• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.71-73
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• 2018

일반적인 무선 전력 전송에서는 송신부와 수신부의 무선통신을 통하여 전력전달을 제어하나, TV와 같이 배터리가 없어 수신부의 통신모듈의 동작 대기가 어려운 전자 제품에는 적용하기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 송신부와 수신부의 공진기를 LLC 트랜스포머 기반으로 설계하여 송/수신부간의 무선통신이 없는 근접 무선전력 전송 시스템을 제안하고자 한다. 제안하는 시스템에서는, 공진 주파수 근처의 설계된 주파수로 동작을 시켜, 수신기의 최소한의 저전압 보호 회로만으로도 약속된 기기간에 전력을 안정적으로 전달 할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.216-222
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• 2018

장거리 무선전력전송 기술은 단순한 핸드폰 및 소형가전을 넘어서, 4차 산업혁명의 핵심기술로 자리 잡은 드론, 로봇, 전기자동차, IoT 센서 네트워크 등에 폭넓게 적용될 수 있다. 본 논문에서는 이미 기술적으로 보편화된 기존의 근거리 무선전력전송 기술을 벗어나, 급속한 기술발전으로 통하여 상용화 단계에 이른 장거리 무선전력전송 기술의 발전방향을 살펴보고자 한다. 이를 통하여, 핵심기술을 파악과 기술적인 극복과제를 도출함으로써 국내의 연구수준과 나아갈 바를 점검하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.178-180
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• 2020

기존의 철도차량용 무선전력전송 시스템은 Medium-voltage (MV) 60 Hz 중전압 AC 계통 전압을 Low-voltage (LV) DC로 변환하기 위해 저주파 변압기와 정류기를 사용한다. 하지만 수 MW급의 대전력을 낮은 DC 전압으로 전송하려면 인버터는 수백 A - 수 천 A 이상의 전류용량을 가져야하므로 정류기의 출력 단에 직렬 또는 병렬로 연결된 여러 개의 고주파 변압기를 필요하게 된다 (그림 1참조). 이러한 저주파 변압기, 정류기 및 고주파 변압기는 크고 무거우므로 낮은 전력밀도 및 높은 시스템 가격의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 저주파변압기, 정류기, 고주파 변압기를 사용하지 않는, 여자 코일을 이용한 새로운 멀티레벨 무선전력전송 시스템의 토폴로지를 제안한다. 제안된 멀티레벨 무선전력전송 시스템은 멀티레벨 인버터의 각 출력 단에 여자코일 (excitation coil) 이 연결되어 있다. 이 여자코일들은 급전코일 (transmitter coil) 에 전기적으로는 절연되었지만 자기적으로 강하게 결합된다. 여자코일들이 발생시킨 자기장은 급전코일에 유도전압을 발생시키고, 급전코일에서 수백 A 이상의 큰 전류를 흐르게 하여 급전코일에서 강한 자기장을 발생하도록 한다. 이 자기장은 급전코일과 수 cm 이상 떨어져 자기적으로 약하게 결합된 집전코일 (receiver coil) 에 다시 유도전압을 발생시켜 전력을 전달하게 된다. 제안한 새로운 멀티레벨 무선 전력 전송 시스템은 시뮬레이션을 통해 검증했다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.141-142
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• 2016

전계결합을 이용한 무선전력전송 시스템은 송 수신부 사이에 형성된 링크 캐패시턴스를 사용해서 에너지를 전송한다. 이러한 용량 리액턴스를 상쇄하기 위한 방안으로 인덕터나 변압기를 응용한 여러 종류의 임피던스 정합구조가 연구되고 있다. 본 논문에서는 다양한 리액턴스 보상 방법에 대한 장 단점을 비교하고 이 중에서 전계결합 시스템에 가장 적합한 임피던스 정합구조를 선정한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.925-928
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• 2013

본 논문에서는 기존 유선 전력 전송 기반 에너지 하베스팅 시스템에서 발생되는 문제점을 해결하기 위해 릴레이 기반의 무선 전력 전송 방식을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 에너지 블록 내에 4방향코일을 배치하여 전자기 유도 기반의 무선 전력 전송을 수행할 수 있으며, 전송 신뢰성을 확보하기 위한 릴레이 제어 알고리즘을 통해 송 수신 경로를 확장할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.485-486
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• 2017

