• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.395-396
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• 2013

고주파 유도가열 시스템은 고효율 및 생산의 편의성으로 산업 전반에 걸쳐 다양하게 적용되고 있다. 이러한 고주파 유도 가열 시스템은 크게 정류부, 전압조절부, 공진형 인버터로 구분된다. 공진형 인버터는 공진 주파수로 스위칭 시, 순수 실수 어드미턴스만 남게 되어 최대 효율을 얻는다. 공진 주파수는 공진회로의 입력 어드미턴스에 의해 결정되는데, 용융과정에서 피가열체의 저항 값은 시간에 따라 변화한다. 이는 전체 입력 어드미턴스의 변화와 공진 주파수의 변화로 나타나고, 효율이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 공진 인버터의 공진 주파수를 스스로 추종하는 자기공진 추종 토폴로지를 제안한다. 제안된 토폴로지는 고주파 유도가열 시스템의 용융과정에서 피가열체의 저항 값이 시변하여 공진 주파수가 이동하더라도 반주기 내에 정확하게 추종 동작을 한다. 본 논문에서는 제안된 자동 공진 추종회로를 기존의 병렬 공진 유도가열 시스템에 적용하여 타당성을 검증하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.36 no.4
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• pp.138-148
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• 2024

Multi-resonance wave energy converter can generate efficient power generation by complexly utilizing the resonance phenomenon of waves even when waves propagate normally. As the wave is amplified by resonance, the power generation efficiency of the multi-resonance wave energy converter increases, and the shape of the resonance part needs to be optimized to maximize power generation efficiency. The multi-resonance wave energy converter amplifies waves in the seiche resonance part and the channel resonance part. In this study, CFD numerical experiments were performed under various conditions such as the length and location of the channel resonance part to analyze the sensitivity for each condition and derve the optimal shape of the channel resonance part.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.155-156
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• 2016

수명이 짧은 전해 캐패시터 대신 필름 캐패시터를 링크 캐패시터로 가지는 컨버터의 경우, 매우 넓은 입력 전압 범위를 가질 수 밖에 없다. 일반적인 넓은 입력 범위를 가지는 LLC 공진형 컨버터의 경우, 변압기 인덕터($L_M$) 값을 작게 하여 순환 전류가 커지도록 설계될 수 밖에 없고, 이는 LLC 공진형 컨버터의 더 큰 도통 손실 및 더 큰 turn-off 손실을 야기하여 LLC 공진형 컨버터의 변환 효율을 감소시키게 된다. 이를 개선하기 위하여 공진 인덕터에 보조 권선을 감소, 추가 스위치를 이용하여 입력 범위에 따라 공진 주파수($f_O$)를 변경할 수 있는 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 $L_M$ 값을 키워 정상 상태 시 도통 손실 및 turn-off 손실을 줄여 효율을 개선할 수 있으며, 낮은 입력 시 보조 스위치를 이용, $f_O$ 변경을 통하여 추가적인 Gain을 얻으면서 공진 인덕터의 철손을 줄여 넓은 입력 범위를 커버하면서 높은 변환 효율을 얻을 수 있다. 또한 제안하는 컨버터는 간단한 제어 방법과 낮은 전류 스펙을 가지는 작은 스위치를 사용할 수 있어 전력 밀도 증가를 최소화하면서 높은 효율을 가져갈 수 있다는 장점을 가진다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.12
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• pp.41-45
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• 2015

In this paper, the single port dual-band resonator for magnetic resonance wireless power transfer is proposed. The proposed dual-band resonator is consists of 20 turns spiral coil, a single loop, matching circuit, lumped elements, and a single port. The two sides of the matching circuit are connected to via holes. The spiral coil is operated at MF-band and single loop is operated at HF-band, respectively. We use two of the same structure resonators and simulated and the power transfer efficiency was calculated. The efficiency of simulation and measurement is above 60% at the MF and HF bands, and the distance is 100 mm.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.75-76
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• 2014

기존 Induction Heating(IH) 인버터의 경우, 파라미터의 변화가 매우 크기 때문에 높은 Turn-off 전류에서 스위칭 하여 전력 손실이 매우 커지는 문제점이 있다. 본 논문은 고효율 IH 인버터를 위한 공진점 추적 제어 기법을 제안한다. 기존의 IH 직렬 공진형 인버터의 경우에는 높은 Turn-off 전류를 가지고 있기 때문에 손실이 매우 크고, Heat-sink 크기가 커지는 단점이 있다. 반면 제안된 공진점 추적 제어 기법을 적용한 IH 직렬 공진형 인버터는 Turn-off 전류가 매우 낮은 상태에서 영전압 스위칭을 하기 때문에, 전력 손실이 매우 작고 Heat-sink 최소화 및 고효율화가 가능한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 공진점 추적 제어 기법의 이론적인 특성을 분석하고 모의실험을 통해 확인하였으며, 3.6kW급 IH 직렬 공진형 인버터회로에 적용하여 실험을 통해 우수성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.24-25
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• 2011

