• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.617-628
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• 2016

본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권10호
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• pp.33-41
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• 2000

본 연구에서는 전압감도, 잡음등가전력, 비검출능 등이 초전특성들을 각 파라미터의 상호작용을 고려하여 3차원으로 모델링하였다. 그 결과, 전압응답특성은 저주파수 영역의 경우, 단면적에 대한 의존성 없이 두께가 작을수록 큰 전압응답을 보이고, 고주파수 영역의 경우는 20$G{\Omega}$의 부하저항에서 단면적이 작을수록 우수한 전압응답을 보이지만 두께에는 전혀 의존하지 않음을 알 수 있었다. 비검출능은 저주파수 영역에서 20$G{\Omega}$의 부하저항, $4{\times}10^{-10}m^2$ 이상의 단면적, 그리고 $1{\times}10^{-5}m$ 이하의 두께에서 아주 우수한 특성을 나타내었고, 고주파수 영역에서는 $1{\times}10^{-5}m$ 이하의 두께와 $2{\times}10^{-10}m^2$ 이상의 단면적에서 저항에 관계없이 높은 비검출능을 나타내었다. 또, 초전형 적외선 센서의 증폭 및 주파수 대역을 설정하기 위한 주변회로를 설계하였다. 본 연구에서는 1개의 단일 op-amp를 JFET의 드레인 부분의 단자에 연결한 quasi-boot-strap 회로를 사용하여, 2개의 op-amp를 이용한 상용화된 주변회로에 비해 약 56%의 잡음저하와 원하는 주파수 대역 및 증폭도를 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권2호
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• pp.7-15
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• 2012

최근 모바일 기기에 적용되는 반도체 패키지는 초소형, 초박형 및 다기능을 요구하고 있기 때문에 다양한 실리콘 칩들이 다층으로 수직 적층된 패키지의 개발이 필요하다. 패키지 및 실리콘 칩의 두께가 계속 얇아지면서 휨 현상, 크랙 및 여러 다른 형태의 파괴가 발생될 가능성이 많다. 이러한 문제는 패키지 재료들의 열팽창계수의 차 및 패키지의 구조적인 설계로 인하여 발생된다. 본 연구에서는 4층으로 적층된 FBGA 패키지의 휨 현상 및 응력을 수치해석을 통하여 상온과 리플로우 온도 조건에서 각각 분석하였다. 상온에서 가장 적은 휨을 보여준 경우가 리플로우 공정 조건에서는 오히려 가장 큰 휨을 보여 주고 있다. 본 연구의 물성 조건에서 패키지의 휨에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 EMC의 열팽창계수, EMC의 탄성계수, 다이의 두께, PCB의 열팽창계수 순이었다. 휨을 최소화하기 위하여 패키지 재료들의 물성들을 RMS 기법으로 최적화한 결과 패키지의 휨을 약 $28{\mu}m$ 감소시킬 수 있었다. 다이의 두께가 얇아지게 되면 다이의 최대 응력은 증가한다. 특히 최상부에 위치한 다이의 끝 부분에서 응력이 급격히 증가하기 시작한다. 이러한 응력의 급격한 변화 및 응력 집중은 실리콘 다이의 파괴를 유발시킬 가능성이 많다. 따라서 다이의 두께가 얇아질수록 적절한 재료의 선택 및 구조 설계가 중요함을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.906-911
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• 2004

본 논문에서는 FMCW레이더 시스템에서 안정된 소스원으로 사용할 수 있는 전압제어 유전체 공진 발진기를 구현하였다. 위상 잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가진 MESFET과 높은 선택도의 유전체 공진기를 사용하였고, 안정된 전압 가변을 하기 위하여 Q같이 높고 가변 특성이 좋은 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 하모닉 발란시스 시뮬레이션을 사용하였다. 제작된 전압제어 유전체 공진 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05GHz에서 2.22㏈m 출력 파워와 -30㏈c의 고조파 억압과 중심 주파수 100KHz offest에서 -130㏈c의 매우 좋은 위상잡음 특성을 얻었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 가변 범위는 중심 주파수에서 $\pm$18.7MHz를 얻었다. 제작된 VCDRO는 FMCW의 국부 발진기로 이용될 수 본 논문에서는 FMCW레이더 시스템에서 안정된 소스원으로 사용할 수 있는 전압제어 유전체 공진 발진기를 구현하였다. 위상 잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가진 MESFET과 높은 선택도의 유전체 공진기를 사용하였고, 안정된 전압 가변을 하기 위하여 Q같이 높고 가변 특성이 좋은 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 하모닉 발란시스 시뮬레이션을 사용하였다. 제작된 전압제어 유전체 공진 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05GHz에서 2.22㏈m 출력 파워와 -30㏈c의 고조파 억압과 중심 주파수 100KHz offest에서 -130㏈c의 매우 좋은 위상잡음 특성을 얻었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 가변 범위는 중심 주파수에서 $\pm$18.7MHz를 얻었다. 제작된 VCDRO는 FMCW의 국부 발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.186-186
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• 2000