본 논문에서는 10m 반경의 공간에 위치한 웨어러블 기기를 충전하기 위한 무선 전력전송을 제안한다. 장거리 무선전력전송의 송신코일 양단의 높은 전압문제를 해결하기 위해 공진 커패시터를 분산하여 각 코일의 유기전압을 줄이는 분산권선형 다이폴 코일을 제안하였다. FEM 시뮬레이션 결과, 분산권선형 다이폴 코일이 형성한 자속밀도의 균일도는 최소 71%로 집중권선형 다이폴 코일의 최소 51%보다 높았다. 또한 거리별 최고 자속밀도는 분산권선형 다이폴 코일이 낮았지만 거리가 멀어질수록 차이는 줄어들어 5m 거리 이후에서의 차이는 30 % 이내임을 확인하였다. 시뮬레이션 설계를 바탕으로 분산권선형 다이폴 송신코일과 4가지의 다른 형태를 갖는 수신 코일을 제작하여 10m 거리 이내에서 10 mW 이상의 전력을 전송하였다.

• 정보와 통신
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• 제30권11호
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• pp.68-74
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• 2013

본고에서는 국내외의 전자파 인체보호기준을 살펴보고, 128 kHz 자기 공명형 무선전력전송 시스템에서 발생하는 전자파에 의한 인체 안전성 평가방법에 대하여 알아본다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.285-289
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• 2018

본 논문에서는 지능적인 원거리 무선전력전송의 방식으로 시간 역전(time reversal) 기반 전파 집속 방법을 제시하였다. 시간 역전 기반의 무선전력전송은 복잡한 전파환경에서도 기기의 위치에 상관없이 전파를 선택적으로 집속하여 높은 peak 전력을 전달할 수 있다. 현실과 가까운 전파환경 시뮬레이션을 통하여 시간 역전 기반의 시 공간 전파 집속 현상을 검증하였고, 집속된 RF를 정류하여 전달된 DC 전압을 확인하였다. 또한 일반적인 협대역 신호(CW) 대비 시간 역전 신호의 peak 향상률과 정류 전력비를 확인한 결과, 최대 12 dB 향상된 peak 전력이 전송되었으며, 따라서 보다 높은 효율로 전력전송이 이루어짐을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.489-490
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• 2017

본 논문에서는 무선 전력 전송 시스템의 어플리케이션을 실내 어플리케이션으로 확장하여 무선 에너지 허브 시스템을 제안한다. 제안하는 무선 에너지 허브 시스템은 높은 전력 밀도 및 비용 효과를 얻기 위하여 일반적인 무선 전력 전송 시스템에 비해 적은 Power Stage 및 능동 소자를 가지며 부하 단에서 요구하는 여러 가지 부하 종류에 대응할 수 있다. 또한 에너지 허브 시스템의 편리성을 높이기 위하여 2차 측 기구의 허용 가능한 배치 면적을 늘릴 수 있는 디자인 방법을 제시한다. 본 무선 에너지 허브 시스템은 500 W 급 시험 시스템을 통하여 시스템의 효용성 및 디자인 방법을 실험적으로 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.314-315
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• 2020

현대의 많은 Internet of Thing (IoT)기기들의 충전방식이 유선 충전이 아닌 무선 충전을 사용함에 따라 다양한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 그 중 공진을 이용한 자기공진 방식의 무선충전 시스템은 전자기유도 방식보다 먼 거리에서 충전이 가능하고 공진부 코일의 중심점을 맞추지 않아도 효율에 큰 차이를 보이지 않는 장점이 있다. 점점 더 무선충전이 가능한 기기들이 많아짐에 따라 소모전력이 큰 기기들의 무선전력전송이 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 2개의 송신코일을 사용하여 기존의 1Transmitter - 1Rectifier (1Tx-1Rx) 방식보다 대용량 전력을 전송할 수 있음을 검증하고자 한다.