• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.135-141
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• 2021

산업자동화에 적합한 구형파 구동 BLDC 영구자석 전동기 설계 및 개발, 위치검출방식 회로와 드라이버 개발에 관심이 증가하고 있다. 그러나 이 전동기는 스위칭 손실에 의한 효율 저하 및 진동, 소음 등으로 인하여 가격적·기능적인 장점에도 불구하고 그 응용에 있어서는 다소 제한적인 실정이다. BLDC 모터를 설계하고 조립하는 과정에 있어 자기회로 설계의 문제 또는 조립과정상의 제품 불 균일 등으로 인하여 자극 각이 균일하지 않거나 자속분포가 왜현되는 문제가 발생하는데, 이러한 것들이 위치검출 어긋남의 원인이 되어 모터 특성을 악화시킨다. 또한 위치센서로부터 발생된 신호가 정확히 드라이버로 피드백 되어야만 정현파 구동 BLDC 시스템이 안정적으로 동작할 수 있다. 그러나 발생된 신호가 외부의 영향인 자속밀도 편차나 착자 기술에 의해 DC offset 성분이 발생하여 안정적인 위치검출을 할 수 없기에 본 연구에서는 DC offset 성분을 제거할 수 있는 제안된 회로를 연구하고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.741-749
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• 2021

본 논문에서 제안한 전류형 LLC AC to DC 고주파 공진 컨버터는 스위치 양단에 병렬로 공진 커패시터(C₁, C₂)를 연결함으로써 ZVS(Zero Voltage Switching)동작 뿐만 아니라 2차측 Diode의 ZCS(Zero Current Switching) 동작이 가능하므로 스위칭 소자의 턴-온 및 2차측 다이오드의 턴-오프 손실을 저감시킬 수 있다. 본 논문에서 제안한 LLC AC to DC 고주파 공진 컨버터의 회로 해석은 무차원화 제어 파라메타를 도입하여 범용성 있게 기술하였다. 또한 제안한 LLC AC to DC 고주파 공진 컨버터의 운전 특성은 무파원화 제어 주파수(μ), 무차원화 저항(λ) 등의 무차원화 제어 파라메타를 이용하여 특성 평가를 수행하였다. 특성 평가를 통한 특성값을 기초한 LLC AC to DC 고주파 공진 컨버터 설계 기법의 일예를 제시하였으며, 실험 및 PSIM 시뮬레이션을 통해 이론 해석의 정당성을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1142-1149
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• 2007

본 논문은 국내 도심 환경을 고려한 마이크로파 대역 다중 안테나 전파 채널 특성을 연구하기 위한 광대역 MIMO 채널 측정 시스템 구축과 성능 확인을 위한 시험 측정을 기술하였다. 차세대 이동 통신을 고려하여 채널 측정 시스템은 고속의 스위칭 방식과 100 MHz의 광대역 채널 대역폭을 지원하도록 설계되었으며, $4{\times}4$ MIMO 채널 측정을 지원한다. 시스템 성능 확인 및 교정을 위한 시험 측정을 분당 빌딩 밀집 지역에서 실시하였다. 3.7 GHz와 8 GHz의 도심 LOS 구간의 시험 측정 데이터를 분석한 결과, 3.7 GHz 및 8 GHz 대역에서의 광대역경로 손실 지수는 각각 1.79와 1.76으로 측정되었으며, 평균 RMS 지연 확산은 각각 200 ns과 42 ns로 측정되었다. 시험 측정 결과, 본 MIMO 채널 측정 시스템은 실외 도심 환경에서 커버리지와 신호대 잡음비 및 채널 용량 등의 마이크로파 대역 전파 특성 연구에 적합함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.69-76
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• 2016