After LeComber et al. reported the first amorphous hydrogenated silicon (a-Si: H) TFT, many laboratories started the development of an active matrix LCDs using a-Si:H TFTs formed on glass substrate. With increasing the display area and pixel density of TFT-LCD, however, high mobility TFTs are required for pixel driver of TF-LCD in order to shorten the charging time of the pixel electrodes. The most important of these drawbacks is a-Si's electron mobiliy, which is the speed at which electrons can move through each transistor. The problem of low carier mobility for the a-Si:H TFTs can be overcome by introducing polycrystalline silicon (poly-Si) thin film instead of a-Si:H as a semiconductor layer of TFTs. Therefore, poly-Si has gained increasing interest and has been investigated by many researchers. Recnetly, fabrication of such poly-Si TFT-LCD panels with VGA pixel size and monolithic drivers has been reported, . Especially, fabricating poly-Si TFTs at a temperature mach lower than the strain point of glass is needed in order to have high mobility TFTs on large-size glass substrate, and the monolithic drivers will reduce the cost of TFT-LCDs. The conventional methods to fabricate poly-Si films are low pressure chemical vapor deposition (LPCVD0 as well as solid phase crystallization (SPC), pulsed rapid thermal annealing(PRTA), and eximer laser annealing (ELA). However, these methods have some disadvantages such as high deposition temperature over $600^{\circ}C$, small grain size (<50nm), poor crystallinity, and high grain boundary states. Therefore the low temperature and large area processes using a cheap glass substrate are impossible because of high temperature process. In this study, therefore, we have deposited poly-Si thin films on si(100) and glass substrates at growth temperature of below 40$0^{\circ}C$ using newly developed high rate magnetron sputtering method. To improve the sputtering yield and the growth rate, a high power (10~30 W/cm2) sputtering source with unbalanced magnetron and Si ion extraction grid was designed and constructed based on the results of computer simulation. The maximum deposition rate could be reached to be 0.35$\mu$m/min due to a high ion bombardment. This is 5 times higher than that of conventional sputtering method, and the sputtering yield was also increased up to 80%. The best film was obtained on Si(100) using Si ion extraction grid under 9.0$\times$10-3Torr of working pressure and 11 W/cm2 of the target power density. The electron mobility of the poly-si film grown on Si(100) at 40$0^{\circ}C$ with ion extraction grid shows 96 cm2/V sec. During sputtering, moreover, the characteristics of si source were also analyzed with in situ Langmuir probe method and optical emission spectroscopy.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.33-39
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• 2016

센서 기술, CMOS 기반의 반도체 장치, 네트워크 프로토콜 및 통신기술의 주요한 기술적 진보와 함께 무선 센서 네트워크의 활용 범위는 확대 및 다양화 되었으며, 여러 산업에 적용되어 유익하게 사용되고 있다. 특히 주변 환경의 현상을 모니터링하는 무선 센서 네트워크에서는 센서가 측정한 정보를 싱크로 전달하기 위해, 멀티 홉을 통한 전송 경로를 구성하거나 모바일 싱크기술을 사용하여 노드들과 통신하였다. 하지만 데이터 교환에 따른 높은 에너지 비용 및 노드들의 에너지 불균형, 데이터 전송지연으로 인한 측정데이터 값과 실제 값 간의 시간차이 등은 추가적인 연구가 필요한 부분이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 무선 센서 네트워크 모델을 제시한다. 빈번한 메시지 교환에 따른 통신비용을 줄이기 위해 무선 센서 네트워크를 구성하는 노드들의 지리적 상관성을 사용하여 주변 노들의 상황을 예측하는 상황 예측 모델을 개발했다. 또한 시스템에 치명적일 수 있는 이상징후가 발생하면 이를 신속하게 모니터링 시스템에 경고하기 위해 이상징후 파악 모델을 개발했다. 모의실험결과에 따르면, 상황 예측 모델 적용한 경우가 그렇지 않은 경우보다 오차가 작았고, 이상징후 파악 모델을 사용하여 데이터 전송 지연 속도를 줄일 수 있었다. 본 연구는 지리적 위치를 식별할 수 있는 무선 센서 네트워크 모니터링시스템의 효율적인 통신기법으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.45-52
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• 2023

