• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.20-21
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• 2017

본 논문에서는 LCC 공진형 컨버터 토폴로지를 기반으로 한 10kW 급 고효율 DC/DC 컨버터를 설계, 제작하고 그 실험 결과를 기술한다. 제작된 컨버터는 공진 주파수 이상 연속 도전 모드에서 동작하도록 설계되어 도전 손실과 스위칭 손실을 줄일 수 있으며 다양한 부하조건에 대해 97% 이상의 높은 효율을 보인다. 컨버터는 최대출력 10kW를 발생시킬 수 있는 구조로 최대출력전압 500V, 최대출력전류 25A 조건으로 설계 되었으며, 실험은 경부하 조건에서 정격부하 조건까지의 동작을 확인할 수 있도록 제작된 모의 저항 부하를 사용하였다. 실험 결과 제작된 컨버터는 50% 부하 조건에서 97%, 정격부하 조건에서 98.5%의 효율을 보이는 것으로 확인되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.76-78
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• 2020

본 논문에서는 부스트 프리레귤레이터가 통합된 새로운 고효율 고정-주파수 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 기존 부스트 프리레귤레이터가 사용된 2단-구조의 컨버터는 연속적인 입력전류 및 넓은 전압이득 범위를 가져 태양광 및 연료전지에 적합한 토폴로지이다. 하지만, 부스트 프리레귤레이터 단에서 하드 스위칭으로 인한 큰 스위칭 손실, 큰 다이오드 도통 손실이 발생하여 낮은 효율을 갖는 문제가 발생한다. 따라서 이를 해결하기 위해, 제안된 회로는 부스트 프리레귤레이터를 통합시킨 새로운 구조를 사용하여 모든 스위치의 영전압 스위칭을 달성하고, 다이오드를 소거하였다. 따라서 제안된 회로는 높은 효율을 갖는다. 제안된 회로의 효용성을 증명하기 위해, 24-32V 입력전압과 12-16V(200W)출력에서 실험이 진행되었다.

• 한국광학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-5
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• 2010

본 논문에서는 실리콘 태양전지의 흡수효율 증가를 위해 도파모드 공진 특성을 이용한 격자 구조를 제안하였다. 도파모드 공진을 이용함으로써 두께를 ~200 nm 수준으로 줄이면서도 높은 흡수율을 기대할 수 있는 태양전지 설계가 가능함을 확인하였다. 제안된 구조는 은으로 된 반사경 위에 격자구조를 갖는 Poly-Si 유전체 층이 존재하는 1-D 구조로서 각 구조변수들 즉 격자의 주기, 유전체 두께, 격자 간격 및 깊이 등이 흡수 효율에 어떤 영향을 미치는지 알아보고, 변수들의 조절을 통해 최적의 구조를 찾고자 시도하였다. PSO알고리즘을 사용하여 제안된 구조의 적절성을 확인 하였으며, 이로부터 65.8%의 유효 흡수율을 얻을 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.747-750
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• 2019

웨어러블 디바이스는 일상생활에서 실질적으로 필수적이며 사용자들에게 편리하게 이용되고 건강관리와 의학 분야 등에 활용되고 있다. 전력분야에서 전원 배터리의 사용시간의 한계를 극복하고 효율적인 충전방법에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 무선전력전송은 전선을 사용하지 않고 무선으로 전기장을 부하에 전력을 전달하는 기술이다. 이 전송기술은 저 전력의 스마트폰에서부터 고 전력을 사용하는 철도 충전시스템까지 응용분야가 다양하다. 충전방식은 유도방법과 자기공진방법의 2 종류로 나누는데 자기공진주파수는 13.45 Mhz를 사용하였다. 본 연구에서는 전송효율을 측정 비교하기 위하여 2 종류의 하드웨어를 구현한 후 비교하는데 있다.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.347-355
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• 2002

티타늄 사파이어 레이저에 대한 활용도를 높기 위하여 4개의 거울로 구성된 Z-형태의 대칭형 레이저 공진기를 구성하여 넓은 파장가변성을 갖는 고효율 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저를 제작하였다. 또한 Kerr-렌즈 모드-록킹(KLM)을 일으키기 위한 KLM 강도 및 공진기 모드 크기가 Kerr 매질을 포함하는 Z-형태의 대칭형 공진기에 대하여 공진기 내의 위치, 내부 공진기 레이저 출력 및 안정 파라메터 등에 의존함을 확인하였고, 이를 근거로 하여 펌핑 효율이 높고 KLM 강도가 강한 KLM 티타늄 사파이어 레이저를 제작하여 출력 특성, 펄스폭 및 스펙트럼 반치폭 등을 측정하였다. 그 결과 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저의 출력에 대한 기울기 효율은 31.3%이고, 5W의 Ar-이온 펌핑 레이저 출력에 대해 최대 1420㎽의 평균 출력을 얻을 수 있었으며, 파장가변 영역은 730㎚~908㎚까지 모두 700㎽ 이상의 평균 출력을 보였다. 자체-조리개 효과에 의한 KLM 동작 또한 쉽게 얻을 수 있었으며, KLM된 티타늄 사파이어 레이저로부터 출력에 대한 기울기 효율은 16%이고, 5W 펌핑 출력에 대해 최대 500㎽의 평균 출력을 얻었다. 또한 중심 파장 807㎚에서 스펙트럼 반치폭이 33㎚이며, 펄스 반복률이 82㎒인 27fs의 안정된 짧은 펄스를 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.16-21
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• 2017

