• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.89-89
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• 2000

AlN 박막은 Al과 N원자의 부분적 이온결합 특성을 가진 공유결합을 한 육방정계의 wurtzite 경정구조의 화합물 반도체로서, III-V족 반도체 중 가장 큰 에너지 갭(6.2 eV), 결정 구조적 이방성, 화학 양론적 결합구조, 높은 탄성종과 전달속도(약 10$\times$106 m/s)와 높은 열전도도, 고온 안정성, 가시광성.적외선 영역에서의 좋은 투과성과 높은 굴절률, 상온 대기압에서의 유일하게 안정적인 특성을 가지고 있어, 절연재료, 내열재료, 저주파 영역 센서의 압전 트랜스듀서, 광전소자, 탄성파 소자 및 내환경 소자, MIS소자 등으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 BAW 공진기의 활용을 목적으로 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 AIN 압전박막을 제작하여, 증착 조건-질소 농도, 고주파 출력, 전체 스퍼터링 압력, 기판 온도-에 대한 박막의 특성을 조사하였다. AlN 박막의 c축 우선 방위 결정성 및 낮은 투과성, 적당한 굴절률의 특성이 BAW 공진기의 활용을 위한 요건이므로, 각각의 증착 조건하에 제작된 박막은 XRD의 $\theta$/2$\theta$ 스캔 회절상에 의한 결정성의 분석과 우선 성장 결정면의 rocking curve 및 XRD로 측정한 FWHM과 표준 편차로 결정성의 배열성과 소자 응용가능성을 조사하였다. 박막의 표면.단면 미세 구조 및 평활도는 SEM으로 관찰하였으며, Al-N 결합 상태는 XPS와 FT-IR로 분석 조사하였다. 제작된 AlN 박막의 결정성 분석 결과, c축 우선 방위 성장을 위한 스퍼터링 압력에 대한 임계 질소 농도와 임계 스퍼터링 압력이 관찰되었다. 전체 스퍼터링 압력이 6~8 mTorr의 범위에서 나타난 최소 임계질소 농도는 10%, 최대 임계 질소 농도는 60%이며, 4 m Torr 이하 10 m Torr 이상의 전체 스퍼터링 압력에서 박막의 우선 방위성장이 제재된다. 이는 AlN 박막이 형성에 관여하는 질소 이온 양의 충분한 형성에 필요로 하는 질소 가스의 유입량에 따른 것으로 판단된다. AlN 박막의 c축 결정면인 (002) 결정면의 성장을 유도하며 다른 방향으로의 성장을 제어하여 소자 활용에 유용한 박막을 제작하기 위한 고주파 출력은 300W 정도가 적당하며, 기판을 가열하지 않았을 때 낮은 투과도를 나타낸다. 본 연구에 의한 BAW 공진기 활용을 위한 AlN 압전박막의 제작을 위한 최적 증착 조건은 기판의 가열 없이 6~8 mTorr의 전체 스퍼터링 압력에 20~25%의 질소종도, 300W의 고주파 출력이다. 최적 조건에서의 AlN 박막은 약 0.19$^{\circ}$의 FWHM과 약 0.08$^{\circ}$의 표준편차를 가지며, 균일하고 조밀한 표면 미세구조와 주상정 구조의 측면구조, 파장에 대한 약 2.0의 굴절률, 낮은 투과도와 화학 양론적 구조를 가지는 우수한 박막이 형성되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.946-951
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• 2000

본 논문은 접지면에 형성된 디펙트를 갖는 전송선로 구조인 DGS의 특성 및 등가회로를 구하고 디펙트의 크기에 따른 등가 집중소자 값을 추출하였으며, DGS에 집중소자를 달아주어 그 영향을 살펴보았다. 제시된 DGS는 아령 모양의 디펙트로 아였으며, 병렬 단락 공진기에 적용하였다. 침 형태의 집중소자인 저항, 인덕터, 커패시터를 각각 달아주어 주파수 특성을 살펴보았다. 또한 실험결과 Q factor와 공진 주파수가 DGS에 달아준 외부소자에 의해 제어됨을 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.216-223
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• 2006