최근 온실가스에 의한 기후변화가 심화하고 있어, 국제사회는 UN 기후변화협약을 통해 온실가스 감축 노력을 경주하고 있다. 본 연구는 해외 탄소저감 사업에 투자함에 있어 고려해야할 위험요소 및 투자 판단의 방법론을 제시함을 목적으로 한다. 이를 위해 2건의 실제 해외 프로젝트 사례를 연구 대상으로 선정하였다. 분석 방법으로는 주요 위험요소의 데이터를 확률분포로 정의하고 이를 경제성 분석 모델에 적용하여 몬테카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션 방법으로 사업의 순현재가치를 확률적으로 추정하였다. 또한, 정책적 변화에 따른 순현재가치의 변동 범위를 분석하였다. 그 결과 A 프로젝트의 순현재가치는 기본 가정하의 확정적 값보다 평균값이 19% 하향하였고, 음(-)의 순현재가치를 나태낼 확률이 12.2%로 나타났다. B 프로젝트의 경우 평균값이 12.5% 하향, 음(-)의 순현 재가치 확률은 1% 미만으로 나타났다. 정책적 변화를 고려하면 A 프로젝트는 총 탄소배출권 발생량 대비 72.9% 이상을 획득하여야 경제적 이득을 취할 수 있으며, B 프로젝트의 경우 49.5% 이상을 획득하면 경제성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과로써 A 프로젝트 사례는 기본가정 하의 확정적 순현재가치보다 평균값이 현저히 하향하여, 주요 위험요인의 변동에 따라 투자결정에 유의가 필요하며, 정책적 변화를 고려하면 탄소배출권 분배 비율을 프로젝트 규모에 따라 차등 적용해야한다는 정책적 시사점을 구체적으로 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권3호
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• pp.332-336
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• 2024

High-energy bandgap material silicon carbide (SiC) is gaining attention as a next-generation power semiconductor material, and in particular, SiC-based MOSFETs are developed as representative power semiconductors to increase the breakdown voltage (BV) of conventional planar structures. However, as the size of SJ (Super Junction) MOSFET devices decreases and the depth of pillars increases, it becomes challenging to uniformly form the doping concentration of pillars. Therefore, a structure with different doping concentrations segmented within the pillar is being researched. Using Silvaco TCAD simulation, a SJ VVD (vertical variation doping profile) MOSFET with three different doping concentrations in the pillar was studied. Simulations were conducted for the width of the pillar and the doping concentration of N-epi, revealing that as the width of the pillar increases, the depletion region widens, leading to an increase in on-specific resistance (R_on,sp) and breakdown voltage (BV). Additionally, as the doping concentration of N-epi increases, the number of carriers increases, and the depletion region narrows, resulting in a decrease in R_on,sp and BV. The optimized SJ VVD MOSFET exhibits a very high figure of merit (BFOM) of 13,400 KW/cm², indicating excellent performance characteristics and suggesting its potential as a next-generation highperformance power device suitable for practical applications.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권4호
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• pp.396-404
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• 2002

