• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.188-189
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• 2016

ITER AC/DC Converter Local Controller는 플라즈마 제어 시스템에서 요구하는 전압 전류 명령에 따라 초전도 코일에 전류를 공급하고 컨버터 System 자체 보호 기능, 초전도 코일시스템 이상 시 Bypass 및 코일 에너지를 계통에 회생하여 에너지를 방전하여야 한다. 코일 별로 플라즈마 제어에 필요한 높은 전압 전류는 전원 장치의 직렬 접속이 요구되고(2직렬, 4직렬, 6직렬) 제어적으로 이들 제어 시스템들은 신뢰도가 높은 디지털 설계를 요구 한다. 본 논문은 다 직렬 전원 장치 제어를 위한 Local Controller의 설계 내용을 논의하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2277-2278
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• 2008

전력계통에서의 과전압은 계통의 상태 또는 외부상태인 대기의 방전의 결과로써 기원한다. 낙뢰에 의한 뇌서지는 여러 과전압 중에서 가장 큰 전압을 가진다. 절연요구사항에 대한 뇌 과전압의 크기를 특정화하고, 절연 섬락을 발생하는 위험한 뇌격전류를 발견하는 것은 전력계통의 설비 보호를 위한 중요한 요소이다. 본 논문에서는 과도해석 프로그램인 EMTP를 이용하여 송전선로 및 철탑을 모델링하고, 낙뢰에 인한 과전압이 발생하였을 때 송전선로 및 철탑에 어떻게 영향을 미치는지 모의하고 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.216-218
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• 2018

Weinberg 컨버터는 입출력 전류 리플이 작아 필터 사이즈가 작고, 스위치 및 다이오드가 소프트 스위칭을 하여 높은 효율을 갖는 장점으로 인해 정지궤도 위성용 배터리 방전 조절기와(Battery Discharge Regulator, BDR) 같이 높은 전력밀도 및 높은 효율을 요구하는 제품에 유용한 승압형 컨버터이다. 최근 정지궤도 위성의 큰 전력 요구사양에 맞춰 버스 전압 사양이 커지면서 Weinberg 컨버터는 몇 가지 문제점을 갖게 되었다. 첫째 다이오드의 큰 순 방향 전압 강하로 인해 도통 손실이 증가한다. 둘째 다이오드의 기생 커패시터와 누설 인덕턴스간의 공진으로 인한 전압 맥동이 심화되면서 EMI 특성이 악화된다. 셋째 스위치 턴-오프 시 발생하는 큰 출력 전류 스파이크로 인해 출력 필터 크기가 커진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 추가 스위치 및 커패시터를 이용해 다이오드 차단시 그 전압을 기존보다 크게 낮춤으로 써 도통 손실 개선 및 EMI 특성 개선을 하는 방법을 제안한다. 또한, 출력 필터 사이즈 저감을 위해 출력 전류 리플을 줄일 수 있는 추가 스위치의 적절한 구동 방법에 대해 제안한다. 제안하는 컨버터는 더욱 높은 전력 밀도 및 효율을 얻을 수 있어 차세대 정지궤도 위성용 BDR에 적합하다. 본 컨버터는 100V/750W의 출력전압/전력을 갖는 시작품을 통해 그 유효성을 검증하였다.

• 한국진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.301-311
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• 2012

결정질 태양전지 등의 도핑 공정에 적용하기 위한 플라즈마 제트 장치의 기초 방전 특성을 조사한다. 대기압에서의 아르곤 플라즈마 제트와 대기 압력변화에 대한 대기 플라즈마 제트, 그리고 아르곤 분위기 압력 변화에 대한 플라즈마 제트의 전류-전압은 전형적인 정상 글로우 방전의 특성을 갖는다. 대기압 플라즈마 제트의 방전 전압은 약 2.5 kV의 높은 전압이 요구되며, 대기 및 아르곤 플라즈마 제트는 200 Torr 이하의 낮은 압력에 대한 방전 전압은 약 1 kV가 된다. 도핑용 실리콘 웨이퍼에 조사되는 단일 채널 플라즈마 제트의 전류는 인가전압의 조정에 의하여 수 10~50 mA의 고 전류를 용이하게 얻는다. 플라즈마 제트를 웨이퍼에 조사하는 경우에 웨이퍼의 온도 상승은 정상상태에서 약 $200^{\circ}C$가 된다. 실리콘 웨이퍼에 도핑 용재인 액상의 인산을 도포하여 플라즈마를 조사한 결과 얻어진 인 원자의 도핑 분포는 플라즈마 제트 도핑의 가능성을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.237-239
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• 2004