본 논문은 모바일 기기(노트북, 핸드폰, 태블릿 PC 등)를 위한 공진형 무선전력전송 시스템(Magnetic Resonance - Wireless Power Transfer; MR-WPT)의 실용성을 높이기 위한 평면형 소형 공진기 설계 방법을 제안하였다. 제안된 소형 평면형 공진기는 네 개의 루프와 공진기를 사용하는 공진형 무선전력 시스템에 적용 되며, 또한 무선전력 시스템은 송신기(Tx)와 수신기(Rx)가 동일한 루프와 공진기로 이루어졌다. 제안된 공진기는 나선형(Spiral) 코일의 형태로 소형 모바일 크기에 적합한 $50mm{\times}50mm$의 크기 이내로 설계 되었으며, 나선형 공진기의 선 두께와 선간 갭(gap) 그리고 선의 길이를 달리하는 4종류의 나선형 공진기를 선정하였다. 또한 작은 공진기 부피에서 높은 인덕턴스와 캐패시턴스를 얻기 위해 공진기 기판 (아크릴 ${\varepsilon}_r=2.56$, tan ${\delta}=0.008$)의 양면을 모두 활용하였다. 또한 루프는 공진기 부피를 최소화하기 위해 공진기와 동일 평면상에 설계 하였고, 이 또한 서로 다른 3가지의 크기를 사용하였다. 제안된 무선전력전송 시스템은 Tx와 Rx 두 개의 아크릴 기판에 제작되었으며, Tx와 Rx의 루프와 공진기는 구리시트로 만들어졌다. 제안된 12개의 조합 (공진기 4종 ${\times}$ 루프 3종)의 루프와 공진기에 대한 전력전송효율을 근 전송 거리 (1cm~5cm)상에서 시뮬레이션과 측정을 통해 산출하였다. 측정 결과 전력전송효율은 전송거리 1~5 cm에 따라 ${\fallingdotseq}40%$ 그리고 최대 ${\fallingdotseq}70%$ 이며, 이때 공진주파수는 A4WP 표준 무선전력전송 주파수인${\fallingdotseq}6.78MHz$를 유지한다. 제안된 부피에서 최소화된 평면형의 소형 공진기를 이용한 소형 모바일 기기의 공진형 무선전력 어플리케이션에 대한 가능성을 실험적으로 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.352-355
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• 2013

본 논문에서는 자기 공명 방식의 무선 전력 전송 시스템을 위한 고출력 가변 공진기를 제안하였다. 공진 코일에는 스파이럴 구조를 사용하였으며, 공진 코일의 양 끝단에 고출력용 가변 트리머 커패시터를 연결하여 주파수 가변이 용이하도록 설계하였다. 3D 시뮬레이션 툴과 등가 회로 모델링 기법을 이용하여 커패시터 용량 변화에 따른 공진 주파수 변화와 전달특성을 예측하였다. 무선 전력 전송 시제품을 제작하여 측정한 결과, 송/수신 코일이 160 mm의 거리로 이격되어 있을 때, 3.0~4.5 MHz 범위의 공진 주파수 가변이 용이하였으며, 50%이상의 전송 효율을 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권7호
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• pp.29-37
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• 2006

본 논문에서는 온칩 디커플링 커패시터에 의한 파워/그라운드 라인에서의 RLC 공진현상을 감소시키기 위한 해석적인 모델을 제시한다. 패키지 인덕턴스와 온칩 디커플링 커패시터 및 출력 드라이버로 인하여 형성되는 RLC 공진 회로의 공진주파수를 정확하게 예측하였다. 예측된 공진주파수를 이용하여 회로 동작에 필요한 적절한 디커플링 커패시터의 크기를 결정할 수 있다. 본 논문에서 제시한 공진현상을 감소시킬 수 있는 새로운 설계 방법의 타당성은 $0.18{\mu}m$ 공정 HSPICE 모텔을 사용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제6권2호
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• pp.27-34
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• 1995

본 논문에서는 X-band용 유전체 공진 발진기(TDRO)를 설계 제작하고 실험하였다. 유전체 공진 발진기는 마이크로 스트럽 라인과 유전체 공진기 사이의 결합 파라메타를 분석하여 설계된다. 이 결합 파라메타는 기판 특성, 접지면, 공진기 주변 경계면, 마이크로 스트립 라인과 공진기 사이의 거리에 의해서 결정된다. 외부 Q(Qext)와 결합계수는 TDRO의 설계 사양을 결정하기 위해 선택된다 본 논문에서 설계된 TDRO는 높은 안정성과 효율적인 발진 주파수를 요구하는 마이크로파 통신 시스템에 유용하다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.133-139
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• 2020

본 연구에서는 복합재료가 적용된 쿼드콥터의 진동 특성을 분석하고, 공진에 대해 회피 설계 및 해석을 수행하였다. 로터-암의 파이프가 복합재료로 구성된 상용 쿼드콥터의 플랫폼을 모사하고 상용 해석 프로그램을 이용하여 진동 특성 분석을 하였다. 실제 적층 배열을 해석에 적용하고, 참고 문헌과의 비교를 통해 신뢰성을 판단하였다. 그리고 모터의 가동범위 내에 특정 모드의 고유 진동수가 포함되는 것을 확인하였다. 기존 모델에서 적층 배열, 로터-암의 길이, 두께의 총 3가지의 변수를 선정해 공진 회피 설계를 수행하였다. 공진 회피 설계의 3가지 변수에서 각 해석의 결과를 비교한 후, 공진 회피 설계의 효율성 측면에서 방향을 제시하였다.