• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1079-1085
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• 2012

현재 전 세계의 많은 과학자들이 지속 가능한 에너지원을 찾기 위하여 많은 노력을 하고 있지만, 태양광에너지가 궁극적인 해답이 될 것으로 받아들여지고 있다. 이러한 광 에너지는 조명용, 발열용, 통신용 등으로 사용될 수 있으며, 심지어 최근에는 광에너지로 동작하는 광자구동 모터에 대한 연구결과도 나오고 있다. 본 논문에서는 이러한 광에너지를 광섬유를 통해 전송할 수 있는 기술에 대해 이론적인 분석을 수행하였다. 특히, 한 가닥의 광섬유에 여러 개의 코어(core)가 삽입된 멀티코어(multi-core) 광섬유를 이용한 광에너지 전송의 에너지 전송량에 대해 예측해 보았다. 본 논문의 분석 결과에 따르면, 한 가닥의 멀티코어 광섬유로 약 2 kW 의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었으며, 초고압선처럼 수 cm 의 직경으로 광섬유 다발을 묶을 경우에는 10 MW 이상의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었다. 이는 도체 전력선과 비교하여 절반수준의 에너지 전송량으로 충분한 경쟁력이 있을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.3-6
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• 2011

본 논문에서는 배전지능화시스템과의 정보연계, 미래 지능형전력망 운용 및 태양광, 풍력, 연료전지 등과 같은 신에너지전원의 단지를 효율적으로 유지, 관리하기 위하여, 유 무선 네트워크를 이용하여 원격 감시제어장치를 제작하였다. 이 장치는 한기대 캠퍼스 내에 설치되어 있는 50KW급 태양광전원을 대상으로 1km 정도 떨어져 있는 그린에너지연구실에서 유무선 네트워크를 이용하여 실시간으로 출력되는 전압, 전류데이터를 무선네트워크로 장거리 전송하여, HMI 프로그램인 AutoBase로 실시간 모니터링 하도록 제작하였다. 앞으로 본 논문에서 제안한 원거리 감시제어 장치를 이용하여 원거리에 위치한 대규모 태양광발전단지의 데이터를 무선네트워크 기술로 전송받아 보구슈지를 수행할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권5B호
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• pp.529-536
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• 2001

광섬유 지연선로 정합 여파기를 광 패킷 어드레스 처리기로 사용한 완전 광 패킷 교환 노드들로 구성된 슬러티드 링 통신망에서 가우시언, 2차 초가우시언, 그리고 RZ 구형파 형태의 입력 광 펄스에 대한 노드의 패킷 오율 변화에 관하여 고찰하였다. 전송속도의 증가에 따라 모든 입력 펄스 형태에 대해 패킷오율이 증가하였고, 산탄 잡음의 영향이 크게 나타났다. 패킷 오율 $10^{-9}$에서 전송속도가 같은 경우에는 가우시언 펄스, 2차 초가우시언 펄스, RZ 구형파 순으로 첨두 파워가 증가한 반면, 펄스 에너지는 모든 펄스 형태에서 거의 같게 나타났다. 넓은 펄스폭을 갖는 가우시언 펄스는 대역폭 감소로 인해 잡음 전력이 감소하는 효과보다, ISI로 인한 각 어드레스 코드의 상관 출력레벨 변동으로 발생하는 파워 패널티 효과가 더 크게 나타났다. 따라서, ISI에 의한 영향을 최소화하기 위해서는 가우시언 펄스의 rms 폭을 1/(4B)이하로 유지해야 함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제15권2호
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• pp.158-170
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• 2004

유선 통신의 포화지역이나 도심에서 벗어난 인구밀도가 낮은 지역 둥에서 고속 광통신을 위해 최근 무선 광통신이 새롭게 기대되고 있다. 본 논문에서는 이러한 무선 광통신을 위한 송신 광학계를 설계하였는데, 광원으로는 수평(7$^{\circ}$)및 수직(18$^{\circ}$) 발산각이 다른 비대칭 타원형 빔을 발산하는 레이저 다이오드(중심 파장 830 nm)를 사용하였다. 제안되는 송신 광학계는 장거리 전송(500 m∼1500 m)이 가능하고, 장거리 전송 후 수신단에서 빔 직경(3 m) 및 에너지 분포가 대칭형이 되도록 설계되었다. 이를 위해 비결상 광학계인 송신 광학계의 평가법으로 에너지 전달 효율과 복사 조도 분포를 계산하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.285-291
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• 2010

본 논문에서는 조명용 LED와 솔라 셀을 사용하여 실내 무선광 통신이 가능함을 보인다. 조명용 LED를 광원으로 사용하면 조명과 신호의 송신을 겸할 수 있으며, 솔라 셀을 수광 소자로 이용하면 조명광을 수신하여 에너지를 축적하는 동시에 신호를 검출할 수 있기 때문에 별도의 통신 시설을 설치하지 않고 전송이 가능하여 매우 편리하다. 실험에서는 조명용 LED와 솔라 셀을 사용하여 9.6 kbps 속도로 무선광 데이터 전송을 실시하였다.

