• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.8
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• pp.67-74
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• 2008

In this paper we describe discharge characteristics between needle-to-plane electrodes in water in various conditions such as different impulse voltages, polarities and water resistivities. Streamer corona is initiated at the tip of needle electrode and propagates toward plane electrode, and it experiences the final jump across the test gap. The branched channels of streamer coronas for lower water resistivities are much thicker and brighter than those for higher water resistivities at the same level of applied voltage. The negative streamer coronas not only have more branches but also widely spread out compared to the positive streamer coronas. A number of pulse-like currents ranging from some hundreds mA to a few A after streamer corona onset were produced with discharge developments. The time-lags-to breakdown for the positive polarity were remarkably shorter than those for the negative polarity. The pre-breakdown energy supplied into the test gap was inversely proportional to water resistivity.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.13-18
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• 2005

The variation of discharge characteristics of an ac PDP was observed with the charge of scan electrode driving circuit. Conventional scan electrode driving circuit provides two switches per one scan line, and the suggested one can be constituted by one switch per one scan line with the consideration of capacitive load characteristic of an ac PDP. To verify the workability of the suggested scheme, the performances of the ac PDP was investigated. The dynamic voltage margin was slightly decreased with the adoption of the suggested scheme, which is estimated to result from the misfiring of unselected discharge cells due to the deformation of voltage level of the neighboring scan electrode. In the observation of the delay characteristics of addressing discharge, the performances of the conventional circuit and the suggested one are assumed to be equivalent.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.15 no.3
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• pp.6-10
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• 2011

Experimental studies were carried out to investigate the effects on flame propagation of gasoline-air mixtures by different electrostatic discharge energies in a cylindrical chamber. Three different ignition energies were used: 1 mJ, 50 mJ and 98 mJ. In this work, a high-speed particle image velocimetry technique was applied to visualize the flow-field around ignition electrodes. It was found that as the ignition energy increased, the ignition kernel was different. The different ignition kernel caused different flame initiation. During the flame initiation, the higher ignition energy was applied, the higher flame speed was observed. However, with increasing time, the flame speeds were independent of the ignition energies used. Theses observed flame behaviors were similar to computational simulations shown in the literature. It was also found that as the ignition energies increased, the velocities of unburnt mixtures ahead of propagating flame fronts increased.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.25 no.7
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• pp.5-10
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• 2009

The ground anchor is not usually used in soft clay and loose sand, because the pullout resistance of anchors can not be guaranteed. However, there is a method to increase the capacity of anchors using electric discharge geotechnical technologies, which are also known as pulse discharge and electric-spark technologies. The pulse-discharge anchor has a bulbed (or underreamed) bond length that is expanded by high voltage electrokinetic pulse energy. 24 anchors were installed in the weathered soil and sandy clay at the Geotechnical Experimentation Site at Sungkyunkwan University in Suwon, Korea. In this study, in order to define a relation between expansion rate of the anchor diameter and ultimate load, anchor load tests were carried out in accordance with testing procedures by AASHTO (AASHTO 1990) and FHWA (Weatheb 1998). And then several anchors were exhumed to measure the diameter of the pulse discharge anchors.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.154-156
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• 2008

본 논문은 대용량 충 방전 커패시터 부하를 갖는 CCPS (Capacitor Charging Power Supply)의 충전시간 제어방법을 제안한다. 기존의 대용량 Capacitor charger들은 LC공진탱크 및 스위칭 주파수를 개 루프 방식으로 제어한다. 이와 같은 제어 방법은 LC 공진탱크의 파라미터 변화로 인해 충전시간 제어가 불가능하다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 Zero-crossing 방법을 이용 전류의 공진주파수를 검출한 뒤 스위칭 주파수를 가변 함으로서 원하는 시간과 안정성을 동시에 만족 할 수 있는 피드백 제어 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.204-205
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• 2019

리튬 이온 전지를 사용하기 위해선 내부 상태를 추정하는 알고리즘이 필요하다. 알고리즘 적용을 위해 리튬 이온 전지에서 나오는 전압과 전류신호를 이용해 전기적 등가 회로 모델을 설계한다. 이 모델은 전압원, 저항, 캐패시터로 구성되어 있으며, 충전과 방전 시 발생하는 전기적 신호를 모사한 것이다. 전기적 등가 회로 모델 분석에 사용되는 상태방정식은 알고리즘과 상황에 따라 변경된다. 본 논문에서는 연속시간 상태방정식과 이산시간 상태방정식에 대해 다루었다. 그리고 실제 알고리즘에 적용해 성능을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11a
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• pp.120-122
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• 2004

