을 제안한다. 뱅크 0는 분기 명령의 주소만을 사용하여 인덱스 하는 bimodal 예측기이고, 나머지 뱅크는 다른 히스토리 길이와 분기 명령 PC로 인덱스 하는 예측기이다. 실험결과 제안한 메커니즘은 12, 13의 고정 히스토리 길이를 사용하는 gshare보다 최대 6.34% 예측 정확도를 개선시켰고, 각 벤치마크에 대한 최적의 히스토리 길이를 사용하는 gshare와 비교해도 최대 2.3% 개선시켰다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.55-64
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• 2017

본 연구에서는 ULTIMATE 기법을 이용하여 밀도류 층적분 모형의 해석을 위한 수치모형을 제시하였다. 개발된 모형을 경사부와 평탄부로 이루어진 실내 실험에 적용하여 경사부에 유입된 부유사 밀도류의 전파 특성에 대해 분석하였다. ULTIMATE 기법의 범용제한자로 인하여 밀도류의 선단부가 수치진동 없이 비교적 급한 형태로 전파되는 것을 모의하였다. 그리고 사류로 전파되고 수로 끝에서부터 상류로 변화되는 밀도류의 내부 도수 발생 과정을 재현하였다. 이러한 내부 도수는 ULTIMATE 제한자를 사용하면 Courant 수가 1 미만일 때 안정적으로 모의되는 것을 확인하였다. 또한 밀도류의 전파 속도에 영향을 주는 인자에 대하여 분석하였다. 입자의 크기는 $9{\mu}m$ 이하일 때 밀도류의 전파 속도에 큰 영향을 주지 않는 반면, 부력 흐름률은 확연한 영향을 주는 것을 확인하였다. 마지막으로 부유사 밀도류에 의한 하상변동에 대해 검토하였다. 수치모형으로 부유사 밀도류의 전파에 의한 하상변동을 정량적으로 적절히 모의하였으며, 도수로 인한 부유사 연행의 차이와 이로 인한 하상의 불연속적인 형태를 관찰할 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D2호
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• pp.71-80
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• 1999

본 논문에서는 2${\mu}m$ 고전압 CMOS 공정을 사용한 보호 회로를 포함한 전력 ,MOSFET 구동기를 설계하였다. 제어 회로의 안정한 동작을 위하여 전원 관리 회로를 설계하였으며 전원 관리 회로의 전압 레귤레이터의 보호를 위하여 전압 검출 방식의 단락 보호 회로를 제안하였다. 전압 검출 방식(Voltage-Detection Short Circuit Protection; VDSCP)은 직렬 저항에 의한 전압 강하가 없고, 출력단 단락 상태에서 전압원의 전류를 출력단에 흐르지 못하도록 하는 특성이 있다. 전력 MOSFET를 보호하기 위하여 부하 단락 보호회로, 게이트 전압 제한 회로, 과전압 보호 회로를 설계하였으며, 50V의 항목 전압을 닺는 공정을 이용하여 전력 MOSFET 구동기를 위한 2${\mu}m$ 고전압 CMOS 공정을 개발하였다. 전력 MOSFET이 소비하는 전력 이외에 구동기가 소비하는 전력은 전력 MOSFET 구동 상태에 따라 20 ~ 100mW의 범위에 있는 것으로 확인하였다. 주문형으로 제작된 전력 MOSFET 구동기의 active area의 크기는 $3.5 {\times}2..8mm^2$이다.

• Progress in Superconductivity
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• 제7권1호
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• pp.97-101
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• 2005

Bi-22l2 tubes for fault current limiter (FCL) were fabricated by centrifugal melting process. $SrSO_4$ ($10\;wt.\;\%$) was added to Bi-2212 powder to lower the melting point of Bi-22l2 and to improve the mechanical properties. The BSCCO powder was completely melted at $1300\;^{\circ}C$ using the RF furnace and then poured into rotating steel mold. The steel mold, preheated at $450\;{\circ}C{\sim}550^{\circ}C$ for 2 hour was rotated at $1020{\sim}2520\;RPM$. The solidified BSCCO tube was cooled down to room temperature in the furnace for 48 hours and separated from the mold between Bi-2212 and the mold. $ZrO_2$ solution was used to separate it easily from the mold and Ag tape was attached in the mold inner wall of the mold to analysis electrical property. Bi-22l2 tube was often cracked when the cooling rate was high. BSCCO tubes with $70{\Phi}{\times}100\;mm,\;50{\Phi}{\times}100\;mm$ and $30{\Phi}{\times}150\;mm$ size were fabricated by centrifugal melting process. The $J_{c}s$ of tubes with $50{\Phi}{\times}100\;mm{\times}4.0\;t$ and $50{\Phi}{\times}100\;mm{\times}4.l\;t$ were 178 and $74.2\;A/cm^2$ at 77K, respectively. The processing condition for Bi-2212 tube fabrication was investigated using XRD and SEM analyses.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5541-5549
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• 2015

본 논문은 반도체 웨이퍼 공정 배기가스 수분제어장치에 적용하기 위하여 인덕션 히터를 사용해서 안전하고 효율적인 전력을 사용하는 히터에 대한 설계방법을 제안한다. 수분을 제거하기 위해서 질소 가스의 흡열 반응을 발생하는 필라멘트 히터를 이용하여 배기가스 제거 시스템이 만들어진다. 이론적인 최적화와 전기적인 구현을 통해서 인덕션 이론은 반도체 웨이퍼 공정 배기가스 시스템을 위한 인덕션 히터 설계과정에 적용되어진다. 제안한 인덕션 히터 설계는 에너지 측면에서 비효율적이고 신뢰성이 떨어지며 안전하지 못한 현재의 설계문제에 대한 해결책을 제시한다. 인덕션 히터의 강인성과 미세조정 설계기법이 질소 히터의 사양내에서 에너지 소모를 최적화한다. 최적화는 배기 파이프의 공진주파수에 의해서 특성화된 ZVS(Zero Voltage Switching)를 기초로 이루어진다. 시스템에서 끼어진 고장 안전(fail-safe) 에너지 리미터는 MOSFET의 궤환 제어를 통하여 전압 레귤레이터를 사용하고 N2 히터 유닛의 사양이내에서 작동하기 위한 성능을 만족하도록 한다. 수치 해석과 설계의 우수성을 위한 기존의 필라멘트 히터와 미세조정한 인덕션 히터 설계의 사양과 성능비교는 제안한 인덕션 히터 설계방법이 우수함을 보여준다.