• 한국광학회지
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• 제4권3호
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• pp.281-288
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• 1993

고출력 Rhodamine 6G 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 출력 특성 및 최적조건을 수치해석을 통하여 조사하였다. 율 방정식과 전송 방정식에서 펌프광의 에너지가 주어진 경우에 레이저 광의 직경, 색소셀의 크기, 색소의 농도, 증폭단의 갯수 및 각 증폭단의 펌프 에너지의 비율 등을 변수로 하였다. 그 결과 펌프에너지가 25mJ이고 색소 레이저의 입력에너지가 0.01mJ일 때, 2단 증폭 시스템의 최적조건에서 출력 에너지 10mJ과 변환 효율 40%를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.425-430
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• 2013

수중통신은 지상통신에 비하여 통신채널의 강건성과 고속데이터 전송 측면에서 상당한 제약 요인을 가지고 있다. 공기 중에서 RF 통신은 장거리 전송에도 높은 데이터 전송률을 보이지만, 수중에서는 매질의 전도특성으로 인하여 전파에너지의 심각한 감쇠현상이 발생하여 통신이 어려운 실정이다. 현재 수중에서 수 십 킬로미터 이상의 장거리 통신이 가능한 음향파 통신 모뎀이 개발되어 사용되고 있지만 낮은 전송율과 높은 전력 소모, 느린 전송속도가 문제로 거론되고 있다. 이 문제를 보완할 수 있는 방안으로 빛을 이용한 근거리 수중무선통신이 대안으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 가시광 파장영역에서 수중통신 채널 특성을 분석하였다. 자유공간 광무선 통신과 비교하여 수중 가시광 통신기술의 가능성을 제시하고, LED 기반 트랜시버와 CMOS 센서를 통신시스템에 장착하여 수중이미지 전송을 위한 광무선 통신 시스템을 시연하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.219-220
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• 2022

최근 항로표지는 기본 업무를 위한 등명기의 구동과 해상 환경 정보 수집 및 데이터 전송 기능들의 확장을 통해 다양한 임무를 수행하기 위한 스마트 장비로써 진화하고 있다. 그래서 항로표지를 운영하기 위한 전력량의 요구가 높아지고 있고, 동작 구동 시간을 확보하기 위해 다양한 해상 에너지원을 통해 발전하는 시스템을 고려하고 있다. 하지만 전원 공급 및 교체가 쉽지 않은 해상 환경에서 태양광, 파력 등의 한정적인 에너지원의 활용은 지속적인 스마트 항로표지의 동작에 한계가 존재한다. 그래서 해양 환경 상황에서도 한정된 에너지원을 활용하여 에너지 수집을 하고 이를 활용하여 다양한 환경 센싱, 정보 연산, 데이터 처리, 무선 정보 전송 등의 시스템에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 해상 환경 적응 에너지 수집, 백업 전력운영, 항로표지 출력 에너지 재사용, 분산 전력관리 등을 포함한 차세대 스마트 항로표지 전원 시스템 구성 방안에 대해서 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.325-326
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• 2017

태양광 발전의 DC 전압 출력 및 케이블을 이용한 해상풍력 발전과 같은 신재생 에너지 이용이 증대되고 있다. 또한, 에너지의 전력전송 대용량화에 따른 기존의 AC 전력전송 방식을 개선한 DC 전력전송에 대한 연구가 활발히 연구되고 있다. DC 전력전송은 송전선로의 원거리화 및 절연내력의 저감과 같은 장점이 있으나, 전류 차단 시 큰 아크로 인하여 고속차단기 구성이 매우 어렵다는 단점이 있다. 최근에는 DC 전력전송에 있어서 큰 과제인 고속차단을 위해 전자식 차단기에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 전자식 차단기를 구성할 경우 차단기 투입 시 큰 돌입전류와 입출력 절연저항이 기존 차단기보다 낮아지는 단점으로 인해 매우 큰 아크가 발생한다. 본 논문에서는 고 전압 대 전류에 적합하고 피크성 전압/전류에 강인한 소자인 SCR을 이용한 전자식 DC 차단기 연구를 진행하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.273-281
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• 2019

국가 총에너지 소비량 중 건축물에서 소비하는 에너지는 전체의 10% 이상을 차지고 있다. 이러한 이유로 우리나라는 2025년부터 제로에너지 건물 의무화 정책을 채택하였고, 결국 건축물 에너지 절감 기술에 대한 연구가 요구되고 있다. 건축물 중 빌딩의 에너지 소비 형태를 분석해보면 조명 및 냉난방 에너지가 전체 에너지 소비량의 60% 이상을 차지하고 있는데, 이는 태양광 취득률 및 창문의 개폐 운용과 직접적인 연관이 있다. 본 논문에서는 건축물에너지 관리시스템에 취득 정보를 전송하기 위한 창호용 저전력 IoT 센서 모듈을 개발하기 위해 연구를 진행하였다. 이 모듈은 외부 환경 및 창문 개폐 상태 정보를 실시간으로 빌딩 에너지 관리 시스템에 전송하여 능동적으로 에너지 절감 조치를 취할 수 있게 네트워크를 구성하였다. 모듈에 사용되는 전력은 하베스트 에너지 중 태양광 발전을 이용한 독립적인 전원으로 설계하였다. 전원은 Buck 컨버터를 적용하여 MPPT 제어를 통해 리튬이온 배터리에 4V로 충전하는 방식으로 효율은 약 85.87%이다. 통신은 WiFi 방식을 적용하여 실시간으로 전송할 수 있도록 구성하였다. 모듈의 소비전력 저감을 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 분석하여 저전력 IoT 센서 모듈을 구현에 대한 연구를 진행하였다.