태양광 발전 시스템을 위한 무접점 변압기 적용 고효율 Full-bridge LLC 공진컨버터를 제안하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 직렬 커패시터와의 직렬공진을 위해 무접점 변압기의 누설인덕턴스와 자화인덕턴스를 이용하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 공진주파수 보다 높은 스위칭영역에서 연속 공진전류로 동작하는 기존 직렬공진 컨버터와는 달리 공진주파수 아래의 좁은 주파수 범위에서 불연속 공진전류로 동작한다. 이러한 불연속모드 공진전류 때문에 제안된 컨버터는 어떤 보조회로 없이 무접점 변압기 1차측 주스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)과 2차측 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)을 얻을 수 있고, 높은 전압이득특성을 갖는다. 본 논문에서는 무접점 변압기 적용 Full-bridge LLC 공진컨버터를 이용한 무접점 전원장치에 대한 이론적 해석 및 시뮬레이션을 통해 150W급 시제품을 제작하여 태양광 발전 전원시스템에 적용 실험한 결과를 서술했다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.11-19
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• 2013

본 논문에서는 기생 소자의 커플링 현상을 이용하여 다중 대역 특성을 나타내기 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 단일 공진이 발생하는 사각 패치를 기본으로 다중 대역 특성을 얻기 위해 기생 소자를 삽입하였다. 기생 소자는 안테나 크기의 소형화와 다중 공진 특성을 나타내기 위해 스파이럴 구조를 사용하였으며, 각각의 설계 파라미터들을 이용하여 주파수 특성을 최적화 시켰다. 또한, via-hole을 통해 접지면에 연결된 L자 형태의 공진기를 급전선 양쪽에 삽입함으로써 서비스 대역 이외에 사용되지 않는 주파수 대역을 차단하였다. 사용된 기판은 크기가 $40{\times}60{\times}1mm^3$이고, 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, 1.714~2.496 GHz, 2.977~4.301 GHz, 4.721~6.315 GHz 대역에서 -10 dB 이하의 반사 손실 특성을 나타냈으며, 전방향의 방사 패턴을 나타냈다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.463-464
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• 2016

본 논문은 압전소자 발전기를 이용하여 하베스팅 에너지 발전량을 증대시키기 위한 에너지 하베스팅 방법을 제안하였다. 기존의 풀브리지 정류기만을 이용한 standard DC 방법에 압전소자와 병렬로 공진을 위한 인덕터와 MOSFET를 연결하여 parallel SSHI 회로를 구성하였으며, 또한 변위센서와 비교기를 통해 스위치 시점을 결정한다. 시뮬레이션 분석을 위해 압전발전기를 등가회로로 모델링하였으며, standard DC방법과 parallel SSHI 방법의 성능을 비교하여 parallel SSHI 방법이 standard DC 방법보다 약 13%의 전력이 증대된 것을 확인 하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.166-167
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• 2002

광자 크리스탈은 빛의 진행을 제어할 수 있는 잠재적인 능력과 Wavelength Division Multiplexing 통신 시스템에서 광소자의 구현 가능성 때문에 활발히 연구가 진행 중이다. (1-3) 본 논문에서는 광자 크리스탈의 채널 드롭 터널링 현상을 이용하여 1x4 Demultiplexer의 구현 가능성을 고찰하였다. 광자 크리스탈을 이용해서 공진 시스템을 구성하였고, 중앙에 위치한 2개의 작은 디펙트의 크기를 조절하여 채널 드롭 현상을 관찰하였다. (중략)

• 한국철도학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.329-338
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• 2017

