• 기계저널
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• 제27권2호
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• pp.99-108
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• 1987

국내에서 개발중인 인공심장으로는 서울대학교 공과대학 기계설계학과와 서울대학교병원 의공학과에서 공동으로 개발중인 전기-기계식 인공심장이 있다. 모우터가 내장된 실린더가 모우터의 정.역전에 따라 통 안에서 좌.우로 움직이면서 좌.우심실을 교대로 압축한다. 모우터가 들어 있는 실린더의 위치가 통 안에서 고정되어 있지 않고 움직이므로, 한쪽 심실이 팽창할 때 실린더가 다른 한쪽 심실 공간을 차지하여 결국 전체 체적은 하나의 심실 공간과 모우터 공간만 있으면 되므로 모우터의 위치가 고정된 형식에 비해 체적 감소가 가능하다. 에너지 변환기를 구성하는 기계요소로는 2단의 유성기어열과 랙(rack)뿐으로서 비교적 구조가 간단하여 고장의 가능성이 낮다. 따라서 기존 모델들이 지니고 있는 단점들이 거의 극복 되었다. 현재 모의 순환실험에 성공하고 동물 실험을 준비 하고 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권4호
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• pp.20-26
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• 2016

무선 수동형 센서 망은 RF 소스가 센서 노드에게 에너지를 공급하여 적어도 이론적으로 배터리 없이 영원히 동작할 수 있는 망이다. 그러나 기술이 성숙하지 못하여 무선 수동형 센서 망은 아직 센서 노드에서 에너지의 희소성, 에너지 수신과 data 전송의 동시불가성, data 전송의 비효율성 등 많은 어려움을 안고 있다. 본 논문에서는 이러한 현실적 제약을 고려하여 여러 센서 노드가 하나의 싱크 노드에게 packet을 전달하기 위한 기본적인 MAC 방식을 제안한다. 수신한 에너지로 캐패시터를 충전하는 충전 구간과 싱크 노드와 통신하는 활동 구간이 번갈아 반복되는 시간 구조에 기초하여 제안하는 MAC 방식은 활동 구간 동안 slotted ALOHA를 따라 싱크 노드에게 패?을 전달한다. 일반적으로 경합형 방식은 throughput이 상대적으로 낮은 경향을 보인다. 따라서 모의 실험 방법을 이용하여 제안하는 MAC 방식의 throughput 성능을 다각도로 평가한다. 모의 실험 결과로부터 활동 구간의 길이를 적절히 설정하여 망 전체 throughput 성능을 높일 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.39-42
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• 2018

본 논문에서는 진동 에너지 수확을 위한 MPPT 제어기능을 갖는 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 수확된 교류 형태의 에너지를 시스템 구동에 필요한 직류 형태의 에너지로 정류하고, MPPT Controller를 통해 Open Circuit Voltage(Voc)를 주기적으로 샘플/홀드한 뒤, 입력전압을 최대 가용 전력점의 1/2되는 전압으로 유지시키면서, 수확된 전력을 부하에 전달하는 동작을 한다. 모든 회로들은 0.35-um CMOS 기술을 기반으로 설계되었으며, 모의실험을 통하여 동작을 검증하였다. 모의실험 결과 설계된 회로는 3V 입력전압에서 98nA의 전류를 소모하며, 최대 전력효율은 99.21%이다. 설계된 회로의 칩 면적은 $1.281mm{\times}1.236mm$ 이다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.153-162
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• 2016

