• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.7-8
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• 2014

본 논문은 다이폴 코일 공진방식(DCRS, Dipole Coil Resonant System)을 사용한 원격 무선전력전송 개발 사례를 소개한다. 제안된 다이폴 코일 공진방식은 기존의 자기결합 공진방식(CMRS, Coupled Magnetic Resonance System)에 비하여 송신, 수신코일로만 이루어진 간단한 코일 구조와 작은 부피를 가지며, 공진도 Q를 100이하로 설계하여 주변 환경 변화에 강인한 전력전달 특성을 가진다. 본 논문에서는 원전 중대사고 시 격납건물 필수계측기용 소형 비상전원으로 개발된 10W급 7m 원격 무선전력전송 장치의 구성 및 설계과정을 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.495-498
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• 2014

현재 무선충전은 자기유도와 자기공진 두 가지 방식이 주류를 이루고 있다. 자기유도 방식은 전력 송신부 코일에서 자기장을 발생시키면 그 자기장의 영향으로 수신부 코일에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용한다. 자기공진 방식은 송신부 코일에서 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성, 동일한 공진 주파수로 설계된 수신부 코일에만 에너지가 집중적으로 전달되도록 한 기술이다. 최근에 스마트폰의 무선충전에 대해 관심이 높아지고 있으며, 많은 기업들이 무선충전을 개발하고 있다. 사용자에게 있어 편리함을 주는 무선충전이지만 보안위협이 존재하고, 이것에 대한 표준화와 보안대책요구사항은 체계적이지 않다. 이에 본 논문은 모바일기기에서 자기공진방식의 무선충전의 보안 위협과 보안요구사항을 정의해 분석하고 보안요구사항을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.164-165
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• 2017

본 논문은 직렬 공진형 컨버터를 이용하여 낮은 저항을 갖는 주방 용기를 가열하기 위한 유도 가열(Induction Heating; IH)용 공진형 컨버터와 코일 설계방법을 제안한다. 기존 IH 시스템은 저항이 작은 용기를 가열할 때 낮은 전압이득으로 인해 정격보다 큰 전류가 흘러 스위칭 손실 및 전도 손실이 증가하고 소자의 정격 전류량을 초과하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 용기에 따른 임피던스를 분석하고 다양한 저항 조건의 용기를 모두 가열하기 위한 적절한 IH용 코일 설계 방법을 제안한다. 이는 2.4 kW의 최대 전력을 가지는 IH용 공진형 컨버터 시작품을 사용하여 제안하는 설계의 타당성을 검증하고자한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권10호
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• pp.1-5
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• 2011

근접 통신 시스템(NFC)의 전력 전송 효율과 수동형 RFID의 동작 거리 향상을 위해 자기 공명 공진코일을 이용한 무선전력전송 방식을 근접 통신 단말에 적용하였다. 소스코일과 디바이스코일 사이에 공진코일을 배치시켜 시스템을 구성하였으며, 효율을 13.56MHz 대역의 RFID 리더와 태그 시스템을 사용하여 측정하였고, 3차원 시뮬레이터를 통하여 시뮬레이션 하였다. RFID 리더와 태그를 통해 측정한 결과, 자기 공명 공진코일을 적용한 경우 신호의 송수신 최대 거리는 96.72%, RFID 태그의 수신된 전압은 17.95% 증가함을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.41-45
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• 2015

본 논문에서는 이중대역에서 동작하는 자기공진 방식 무선전력전송 공진기를 제안하였다. 제안한 공진기는 MF-대역과 HF-대역에서 동작하도록 설계하였다. 제안한 공진기는 20턴의 코일과 사각형 모양의 코일, 양면의 정합회로, 집중소자, 하나의 포트로 구성되어있다. 정합회로의 양면은 비아 홀을 이용하여 연결하고 하나의 포트에서 동작하도록 하였다. 같은 구조의 공진기 두 개를 이용하여 무선전력전송 특성을 모의실험 하였다. 그리고 모의실험결과를 기반으로 효율 식을 이용하여 전력전송효율 또한 계산되었다. 제안한 두 공진기는 거리 100 mm 에서 모의실험 하였고, 전력전송 효율은 MF와 HF-대역 모두 60 % 이상의 효율을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.163-169
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• 2016

