• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.138-148
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• 2024

다중공진 파력발전체는 파랑의 공진현상을 복합적으로 이용하여 실해역의 평상파 내습시에도 파랑을 증폭시켜 효율적인 발전이 가능하다. 공진에 의해 파랑이 증폭될수록 다중공진 파력발전체의 발전 효율이 증가하며, 발전 효율이 최대가 될 수 있도록 공진부의 형상 최적화가 필요하다. 다중공진 파력 발전체는 항만 공진부와 수로 공진부에서 파랑을 증폭시키며, 본 연구에서는 수로 공진부의 길이, 위치 등 다양한 조건에서 CFD 수치실험을 수행하여 조건 별 상관성을 분석하고 수로 공진부의 최적 형상을 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.133.1-133.1
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• 2014

이 발표에서 우리는 수백 나노미터 크기인 두 개의 나노 금속 원반 또는 나노 블록이 백 나노미터 이하의 간격으로 결합된 초미세 이중 금속 플라즈몬 광공진기를 제안하고 그 응용을 살펴본다. 원반구조 경우, 반지름이 476 nm인 나노원반 두 개가 100 nm 두께의 유전체 원반의 양쪽에 위치하여 1550 nm 공진파장을 가진 표면 플라즈몬 whispering-gallery-mode (WGM)을 유전체 내에 형성한다. 유전체의 두께를 일정하게 유지할 경우, WGM의 공진파장은 원반의 반지름에 따라 줄어든다. 반면, 반지름이 일정할 때에는 두 금속 원반 사이의 유전체 두께가 줄어듦에 따라 두 금속 원반 사이에 작용하는 표면 플라즈몬의 결합이 강해져서 공진파장이 길어진다. 따라서, 일반적으로 공진기의 크기가 줄어듦에 따라 공진파장이 짧아지는 것과 달리, 제안된 원반구조에서 발생하는 WGM는 원반의 반지름과 유전체의 두께를 함께 줄여도 공진파장이 동일하게 유지되는 차별화된 특성을 가지고 있다. 최종적으로 같은 공진파장을 가지는 WGM를 반지름 88 m, 유전체 두께 10 nm의 공진기에서도 여기시킬 수 있음으로, 모드부피(V)를 1/160으로 줄일 수 있다. 이에 비해, 공진모드의 품위값(Q)은 증가된 금속의 흡수손실에 의해 1/3정도 줄어듦으로써, 공진기와 물질의 상호작용 정도를 보여주는 Q/V값은 크기가 줄어든 공진기에서 오히려 50배 가량 증가함을 확인할 수 있다. 이 같은 초미세 플라즈몬 공진기는 매우 작은 굴절율 센서로서 응용을 가지고 있으며, 1160 nm/(단위 굴절율 변화)의 높은 민감도를 보인다. 한편, $200{\times}150{\times}100nm3$의 크기를 가진 두 개의 금속 나노블록이 10 nm의 공기 간격을 가지고 결합된 나노 공진기는, 공기 간격 내에 강하게 집적된 838 nm의 공진파장을 가진 플라즈몬 공진기 모드를 여기시킨다. 제안된 공진모드는 공기간격이 줄어듦에 따라 공진파장이 급격하게 증가하는 특성을 가지므로 옹스토롬 정도의 분해능을 가진 두께 변화 센서로 응용할 수 있다. 예를 들어, 공기간격 2 nm에서는 1A 두께 변화에 대해 공진파장 변화는 약 40 nm로 매우 민감하게 변화한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.299-300
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• 2014

본 논문에서는 넓은 입력전압 및 부하 변동에 적합한 대전력용 $L^3C$ 공진형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 직렬공진탱크와 병렬공진탱크를 조합하여 승압과 강압이 가능하며 다른 공진형 컨버터에 비해 적은 주파수 변동에도 넓은 입출력 범위를 만족 시킬 수 있다. 제안하는 컨버터는 삼차권선을 이용하여 공진 탱크를 구성하기 때문에 공진 커패시터에 흐르는 전류를 최소화 할 수 있으며 공진에 참여하는 인덕터는 변압기의 누설 인덕턴스를 사용하여 소자를 최소화 할 수 있다. 제안하는 컨버터의 스위칭 특성의 경우 모든 스위치가 ZVS 턴온을 달성하고 다이오드는 ZCS 턴온/턴오프가 가능하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.377-378
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• 2012

DC-DC 컨버터를 인터리브 방식으로 제어하면 출력 전류 리플이 저감되고, 출력 필터 커패시터의 용량을 줄일 수 있다. 하지만 공진(Resonance)을 통해 전력을 전달하는 LLC 공진형 컨버터의 경우 회로를 구성하는 공진 인덕터 및 공진 커패시터의 오차(Tolerance)로 인해 출력 전류 리플의 언밸런스가 심화될 수 있다. 따라서 이를 개선할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 Y결선 정류기를 이용한 3상 인터리브드 LLC 공진형 컨버터의 출력 전류 리플 밸런싱 방법을 제안한다. 제안된 방법은 3상 인터리브드 LLC 공진형 컨버터와 각 LLC 공진형 컨버터 앞단의 Bridgeless PFC가 독립적으로 추가되어 회로가 구성된다. 3상 인터리브드 LLC 공진형 컨버터는 분할된 위상으로 비독립적으로 제어하며 출력 전류 리플의 언밸런스를 Bridgeless PFC의 출력 전압을 가변함으로써 개선할 수 있는 방법을 제안하고 이를 시뮬레이션(PSIM)을 통해 제안된 밸런싱 방법을 검증하였다.