최근 철도차량용 보조전원장치는 시스템의 경량화를 위해 기존 60Hz 저주파 변압기를 제거하고 고주파 구동과 절연 특성을 갖는 '절연형 dc/dc 컨버터'를 적용하는 구조가 주목받고 있다. 본 논문에서는 '절연형 dc/dc 컨버터를 적용한 보조전원장치 구조'에 대해서 설명하고, 다양한 분석을 통해 보조전원장치의 고효율 및 경량화에 적합한 dc/dc 컨버터 및 구조를 제안하고자 한다. 대용량 IGBT 소자의 고주파 스위칭(경량화)을 위해 필수적인 '영전압-영전류-스위칭'특성을 갖는 '공진형 컨버터'를 활용하여 다양한 보조전원장치용 전력변환장치 구조(1-Stage와 2-Stage)를 제안하였고, 각각의 구조에 적합한 컨버터 회로를 선정한 후 설계 및 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 1-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터만을 사용하였고, 2-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터와 공진형 컨버터의 입력전압 변동을 최소화하는 Pre-regulator를 적용하였다. Pre-regulator로서 감압 컨버터 또는 승압 컨버터를 각각 적용하여 서로 다른 2-Stage 구조를 구성하고 각 방식의 손실을 비교하였다. 회로에 사용되는 소자들의 전압 및 전류 스트레스를 고려하여 소자를 선정하고 시뮬레이션을 통해 동작을 검증하였으며, 손실 분석을 통해 고효율 및 경량화에 가장 적합한 구조 및 회로를 제안하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.6-14
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• 2000

고효율 다중공진형 컨버터는 스위칭 손질을 다중공진 회로를 이용하여 감소시킬 수 있기 때운에 고주파에서 동작이 가능하다. 이려한 고주파 스위칭 동작은 컨버터에 높은 전력 밀도를 제공한다. 그러나 공진 스위치애 걸리는 전압 스트레스는 입력전압의 4~5배 정도여서, 높은 정격의 소자를 필요로 하기 때문에 소자의 온-저항으로 인한 전도 손실을 증가시킨다. 본 문에서는 이러한 문제점 해결하기 위해 제안했던 전압 스트레스를 줄일 수 있는 AT 포워드 MRC는 모델링 해석파 이를 이용한 등가 모드 해석을 하였다. AT 포워드 MRC는 2개의 다중 공전 스위치의 동작 순서에 따라 8개의 등가 모델링이 가능하다. 이 컨버터의 동작 원리는 입력 48[V], 출력 5[V]/50[W]의 실험세트와 PSpice 시뮬레이션을 통해 확인되었으며, 측정된 최대 전압 스트레스는 입력전압의 2.9 배인 170[V]였고 최대 효율은 81.66i%로 측정되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.194-202
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• 2005

본 연구는 새로운 AC PDP(Plasma Display Panel)용 멀티레벨 에너지 회수회로에 관한 연구로서, 기존 멀티레벨 구동회로의 장점을 그대로 유지하면서 문제점을 해결한 새로운 멀티레벨 구동회로를 제안한다. 기존의 멀티레벨 구동회로는 Weber회로의 하드스위칭 문제를 개선하였지만 공진 인덕터에 기생공진전류가 존재하고 Vs/2유지구간이 존재한다. 제안한 회로는 기존 회로에 비해 인덕터의 수를 반으로 줄여 회로를 간단히 하고 공진 인덕터의 기생 공진전류와 Vs/2유지구간을 제거하였으며 CIM(Current Injection Method)을 사용하여 하드스위칭 문제를 해결하였다. 또한 풀브리지 구동회로에 직렬 연결된 스위칭 소자에 NPC(Neutral Point Clamping)기법을 적용하여 각 스위칭 소자에 전압이 균등하게 분배되도록 하였다. 그리고 제안회로의 동작을 모드별로 해석하였으며, PSpice 프로그램으로 시뮬레이션하고 회로를 구성하여 실험함으로써 제안한 회로의 유용성을 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권3호
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• pp.66-71
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• 2000

다중 폴딩 스너버 망(folding snubber network)에 의하여 동작되는 새로운 형태의 영전압 영전류 스위칭 의사 공진형 컨버터를 제안한다. 이 새로운 컨버터는 기존의 의사 공진형 컨버터에 수동소자인 케패시턴스와 다이오드로 구성된 폴딩 스너버 망(folding snubber network)을 결합하여 구성된다. 컨버터의 주 정류 다이오드의 역 회복 손실(reverse recovery loss)은 다중공진 기법으로 억제된다. 이 제안된 컨버터는 매우 높은 효율을 구현하므로 고 출력에 매우 적합하다. 이 개념을 다른 컨버터에도 적용시켜 새로운 소프트 스위칭 의사 공진형 컨버터(soft switching quasi-resonance converter) 군을 할 수 있다.