요르단 수출용 연구용 원자로(JRTR, Jordan Research and Training Reactor)에 사용되는 판형핵연료(Plate-type-fuel)의 부수로를 모의하는 좁은 사각 유로에서 하향류 유동 조건의 임계열유속(CHF, Critical Heat Flux) 실험 연구가 수행되었다. 실험은 연구용 원자로 인허가 요건을 만족하는 유동 조건에서 수행되었으며 크기가 다른 두 가지 시험부를 이용하였다. 두 시험부는 각각 피션몰리(Fission moly) 우라늄 타겟의 부수로와 판형핵연료의 부수로를 모의하며 모두 원형과 같은 크기로 제작되었다. 각 시험부에 대해 임계열유속 실험이 수행되었으며 이를 통해 임계열유속에 영향을 주는 변수를 분석하였다. 그리고 실험결과를 기존의 임계열유속 모델과 비교하였으며 모델의 예측 정확도를 제시하였다. 이를 통해 좁은 사각 유로 내 하향류 유동 조건에서의 임계열유속 예측에 대한 기존 모델의 적용성을 분석하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.267-271
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• 1999

연료를 작동 유체의 내부 또는 외부에서 연소시켜서 발생된 고온 고압의 가스를 터빈에 공급하여 회전력을 발생시키는 원동기를 가스터빈이라 하며, 가스터빈을 이용한 발전기와 달리 기동 및 정지 시간이 대단히 짧고, 부하 변화에 대한 속응성이 뛰어나기 때문에 전력계통 운영상 양수 발전기나 수력 발전기와 더불어 첨두 부하용으로 주로 사용된다. 본 고에서는 전력 계통에 병렬 운전 중인 가스터빈 발전기의 부하가 탈락되어 입력 에너지가 과잉으로 되었을 때, 제어 시스템의 중요한 파라미터인 연료량과 가스터빈 속도 및 배기가스의 온도가 비상 정지 수준에 도달하지 않고 안전하게 운전될 수 있는지의 여부, 즉 안정성을 판별하기 위하여 수행한 모의 시험에 대하여 기술하였다. 또, 부하가 탈락되지 않고 입력되는 연료량이 크게 변동하는 경우, 즉 큰 부하 변동을 모의 시험한 내용에 대하여 기술하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.138-138
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• 2011

식생된 개수로에서 식생의 영향을 파악하기 위해 k-$\in$ 난류 모형을 이용하여 수치모의를 하였다. 식생의 영향을 고려하기 위해 항력항을 추가한 지배방정식을 구성하였으며, 지배방정식을 해석하기 위하여 유한체적법을 사용하였다. 수치모의에서 구한 식생된 개수로의 흐름구조를 기존의 수리실험 결과와 비교하여 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있다. 난류의 생성과 소멸을 수치모의한 결과, 부분구간 식생된 경우 식생높이 보다 낮은 구간에서는 후류에 의한 난류 생성이 지배적이며, 식생높이보다 높은 구간에서는 주로 마찰에 의한 난류 생성이 지배적임을 보였다. 기존의 연구들은 식생의 영향을 고려하여 개수로의 흐름을 연구한 예는 드물며, 현재까지 진행되어진 국내의 연구는 난류모형을 이용하여 식생된 개수로에서의 흐름 구조를 모의하였다. 따라서 난류흐름을 모의하는데 가장 보편적인 k-$\in$ 난류모형을 이용하여 식생된 개수로에서 수직방향으로의 흐름구조와 식생의 영향을 해석하는 것은 그 자체로도 의미 있는 연구이며, 앞으로의 환경수리 문제를 해결하기 위해 선행되어야 하는 연구이다. 식생된 개수로에서의 난류구조와 부유사 이동에 대한 식생의 영향을 비정상 1차원 수직모형으로 해석하였으며, 폐합문제를 위해 2-방정식인 k-$\in$ 난류모형을 사용하였다. k-$\in$ 난류모형에 식생에 의한 항력항을 더하여 지배방정식을 구성하였다. 수직방향에 대해 흐름방향 유속 u, 난류에너지 k, 그리고 난류에너지 소산율 $\in$의 분포를 구하고, 부유사에 대한 수송방정식을 풀었다. 식생된 개수로와 식생되지 않은 개수로에서의 유속분포, 난류강도, 레이놀즈 응력 분포와 난류의 생성과 소멸을 구하여 식생이 난류흐름에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2111-2113
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• 2004