본 논문에서는 소형 모바일 기기에 적용이 가능하도록 코일형 및 루프형 공진기의 평면화를 통해 소형화하여 자기공진형 무선전력전송 시스템을 구축하였다. 제안된 디스크형 이중코일공진기(disk type double coil resonator)는 아크릴 기판(acrylic substrate)의 양면에 얇은 구리 재질을 2 mm의 넓이(width)와 1 mm의 간격(pitch)으로 8번 감은 수의 나선코일패턴을 설계하여 최외각단을 연결한 구조이다. 이 공진기는 구리 재질의 패턴 길이에 의한 유도용량과 각 양쪽 나선코일패턴간의 아크릴 사이에 발생하는 정전용량을 이용하여 6.78 MHz에서 공진한다. 공진기에 설계된 나선코일패턴의 크기는 최외각 지름이 9 cm로 소형화 되었다. 급전 및 부하공진기로 사용되는 루프는 5 mm 굵기의 동선을 이용하여 지름 10 cm의 단일 루프로 구현하였다. 또한, 6.78 MHz에서 공진할 수 있도록 3,300 pF 커패시터(capacitor)를 직렬로 연결하였다. 디스크형 이중코일공진기의 특성을 알아보기 위해 다양한 공진기 재배열을 통해 시스템을 구성 및 측정하였으며, 소형 무선전력전송 시스템의 최대 전송효율은 35.67 %를 보였다. 제안된 공진기의 구조를 통해 더 작은 소형화 구조 설계가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.935-940
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• 2016

최근 무선 전력 전송 시스템은 조명 분야뿐만 아니라 전기 자동차, 스마트폰 무선 충전 시스템 등 다양한 분야에서 기술이 점차 확대 적용되고 있다. 무선 전력 전송 시스템의 전력 전송 효율을 판가름 하는 가장 큰 두가지 요소로는 전력을 무선으로 전달하는 매개체인 송, 수신 코일부와 전력을 증폭하는 전력 증폭기부가 해당된다. 본 논문에서는 고효율 무선 전력 전송 시스템을 구축하기 위해 6.78MHz에서 동작하는 고효율 전력 증폭기 설계 방안과 공진 코일 제작 방법에 대해 소개한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.905-912
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• 2011

본 논문에서는 실시간 안압 모니터링을 위한 안압 센서와 안압에 따른 안압 센서의 공진 주파수를 검출 할 수 있는 외부 코일을 설계 및 구현 하였다. 안압 센서는 3-D EM 시뮬레이션을 통하여 설계 하였고, MEMS 기반 기술로 구현 되었다. 측정 결과로서, 안압 센서의 공진 주파수는 외부 코일의 공진 주파수에 비하여 낮아야 하며, 안압 센서의 공진 주파수가 외부 코일의 공진 주파수에 근접 하게 위치 할 때, 위상 변화량이 높아짐을 확인 하였다. 또한, 안압 센서는 외부 코일과의 거리에 따라 최대위상 변화가 발생하는 지점이 불변하여야 하는데, 설계된 안압 센서는 외부 코일과의 거리가 변화 할 때, 최대위상 변화량 자체는 변화 하지만, 최대위상 변화가 발생하는 지점이 동일함을 확인 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.487-488
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• 2017

본 논문에서는 급전 코일과 집전 코일 간 공극 변화에도 일정한 공진 특성을 가지는 무선 전력 전송 시스템을 제안한다. 공진회로가 적용된 시스템의 회로특성은 인덕턴스나 커패시턴스와 같은 파라미터 값에 크게 의존하는데, 일정한 공진 특성을 가지기 위해서는 공극의 변화에도 일정한 인덕턴스가 유지되어야 한다. 제안하는 무선 전력 시스템은 공극이 감소할 때 페라이트 코어에 의해 인덕턴스가 증가하고 알루미늄 판에 의해 인덕턴스가 감소하는 상보적인 특성을 결합하여 공극변화에도 인덕턴스가 일정하게 유지되게 한다. 페라이트 코어와 알루미늄 판에 위치한 각 코일들의 기자력 비율을 조절할 경우 공극이 7 cm 에서 15 cm 까지 변하더라도 급 집전부의 자기 인덕턴스 변화는 ${\pm}1%$ 이내로 일정하게 유지되는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.119-126
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• 2016

본 논문에서는 의복용 무선전력전송 시스템을 구축을 위한 평면형 직물공진기를 제안하고, 공진기에 사용된 의복용 직물기판의 재질별 특성을 분석하였다. 평면형 직물공진기는 공진주파수가 1-10 MHz가 되도록 직물기판 위에 전도성 물질로 루프 및 코일을 평면 설계하였다. 의복용으로 많이 사용되고 있는 폴리에스테르 섬유와 면을 직물기판으로 사용하였으며, 평면 루프와 코일은 동테이프(copper tape)와 실버페이스트(silver paste)로 설계하였다. 자기공진형 무선전력전송 시스템에 적용된 직물의 재질별 특성을 분석하기 위해 송신부와 수신부를 대칭으로 설계하였다. 실험 결과, 낮은 유전상수 및 비교적 두꺼운 두께를 가진 직물기판과 표면저항이 작은 도체성 재질의 패턴(루프 및 코일)으로 제작되었을 때, 의복용 무선전력전송 시스템이 높은 전송효율을 보였다. 본 연구를 통해 제안된 평면형 직물 공진기는 무선전력전송 기술의 영역을 의복용으로 넓힐 수 있는 가능성을 보여주었다.