송전용 피뢰장치의 공극 및 정격을 설계하는 기술을 검토하였다. 공극형 피뢰기를 설계하기 위해서는 먼저 공극의 길이를 결정하는 것이 우선되어야한다. 공극의 길이는 주변 아킹흔 및 피뢰기 소자의 제한전압 방전특성과의 절연협조를 통해 결정되며 속류차단성능 또한 적절한 공극설계로부터 확보된다. 송전용 피뢰장치의 정격전압은 TOV특성과 과전수명특성 등을 지배하는 접지계수와 여유도 등이 달라진다. 절연협조와 속류차단성능은 공극의 길이를 최적으로 설계하여야 가능하므로 세심한 주의가 요구된다. 계통전압 154W급 송전용 피뢰장치의 공극길이를 650m로 설계하는 경우 피뢰기 소자의 제한전압은 228kV로 설계가 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1797-1799
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• 2002

$SF_6$ 가스로 절연되는 GIS (Gas Insulated Switchgear)는 매우 우수한 신뢰성을 확보하고 있지만 사고 발생 시 파급효과가 매우 크므로 상시 감시할 수 있는 진단기술이 요구된다. 본 논문에서는 GIS 내부에서 발생하는 신호를 검출하기 위해서 전기적인 방법과 비전기적인 측정 법을 통해 전자파. 초음파, 전류펄스를 측정하고 비교하였다. GIS 내부알루미늄도체에 침 결함을 고정시켜 전원전압 인가 시 발생되는 부분방전신호를 UHF, AE, CT센서로 검출하였다. 측정 결과 UHF센서와 CT센서로 검출되어진 신호는 매우 유사하게 측정되었고 초음파와 전자파를 검출한 결과 진행속도 차이로 발생되는 시간지연현상이 발생되었다. GIS내 부분방전발생 시 발생되는 전자파 스펙트럼 분석결과도 650MHz에서부터 935MHz까지의 주파수대역이 측정되었다. 이후에는 현장에서 운전중인 GIS내부에서 발생되는 결함들을 실제와 가깝게 모델링하여 발생되는 부분방전신호를 스펙트럼 분석하여 대역에 맞는 UHF센서 개발에 노력하고자 한다. 또한 결함의 종류와 형태에 따라 다르게 발생되는 부분방전신호를 검출하여 측정하고 이를 진단하는 연구가 계속 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.289-290
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• 2013

소규모 전력망에서 계통에 이상이 발생하면 ESS의 양방향 컨버터는 배터리 충 방전 동작을 멈추고 DC-Bus 전압을 제어하는 기능이 요구된다. 이 경우 양방향컨버터는 배터리측 제어에서 DC-Bus측 고전압제어로의 신속한 전환이 요구된다. 본 논문에서는 양방향컨버터의 끊김없는 입 출력 절환을 위한 새로운 제어기법을 제안한다. 제안하는 기법은 가변리미터를 이용하여 저전압 및 고전압제어기를 하나로 통합하였고 상위제어기의 지령없이 자율적인 판단으로 절환이 가능하다. 제안한 알고리즘은 2kW급 시작품을 제작하여 타당성을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.107-113
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• 2008

본 실험은 구동 온도와 방전관의 길이에 따라 변화하는 ICP 광원의 전기 광학적 특성에 대해서 알아보았다. 광원의 전기 광학적 특성이 정상상태에 놓이는 구동 조건을 확인하기 위하여 시간에 따른 전력 소모와 광속의 변화를 측정하였다. 전력소모와 광속의 시간에 따른 변화를 측정한 결과를 통해서 볼 때 최초구동에서 70분이 경과한 이후부터 전력소모는 초기값에 대해 1.45[%], 광속은 0.36[%]의 안정성을 나타냈다. 항온챔버 내에서 온도를 5구간으로 나뉘어 변화하면서 구동 온도에 따른 ICP 광원의 광학적 특성을 알아보았다. 휘도는 온도의 상승과 비례적으로 증가하였으나 $46.7[^{\circ}C]$ 이상에서는 오히려 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. 파센법칙과 함께 보일-샤를의 법칙을 통해 0.02[Torr]의 압력이 변화함에 따라 더 높은 방전전압이 요구되지만 충분한 전압이 안정기에서 공급되지 못하기 때문이라 판단된다. 이와 더불어 방전관 길이에 따라 광원에 인가되는 전력과 전류을 측정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.195.2-195.2
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• 2016