본 논문은 LLC 공진형 컨버터의 효율 특성 검토에 관한 연구이다. 고효율을 구현하기 위하여 제안된 동기정류기형 LLC 하프브리지 공진형 컨버터를 채택하였으며 출력측 회로에 다이오드 대신 능동 스위칭 소자(MOSFET)를 사용하였다. 본 논문에서는 고효율 컨버터를 구현함에 있어 몇가지 경우의 입력 및 출력 조건에서 고효율을 갖는 스위칭 소자를 선정하였고 실제 스위칭 소자의 특성을 반영한 시뮬레이션을 통해 LLC 하프브리지 공진형 컨버터의 효율 특성을 검토하고 개선효과도 확인하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.1035-1041
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• 2017

In magnetic resonance-based wireless power transfer (WPT) systems, frequency splitting phenomenon, in which power transfer efficiency (PTE) decreases seriously as resonators are close to each other, is the problem that we should address for reliable power transfer in short distance. In this paper, we present WPT systems using an equivalent circuit model and analyze PTE and marginal coupling coefficient ($k_{split}$) where the frequency splitting occurs. In addition, we perform circuit-level simulations using Advanced Design System, and show that the achievable PTE is different for the structures of resonators when k>$k_{split}$. We confirm that higher PTE can be ensured as k increases in the case of identical resonators, while PTE is degraded as k increases in the case of non-identical resonators. Therefore, in short distance, in which k>$k_{split}$, it is more efficient for achieving reliable PTE to use identical resonators rather than non-identical resonators.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.28 no.1
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• pp.69-75
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• 2017

In this paper, slit ground resonator with slit and capacitor is proposed for practical use of magnetic resonant wireless power transfer(MR-WPT). And this paper presents the performance comparison of conventional loop resonator as Rx resonator to slit ground resonator. The proposed silt ground resonator with 31 cm width, 20.5 cm length, $35{\mu}m$ thickness is designed the crossing slit 1 cm width with only opened edge. And an external capacitors were connected at the opened edge of slit ground resonator for resonating at 6.78 MHz. The transfer efficiencies of MR-WPT were measured at open and short mode, and then the highest transfer efficiencies of MR-WPT according to the Rx resonators were plotted. In result, the transfer efficiency of MR-WPT with loop resonator was the highest. However, when the ground was inserted in receiver part at the bottom of laptop model, the transfer efficiency was closed 0 %. The transfer efficiency recovered the transfer efficiency of 67 % using slit ground resonator. The magnetic field was penetrated through the slit and proposed slit ground resonator works as resonator in MR-WPT.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.15-15
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• 2015

본 논문은 무선전력전송을 위한 자기공진코일의 최적 설계에 관한 내용이다. 공진코일의 턴수, 공진코일 사이의 거리, 코일을 형성하는 도선의 두께, 공진코일의 구조에 따라 공진시스템의 공진주파수와 전송효율 등의 공진특성에 영향을 준다. 이때 소스코일과 수신코일은 턴수가 1인 단일원형루프코일을 사용한다. 공진시스템의 공진특성은 상용툴인 HFSS를 이용한 시뮬레이션으로 분석하였고, 측정을 통해 성능을 검중하였다.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.28 no.2
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• pp.168-178
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• 2001

진화 알고리즘은 자원 관리, 스케줄링, 패턴 인식 등의 다양한 문제들에 적용되는, 일반적이고 효율적인 최적화 방법이다. 그러나 이러한 진화 알고리즘의 문제점은 탐색해야할 변수가 증가할수록 그에 따른 차원의 증가로 인하여 기하급수적으로 늘어나는 탐색공간에 약하다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 Potter와 DeJong은 개개의 종족을 독립적으로 진화시킴으로써 탐색공간을 대폭 줄인, 협력 공진화 알고리즘을 제안하였다. 그러나 이것 또한 변수 의존성이 강한 문제들에 대해서는 비효율적인 탐색을 하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 종족의 분할과 병합을 이용한 효율적인 공진화 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 최적화하려는 변수들이 서로 의존성이 없는 경우에는 종족의 분할을 통하여 탐색공간의 축소의 잇점을 얻고, 최적화하려는 변수들이 서로 의존성이 있는 경우에는 종족의 병합을 통하여 전역탐색을 하도록 한다. 제안하는 알고리즘을 몇 가지 벤치마크 함수 최적화 문제와, 상품 재고 제어문제로 실험하여 현존하는 어떤 공진화 알고리즘 보다도 효율적인 것을 보여준다.