목적 : 자궁암의 방사선치료시 호발하는 직장 부작용은 직장 방사선량과 관계가 있다는 보고들이 많다. ICRU 38에 따른 직장 선량을 측정함으로 강내 방사선치료 시에 조사되는 직장선량의 정도 관리에 기여할 수 있다고 생각하여 전산상 계산된 선량과 강내치료시 다이오드 검출기로 직접 측정된 직장 선량의 차이를 비교해 보고자 하였다. 대상 : 2001년 6월-2002년 2월까지 고선량율 Iridium-192 동위원소를 이용하여 고선량율 강내 방사선치료를 시행 받은 자궁경부암 환자 9명을 대상으로 하였다. 강내치료는 주 2회씩 A점에 총 $6\~8$회간 총 $28\~32\;Gy$ 시행되었다 9명에서 총 44회의 강내치료 중 선량 측정이 가능하였고, 모의치료 계획시의 필름 및 분할 고선량율 강내 방사선치료 시에 촬영한 필름을 기준으로 전산화 계획 시스템상 계산한 직장 기준점 선량과 강내치료를 하면서 다이오드 직장 검출기에서 측정된 선량을 각각 분석하였다. 결과 : 모의치료시 필름을 기준한 직장의 전산화 계획상의 선량과 강내치료 시마다 촬영한 필름으로 다시 전산화 계획상 계산한 직장선량값 사이에는 상당한 차이가 있었다. 강내치료시에 촬영한 사진을 기준으로 전산화 설계에서 계산된 값과 강내치료 중에 검출기로 측정한 직장 선량 사이에도 차이가 많았다. 직장 검출기 표시점의 치료계획 선량을 5개 점에서 계산해 보았을 때 ICRU 38 직장 기준점이 최대 직장 선량점과 일치하는 경우는 $22.2\%$ (2/9)에 불과하였다. 결론 : 자궁암에서 고선량율 강내 방사선치료 선량을 계획할 때 모의 치료시 촬영한 필름만 가지고 직장 선량을 최적화하는 것이 가장 적절한 방법이라고 볼 수는 없다. 본 연구를 통해 고선량율 강내치료시의 직장 선량이 치료시마다 상당히 변화가 많다는 사실을 확인하였으므로 가능하면 직장선량을 실측하거나 아니면 최소한 직장표지기를 삽입하고 측방 투시를 함으로 직장 위치를 파악하는 것이 자궁암의 고선량을 강내 방사선치료에서 정도관리 면에서 중요한 과정이라 생각한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.75-82
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• 2019

유연 태양 전지는 최근 휴대용 배터리, 웨어러블 소자, 로봇, 드론 및 비행기와 같은 광범위한 응용 분야로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, 고효율 및 높은 신뢰성을 갖는 유연 실리콘 및 화합물 반도체 태양 전지의 요구가 계속 증가하고 있다. 본 연구에서는 유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈을 개발하였다. 특히 제작된 유연 태양전지 모듈의 신뢰성을 확보하기 위하여, 풍속 및 주위 온도가 태양 전지 작동 온도에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 3종류의 풍속(0 m/s, 2.5 m/s 및 5 m/s) 및 2종류의 주변 온도 조건(25℃ 및 33℃)에 대하여 태양 전지 모듈의 온도 분포를 해석하였다. 유연 태양전지 모듈의 유연성은 굽힘 시험 및 굽힘 수치해석을 통하여 평가하였다. 25℃ 온도조건에서 풍속이 0 m/s 일 때, 태양 전지 셀의 최대 온도는 149.7℃이다. 풍속이 2.5 m/s로 증가되었을 경우, 태양 전지의 온도는 66.2℃로 크게 감소되었다. 또한 풍속이 5 m/s 인 경우, 태양 전지의 온도는 48.3℃로 급격히 감소함을 알 수 있었다. 주변 온도 또한 태양 전지의 작동 온도에 영향을 미친다. 2.5 m/s의 풍속에서 주변 온도가 33℃로 증가할 경우, 태양 전지의 온도는 74.2℃로 약간 증가하였다. 따라서 태양 전지 셀의 온도에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 풍속으로 인한 열 방출 효과임을 알 수 있었다. 또한 태양 전지의 최대 온도는 사용된 소재들의 유리 전이 온도보다 낮기 때문에, 열 변형 및 모듈의 열화 가능성은 매우 낮을 것으로 예측된다. 제작된 태양전지 모듈은 굽힘 반경 7 mm까지 굽힐 수 있어 비교적 우수한 유연성을 갖고 있었다. 또한 향후 neutral plane 해석을 통하여 태양전지 셀을 neutral plane에 위치시키면 유연성이 크게 증가할 것으로 예측된다.