MCT (MOS Controlled Thyristor)의 전류 구동능력은 도통상태의 MCT를 턴-오프 시킬 수 있는 능력, 즉 off-FET의 성능에 의해 결정되고, MCT의 주된 응용분야인 펄스파워 분야에서는 턴-온 시의 피크전류($I_{peak}$)와 전류상승기울기(di/dt) 특성이 매우 중요하다. 이러한 요구사항을 만족시키기 위해서는 MCT의 on/off-FET 성능 조절이 중요하지만, 깊은 접합의 P-웰과 N-웰을 형성하기 위한 삼중 확산공정과 다수의 산화막 성장공정은 이온주입 불순물의 표면농도를 변화시키고 on/off-FET의 문턱전압($V_{th}$) 조절을 어렵게 한다. 본 논문에서는 on/off-FET의 $V_{th}$를 개선하기 위한 채널영역 문턱전압 이온주입에 대하여 시뮬레이션을 진행하고 이를 토대로 제작한 MCT의 전기적 특성을 비교 평가하였다. 그 결과 문턱전압 이온주입을 진행한 MCT의 경우(활성영역=$0.465mm^2$) $100A/cm^2$ 전류밀도에서의 전압손실($V_F$)은 1.25V, 800V의 어노드 전압에서 $I_{peak}$ 및 di/dt는 290A와 $5.8kA/{\mu}s$로 문턱전압 이온주입을 진행하지 않은 경우와 유사한 특성을 나타낸 반면, $100A/cm^2$의 구동전류에 대한 턴-오프 게이트전압은 -3.5V에서 -1.6V로 감소하여 MCT의 전류 구동능력을 향상시킴을 확인하였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.107-112
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• 2007

피부과용 레이저 파장은 아주 얇은층의 조직두께에서 물의 흡수가 거의 90%이상 일어나는데 병소의 표피나 조직은 거의 물로 구성되어 흡수로 인해 증발효과를 가질 수가 있다. 표피를 절개, 층별로 증발 시킬 수 있으며 조직의 정확한 절개가 가능하다. 혈관이나 림프시스템에도 봉합수술이 가능하고 수술부위가 건조하고 눈으로 볼수 있고 무출혈 수술이 가능하다. 특히, 펄스에 대한 튜브양단 출력의 안정이 매우 중요함으로, 본 연구에서는 고주파 방식의 전력변환 장치를 사용하여 부피를 줄이고 의료용 레이저의 전류파형을 쉽게 제어할 수 있어 다양한 치료 효과를 낼 수 있다. ZVS(Zero Voltage Switching)나 ZVZCS(Zero Voltage and Zero Current Switching)를 도입하면 스위칭 손실을 줄일 수 있어 더욱 유리하다. 제안된 의료용 레이저의 전력부에는 1차측 도움에 의한 ZVZCS기법을 도입하여 넓은 부하 범위에서 안정된 soft-switching을 할 수가 있고 제어부는 microcontroller를 구성하여 출력전류 파형을 사용자가 임의의 형태를 갖도록 하였다. 설계 및 제작하여 실험한 결과, 기존장비에 비해 20%의 향상된 결과를 가져왔고, 추후 시스템적으로 보완을 하면 우수한 결과가 될 것으로 사려된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.769-777
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• 2010

본 논문에서는 모서리 접지면 슬롯과 PIN 다이오드를 이용하여 2.4 GHz에서 활용 가능한 편파 변환 특성의 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 구조의 마이크로스트립 패치와 접지면에 위치한 두 쌍의 슬롯과 PIN 다이오드로 이루어져 있다. 제안된 안테나에서는 PIN 다이오드의 스위칭 특성을 이용하여 접지면 슬롯의 전기적 길이를 조정하였고, 이를 통해 선형 편파와 좌회전 편파, 우회전 편파 간의 변환 을 구현하였다. 또한 DC 바이어스 회로로 인한 접지면의 분리를 통해서 안테나는 크기 감소 효과를 얻었다. 안테나의 설계 주파수는 2.4 GHz이며, 선형 편파로 동작할 때에는 15 dB의 반사 손실과 59 MHz의 임피던스 대역폭을 가지고, 좌회전 원형 편파와 우회전 원형 편파시 각각 1.17 dB, 1.67 dB의 최소 축비 특성과 28 MHz, 32 MHz의 3-dB 축비 대역폭을 가진다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.103-110
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• 2010

본 논문에서는 대용량급 전력변환회로를 대상으로, 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 환류 전류 문제를 해결하기 위하여 새로운 모드 가변형 비대칭 풀 브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 구동시비율 D에 따라 50% 이하에서는 비대칭 풀 브리지 컨버터로 동작하며, 50% 이상에서는 능동 클램프 풀 브리지 컨버터로 동작하게 된다. 따라서 제안된 회로는 정상상태시 약 50% 시비율로 동작되므로 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 문제점인 환류전류를 제거 할 수 있으며, 이를 통하여 도통 손실을 줄일 수 있다. 또한, 넓은 부하범위에서 영전압 스위칭 동작이 가능하며, 출력 전류 리플도 매우 작은 장점이 있다. 특히 순간정전시 능동 클램프 컨버터로 동작 모드가 변하여 50~100% 시비율로 동작되므로 넓은 입력전압범위에 대해 대응이 가능하다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작원리 및 PSIM simulation을 수행하였으며, 1.2kW급 시작품을 제작하여 제안된 회로의 타당성을 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.280-280
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• 2007

$Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) 강유전체 박막은 높은 잔류 분극 (remanent polarization) 특성 때문에 현재 강유전체 메모리 (FeRAM) 소자에 적용하기 위하여 가장 활발히 연구되고 있다. 그런데 PZT 물질은 피로 (fatigue) 및 임프린트 (imprint) 등의 장시간 신뢰성 (long-term reliability) 특성이 취약한 단점을 가지고 있다. 이러한 신뢰성 문제를 해결할 수 있는 효과적인 방법 중의 하나는 $IrO_2$, $SrRuO_3$(SRO) 등의 산화물 전극을 사용하는 것이다. 많은 산화물 전극 중에서 SRO는 PZT와 비슷한 pseudo-perovskite 결정구조를 갖고 격자 상수도 비슷하여, PZT 커패시터의 강유전 특성 및 신뢰성을 향상시키는데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 PZT 커패시터에 적용하기 위하여 SRO 박막을 증착하고 이의 전기적 특성 및 미세구조를 분석하고자 하였다. 또 실제로 SRO 박막을 상부전극과 PZT 사이의 버퍼 층 (buffer layer)으로 적용한 경우의 커패시터 특성도 평가하였다. 먼저 다결정 SRO 박막을 $SiO_2$/Si 기판 위에 DC 마그네트론 스퍼터링 법 (DC magnetron sputtering method)으로 증착하였다. 그 다음 이러한 SRO 박막의 미세구조, 결정성 및 전기적 특성이 증착 조건들의 변화에 따라서 어떤 경향성을 보이는지를 평가하였다. 기판 온도는 $350\;{\sim}\;650^{\circ}C$ 범위에서 변화시켰고, 증착 파워는 500 ~ 800 W 범위에서 변화시켰다. 또 Ar+$O_2$ 혼합 가스에서 산소의 혼합 비율을 20 ~ 50% 범위에서 변화시켰다. 이러한 실험 결과 SRO 박막의 전기적 특성 및 미세 구조는 기판의 증착 온도에 따라서 가장 민감하게 변함을 관찰할 수 있었다. 다른 증착 조건과 무관하게 $450^{\circ}C$ 이상의 온도에서 증착된 SRO 박막은 모두 주상정 구조 (columnar structure)를 형성하며 (110) 방향성을 강하게 나타내었다. 가장 낮은 전기 저항은 $550^{\circ}C$ 증착 온도에서 얻을 수 있었는데, 그 값은 약 $440\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ 이었다. SRO 버퍼 충을 적용하여 제작한 PZT 커패시터의 잔류 분극 (Pr) 값은 약 $30\;{\mu}C/cm^2$ 정도로 매우 높은 값을 나타내었고, 피로 손실 (fatigue loss)도 $1{\times}10^{11}$ 스위칭 사이클 후에 약 11% 정도로 매우 양호한 값을 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.149-155
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• 2023

태양광 발전은 신재생에너지 중 가장 친숙한 발전시설로 약 10여 년 전부터 보급이 확대되기 시작해 현재 시점에서는 시스템의 유지보수관리에 대한 해결 및 기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 특히 태양광 발전시스템의 이상 유무 및 부품 교체시기 그리고 시스템의 종합효율을 최대화할 수 있는 대책이 필요하다. 태양광발전시스템의 한 요소인 PV 인버터는 전력용 스위칭 소자에 의존하는 전력변환 시스템으로 DC/DC 컨버터 및 DC-AC 인버터 구성에 따른 직류(DC-Link) 커패시터가 사용된다. 이러한 직류 커패시터 역시 장시간 사용에 따른 노후 및 열화로 인해 PV 인버터의 발전량 감소와 전력손실 그리고 고조파(THD, 교류출력전류 종합왜형률) 증가로 신재생에너지 설비를 통한 계통 안전성(Safety)에 영향을 미치는 요인으로 분석할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광발전시스템에서 현재 운영 중인 직류 커패시터 용량 상태에 따른 PV 인버터 동작 특성을 고찰함과 동시에 신재생에너지 설비의 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 있도록 연구내용을 제안하였다.