평판 스위치 전극에 인가되는 전압 변화에 따라서 전극 앞에서의 플라즈마 전위의 변화를 측정하고, 이를 이용하여 형성된 전계의 변화를 관찰하였다. 대부분 스위치 전각에 인가되는 펄스는 펄스 인가시간, 플래토(plateau)시간, 펄스 회복시간으로 구성되어 이들 세 가지 시간 구간에 따라서 전위의 변화를 측정하여 형성되는 전계를 관찰하였다. 빠른 방전 스위치의 동작특성을 이해하기 위하여 스위치 전극인가 전압의 인가시간 변화와 이에 따른 전압 변화율 및 인가전압의 크기에 따른 플라즈마 쉬스의 거동을 관찰하고, 그 크기가 펄스 변화율과 크기에 따라 변화함을 찾았다. 펄스의 회복시간 동안에 돌아오는 플라즈마 쉬스의 거동은 펄스의 인가시간동안의 변화와 유사한 거동을 보였으며 이때에도 펄스 회복율이 중요한 인자임을 알 수 있었다. 만일 펄스 변화율이 커서, 전극 앞에서의 쉬스의 거동 속도가 플라즈마 이온의 음속보다 빠르게 변할 때는 이온 매트릭스 쉬스의 거동형태를 따르고, 변화율이 늦어서 쉬스의 거동 속도가 이온의 음속보다 느리게 변하는 경우에는 Child-Langmuir 쉬스의 형태가 시간에 따라 전개됨을 알 수 있었다. 펄스 특성을 정량적으로 관찰할 수 있도록 스위치 전극에 흐르는 전류의 크기를 계산하기 위해 필요한 모델을 개발하여 실험견과와의 비교를 통하여 펄스 시간동안 플라즈마의 거동이 스위치를 흐르는 전류에 미치는 영향을 연구하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.24 no.3
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• pp.99-105
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• 2014

$LiCoO_2$ thin film have received attention as cathodes of thin-film microbatteries. In this study, $LiCoO_2$ thin films were synthesized on Au substrates by sol-gel spin coating method and electrochemical properties were investigated under annealing temperature and time. The phycochemical properties of $LiCoO_2$ thin film were investigated by X-ray diffraction, scaning electron microscopy and atomic force microscopy. The electrochemical properties were characterized using galvanostatic charging/discharging cycling tests. From X-ray diffraction, as-grown films annealed at $550^{\circ}C$ and $750^{\circ}C$ are presumed to be spinel structure and a single phase of the layered-rock-salt, respectively. The RMS roughness and grain size of the films which annealed at $750^{\circ}C$ has similar values for annealing time 10 and 30 min, while for annealing time 120 min surface roughness, grain size increase and pore appearance were observed. The first discharge capacity of $LiCoO_2$ thin films annealed at $750^{\circ}C$ for 10, 30 and 120 min is about 54.5, 56.8 and $51.87{\mu}Ah/cm^2{\mu}m$, respectively. Corresponding capacity retention at 50th cycle is 97.25, 76.69, 77.19%.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.212-212
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• 2016

2차원 탄소나노재료인 그래핀은 우수한 물성으로 인하여 광범위한 분야로 응용이 가능할 것으로 예상되어 많은 주목을 받아왔다. 이러한 그래핀의 응용가능성을 실현시키기 위해서는 보다 손쉽고 신뢰할 수 있는 합성방법의 개발이 필요한 실정이다. 그래핀의 합성 방법들로 흑연을 물리적 및 화학적으로 박리하거나, 특정 결정표면 위에 방향성 성장의 흑연화를 통한 합성, 그리고 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; T-CVD) 등의 합성방법들이 제기되었다. 이중 T-CVD법은 대면적으로 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하기 위한 가장 적합한 방법으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 T-CVD공정은 원료 가스인 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $1000^{\circ}C$부근의 온공정이 요구되며, 이는 산업적인 응용의 측면에서 그래핀의 접근성을 제한한다. 따라서 대면적으로 고품질의 그래핀을 저온합성 할 수 있는 공정의 개발은 필수적이다. 본 연구에서는, 플라즈마를 이용하여 원료가스를 효율적으로 분해함으로써 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 퀄츠 튜브로 구성된 수평형 합성장치는 플라즈마 방전영역과 T-CVD 영역으로 구분되며, 방전되는 유도결합 플라즈마는 원료가스를 효율적으로 분해하는 역할을 한다. 합성을 위한 기판과 원료가스로는 각각 전자빔 증착법을 통하여 300nm 두께의 니켈 박막이 증착된 실리콘 웨이퍼와 메탄가스를 이용하였다. 저온합성공정의 변수로는 인가전력과 합성시간으로 설정하였으며, 공정변수의 영향을 확인함으로써 그래핀의 저온합성 메커니즘을 고찰하였다. 연구결과, 인가전력이 증가되고 합성시간이 길어짐에 따라 원료가스의 분해효율과 공급되는 탄소원자의 반응시간이 보장되어 그래핀의 합성온도가 저하가능함을 확인하였으며, $400^{\circ}C$에서 다층 그래핀이 합성됨을 확인하였다. 또한 플라즈마 변수의 보다 정밀한 제어를 통해 합성온도의 저온화와 그래핀의 결정성 향상이 가능할 것으로 예상된다.