대기압 플라즈마는 공기중에서 방전이 가능하고, 이때 생성되는 활성산소종(ROS)과 활성질소종(RNS)을 적절히 이용하면 살균은 물론 제독이 가능하다. 특히 신경작용제나 수포작용제 등의 화학물질은 박테리아 포자, 세균, 바이러스 등의 생물작용제에 비해 더 많은 에너지와 시간이 요구된다. 현재 군이나 의료 시설에서는 과산화수소를 이용한 제독이나 염소계 표백제 성분으로 구성된 수용성 제독제를 이용하지만, 플라즈마의 경우는 단순히 기체를 방전하여 제독에 이용할 수 있으므로 보다 제독 시스템을 간단하게 구성할 수 있다. 하지만 대기압 방전시 방전전압을 낮추기 위해 헬륨과 알곤등의 기체를 공급하여 사용할 경우 부가적인 시스템의 규모가 커져 활용에 제한이 따른다. 따라서 본 연구에서는 대기중에 존재하는 질소, 산소 등을 이온화시키기 위해 10-25kHz의 주파수에서 4.5kV의 8us 펄스전원을 인가하여 공기 플라즈마를 얻고, 열에 의한 분해효과를 제거하기 위해 플라즈마의 기체온도를 20도로 유지시켰다. 플라즈마의 특성은 방출광 분석법을 이용하여 떨림온도를 계산하였고, 질소와 오존의 농도를 동시에 관찰하였다. 분해된 화학작용제는 기체분석기(Gas Chromatography)를 통해 표준 오염농도대비 잔류한 양을 측정함으로써 제독효율을 계산하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1996년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.161-161
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• 1996

본 연구에서는 차량(승용차) 시동용 수퍼캐패시터-밧데리 조합시스템에 적용할 시작품 전기이중층 수퍼캐패시터(super-capacitor:SC)를 설계 제작 개발하고 그 성능 특성을 확인하였다. 재래식의 차량용 밧데리의 비동력(specific power)이 100~200 W/kg에 비하여 전기이중층 SC의 경우는 1,000~3,000 W/kg으로 단위 총량당의 동력이 매우 크다. 또한 충방전시의 화학반응이 없는 관계로 인하여 충전식 2차 전지에 비하여 사용수명이 매우 길다. 이러한 SC를 기존의 밧데리와 함께 조합하여 차량 시동용으로 사용하게 되면 밧데리의 사용수명을 2~3배 길게 할 수 있으며 밧데리는 시동에 필요한 큰 전류의 방전이 요구되지 않으므로 그 용량과 크기가 대체로 절반이상 줄어든다. 또한 매우 낮은 온도의 기후조건에서는 밧데리의 방전효율이 급격히 저하되므로 이를 대비하여 필요 이상의 과용량, 과중량 밧데리의 사용이 실제로 행해지고 있으나 조합시스템의 차량 시동시에는 SC가 갖는 특성상 -5$0^{\circ}C$까지의 기후조건에서도 방전효율이 크게 저하되지 않은 채 시동전류를 공급해주므로 혹한지역이나 혹한시의 차량시동에도 탁월한 시동성능을 갖는다. 설계 제작된 SC는 저장에너지 6KJ, 정격전압 12Volt, 설계축전용량 70F 그리고 사용은 도 범위가 섭씨 영하 25도에서 영상 50도이며 무공해성 수용성 전해질을 사용하였으며, 제작된 CS는 사용온도 범위에서 축전용량 65F - 85F, 내부저항 1.8mOhm - 5.2mOhm의 변화를 보였으며, 정상시동에 필요한 방전전류 300Amp의 경우 2.6초의 방전시간, 약 89%의 방전효율을 보였다. 현재까지 상온하에서 30.000회의 충방전 시험결과로서는 방전효율의 저하가 없는 양호한 성능을 보였으며, SC의 시범 작동시험을 실차(소나타 1800cc)에 장착하여 수행한 결과 20회 이상의 연속시동에서도 아무런 문제점 없이 잘 동작하였다.