• 전기의세계
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• 제42권10호
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• pp.32-36
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• 1993

기계적 공진을 이용하여 센서나 액츄에이터등을 만드는 연구가 MEMS분야에서 활발히 진행되어 오고 있고 그 응용범위가 확대되고 있다. 최근의 반도체 가공기술로 인해 구조물을 작고 정밀하게 만들 수 있고, 조립이 필요없어 높은 신뢰도와 공진형 구조를 이용한 기기를 만들 수 있게 되었다. 또 구조물이 작은 관계로 큰 기계적 공진 주파수를 얻을 수 있기 때문에 큰 선택도를 얻을 수 있어 앞으로 이 분야의 응용 가능성의 폭이 넓다고 할 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.36-40
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• 2012

마이크로미터 크기의 역학적 공진기의 제작과 그 공진 주파수 변화를 이용하여 질량 변화량을 측정하는 방법에 대해 연구 하였다. 공진기의 공진 주파수를 측정하기 위해서 레이저의 간섭효과를 이용한 광학적 측정법을 사용하였는데 이 방법은 나노미터 스케일의 변위까지 감지할 수 있을 정도로 매우 감도가 높은 측정법이다. 공진기는 압전 세라믹(piezo ceramic) 위에 원자현미경(atomic force microscope)의 캔티레버를 붙여서 만들었는데 이 방법은 압전판이 캔티레버의 공진 주파수로 진동할 때 캔티레버의 변위가 가장 크게 변화됨을 이용한 것이다. 또한, 전자 빔 증착기(e-beam evaporation system)를 사용하여 금을 캔티레버 위에 증착하여 질량을 변화시킨 후에 질량 변화량에 따른 공진주파수의 변화량을 측정하였다. 이 공진기는 질량센서의 역할을 수행할 수 있으며 수 마이크로그램을 감지할 수 있는 감도를 가짐을 확인하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권8호
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• pp.27-35
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• 1999

링 공진기의 반경은 공진 주파수에 의해서 결정된다. 실제적으로 파자아의 정수 배인 원주를 갖는 링 공진기는 설계하고자 하는 공진 주파수에 맞게 설계하기가 어렵다. 본 논문에서는 결합 갭을 갖는 링 공진기가 원하는 공진 주파수에서 공진할 수 있도록 설계하는 방법을 제시한다. 전송선로 해석법을 이용하여 갭 크기에 따라 반경을 줄일 수 있는 관계식을 유도하고, 유전율에 따라서 반경을 결정할 수 있는 조건식을 제시한다. 새로운 방법에 의해 설계된 링 공진기는 크기 면에서 초기의 공진 주파수에 의해 설계한 링 공진기 크기의 1/3정도의 크기를 갖고, 초기에 설계하고자 하는 정확한 공진 주파수를 갖는다. $S_{11}$이 통과대역에서 많이 감쇠하는 특성을 얻기 위해서 링 공진기와 인접하는 결합선로를 T형으로 설계한다. 이러한 병렬 결합 선로의 캐패시턴스는 갭 캐패시턴스 보다 훨씬 적기 때문에 공진 주파수에 영향을 주지 않는다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.59-64
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• 2009

본 논문에서는 새로운 형태의 도넛형 결함 접지면 구조를 이용한 공진기의 동작특성과 등가회로을 나타내고, 이것의 접지면에 칩 캐패시터를 추가하여 공진주파수를 가변할 수 있도록 설계하였다. 일반적으로 결함접지면 구조는 병렬 공진 특성을 갖는다. 여기에 집중소자 캐패시터를 추가하면 공진주파수가 낮아지게 된다. 캐패시터 대신에 바랙터다이오드를 이용하면 전압으로써 공진 주파수를 제어할 수 있다. 본 공진기는 전압제어발진기와 가변주파수 대역통과 여파기등에 응용될 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.121-122
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• 2015

무선 전력 전송에서 자기장을 이용하는 방식은 인덕티브 커플링 방식과 자기 공진 방식이 있다. 자기 공진 방식은 송수신 코일의 크기를 작게 할 수 있고, 인덕티브 방식보다 전력 수신할 수 있는 범위가 넓다. 본 논문에서는 모바일 기기를 위한 자기 공진 무선 전력 전송의 표준 주파수로 유력한 6.78MHz 시스템을 구성하고, 직렬 공진 송신과 병렬 공진 수신을 제안한다. 전자파 노이즈를 억제하기 위하여 LC Low Pass Filter를 추가한 Half-bridge 인버터 송신 회로를 사용하여, 5.5W급 Smart phone 충전을 위한 Prototype을 제작 및 동작과 특성을 검증하였다.