대형 조물은 안전관리 시스템의 법제화로 스트레인 게이지, 가속도 센서 등을 이용하여 상시 관리를 의무화 하고 있다. 상시 계측을 위해 유선 센서의 경우 데이터 전송의 신뢰성은 있지만 선로 결선의 문제점 때문에 무선 센서의 적용이 요구된다. 하지만 무선 센서의 경우, 전원공급의 문제를 갖고 있어 장차이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 압전체를 이용하여 무선 센서의 전원 공을 위한 에너지 변환 시스템을 제안하였다. 이 시스템은 구조물 내부의 진동을 전기 에너지로 변환, Capacitor에 저장 후, 데이터 전송을 위해 일시에 방출하는 구조이다. 20m의 무선 데이터 통신을 위해 2.43mJ(5V*49mA*10ms)의 전력량이 필요한데, 모의 교량 모델에 시스템을 적용한 결과 2분 30초 동안의 진동 에너지가 2.8mJ의 전기 에너지로 저장되었다. 이 실험 결과를 토대로 무선 센서를 이용한 상시 모니터링이 가능함을 예상할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.152-155
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• 2017

본 논문에서는 에너지 회수를 최대화하기 위하여 전기자동차의 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Machine)으로부터 발생된 전압을 제어하는 방법을 다룰 것이다. 이 방법은 PMSM의 제동에너지를 전기에너지로 회생하기 위해 L-C 공진회로를 구성하고 배터리에 많이 충전할 수 있도록 전압을 제어한다. 일반적인 전기자동차의 경우 회생된 큰 전압이 배터리에 들어가 망가지는 현상을 방지하기 위해 스위칭 소자를 사용하여 회로를 끊어주어서 그 큰 전압을 사용하지 못한다. 이러한 회생된 큰 전압으로 제어하여 사용함으로써, 에너지 회수율이 증가하고 전기자동차의 주행거리가 증가할 수 있다. L-C 공진회로에서 FET 게이트에 전압을 인가하는 제어기의 구동 펄스에 따른 전압 변화를 분석하였다. 전압은 듀티에 따라 변해 PI 제어기를 통한 듀티 제어를 하는 전압제어 알고리즘을 연구하였다. 그리고 이를 Matlab Simulink를 이용하여 모의실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.483-490
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• 2007

본 논문의 목표는 열차의 노선 운행을 모의하여 시뮬레이션 상에서 실제 열차 운행과 똑 같은 실험 결과를 얻을 수 있는 프로그램을 만들어, 이를 이용하여 구동 장치의 특성을 평가하고 에너지 절약에 대한 연구를 하는 것이다. 열차 주행 시뮬레이션은 실제 대전 지하철 노선 데이터를 이용하여 출발역에서부터 네 번째 정차역까지 구현한다. 열차의 구동 에너지를 절약하기 위한 전동기 제어 방식과 발전기의 회생 에너지에 관한 연구를 선택한다. 열차의 추진 장치는 (Space Vector Modulation)SVM - (Direct Torque Control)DTC로 구현된 M-G Set으로 구성하여 열차가 주행 시 전동기에서 소비되는 에너지와 제동 시 발전기에서 발생되는 회생 에너지를 Simplorer 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 열차의 소비 에너지와 회생 에너지를 연구한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.188-189
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• 2010

기존의 에너지 저장장치를 갖는 계통연계형 태양광 발전 시스템은 태양광 모듈의 높은 개방전압으로 인하여 별도의 양방향 컨버터를 이용하여 배터리에 에너지를 충방전 해왔다. 이러한 시스템은 구조상 다수의 반도체 소자의 사용으로 인한 제작단가 상승 및 전기적 절연의 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 새로운 구조의 에너지 저장장치를 갖는 고주파 링크 방식의 계통연계형 태양광 발전 시스템을 제안하며, 제안된 시스템의 이론적 분석을 수행하고, PSIM 시뮬레이션 툴을 이용한 모의 실험을 통해 그 우수성을 검증한다.