• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.34 no.12B
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• pp.1435-1443
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• 2009

In this paper, an energy harvesting sensor network system is modeled and simulated by using the DEVS (Discrete Event System Specification) formalism. The system is composed of a sink (master) node, which is battery or mains powered, and a set of sensor (slave) nodes, each of which harvests ambient energy and converts it into electrical energy. For simulation, (i) the behavior of energy harvesting and storing circuits of the slave node is partitioned into a set of piecewise continuous segments and then each segment is represented as a discrete state; (ii) the interaction among the master node and components of the slave node is investigated preciously; and (iii) the investigated result is modeled and simulated by using the DEVS formalism.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.228-230
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• 2018

DC 마이크로 그리드를 위한 Three-Ports Half Bridge (THB) 제안하고 THB 컨버터의 효과적인 제어를 위한 동작 원리 및 수학적 모델링 그리고 각 포트 간의 전력을 독립적으로 제어하는 디커플링(Decoupling) 방법을 제안하고자 한다. DC 마이크로 그리드에서는 수용자의 부하 상황에 따라 계통뿐만 아니라 분산 전원 및 에너지 저장장치(ESS) 등에서도 전력을 공급받을 수 있다. 이로 인해 기존 전력제어 시스템의 경우 2-포트 컨버터 2개가 필요하고, 이는 부피뿐만 아니라 소자의 개수도 증가시키기 때문에 제작 및 설치 단가가 상승한다는 단점이 있다. 3-포트 컨버터의 경우, 하나의 변압기를 이용하고 전력스위치와 수동소자의 개수를 줄일 수 있으므로 기존의 전력변환장치 대비 전력 밀도를 높일 수 있다. 하지만 하나의 변압기를 이용하여 3개의 포트가 연결되어 있어 서로 간의 전력간섭이 일어나고. 과도기 때 의도 하지 않은 전력의 흐름이 발생할 수 있게 된다. 본 논문에서는 수학적 모델링과 분석을 통해 3-포트 컨버터의 동작원리를 알아보고, 각 포트 간 전력 제어의 상호 간섭을 제거할 수 있는 디커플링 방법을 제안하고자 한다. 또한, 모의시험과 1 kW급 시작품을 이용하여 제안한 디커플링 전력제어 방법의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.18 no.6
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• pp.1199-1205
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• 2017

Global energy consumption is rapidly increasing yearly due to drastic industrial advances, requiring the development of new energy storage devices. For this reason, supercapacitors with fast charge-discharge, long life cycle and high power density is getting attention, and have been considered as one of the potential energy storage systems. In this research, we developed a supercapacitor that consists of amorphous manganese oxide($MnO_2$) electrodes deposited onto carbon cloth substrates using the hydrothermal method. The Fe-doped amorphous $MnO_2$ samples were characterized by X-ray diffraction(XRD), Energy Dispersive X-ray spectroscopy(EDX), as well as scanning electron microscopy(SEM). The electrochemical analysis of the prepared samples were performed using cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge measurements in 1M $Na_2SO_4$ electrolyte. The test results demonstrate that the supercapacitor based on the Fe-doped amorphous $MnO_2$ electrodes has a specific capacitance as high as 163F/g at 1A/g current density, and good cycling stability of 87.34% capacitance retention up to 1000 cycles.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.85-86
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• 2016

본 논문은 스위칭 주파수 스펙트럼 분석에 기반한 모듈형 병렬 양방향 DC-DC 컨버터의 전류분배 제어방법을 제안한다. 병렬 DC-DC 컨버터 각 모듈의 전류분배 균일도 향상은 동작안정성 확보, 효율 및 신뢰성 향상을 위해 매우 중요한 요소이다. 드룹 제어의 적용을 통해 별도의 통신연결 없이 각 병렬모듈간 전류 분배량 제어가 가능하지만, 선로 저항의 차이나 측정 소자의 편차가 발생할 경우 각 모듈간 균일한 전류분배가 어려운 문제가 존재한다. 각 모듈간 전류분배를 위해 각 개별모듈의 입력 전류에 존재하는 스위칭 주파수 성분만을 분석하여 병렬 모듈 사이의 전류분배 차이를 검출하고, 그 차이를 최소화 하도록 드룹 이득을 단계적으로 조절하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 제어 알고리즘은 에너지 저장장치와 연계된 380V급 DC 배전 시스템 모델을 대상으로 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.305-306
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• 2016

본 논문은 선택적 전압 균일화 기법을 이용하여 직렬 연결된 리튬 이온 배터리의 빠른 전압 균일화를 위한 새로운 능동형 셀 밸런싱 회로를 제안하였다. 제안한 회로는 다권선 변압기를 사용한 전하 균일화 회로에 인덕터 1개, MOSFET 스위치 1개를 추가한 회로 구성을 가지며, 기존의 빠른 밸런싱을 위한 회로 대비 수 배 적은 소자로 구성이 가능하다. 추가된 인덕터는 직렬 연결된 배터리 전압을 통해 빠르게 저장된 에너지를, 낮은 전압의 배터리로 높은 밸런싱 전류를 전달함으로써 배터리 셀 간의 빠른 전압 밸런싱을 구현하였다. 제안한 회로의 밸런싱 속도에 대한 검증을 위해서, PSIM Simulation을 통해 기존 회로와 비교 검증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.421-422
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• 2011

본 논문에서는 직렬전압보상을 기반으로 한 직렬 전압 보상을 기반으로 한 자동 전압 조절기(AVR)가 제안된다. 제안된 AVR은 펄스 폭 변조 방식(PWM)의 교류 쵸퍼와 직렬 전압 보상을 위한 변압기로 구성된다. 제안된 AVR에 사용된 교류 쵸퍼는 commutation 문제가 해결되고 직접적인 교류전력변환이 이루어지기 때문에 따로 에너지를 저장할 소자가 필요없다. 따라서 크기와 가격이 줄어드는 장점이 있다. 직렬보상을 위한 변압기 때문에 교류 쵸퍼는 단지 보상을 위해 필요한 전압만 보상하면 되며, 따라서 스위치의 정격이 줄어든다. 제안된 AVR은 보상전압을 입력전압의 동상 또는 역상으로 만들어 줄 수 있기 때문에 입력전압의 증가 시 또는 감소시를 모두 보상할 수 있다. 실험을 통해 제안된 AVR이 입력전압의 증가 혹은 감소 조건에 대해 빠르게 보상해줌을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.456-457
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• 2010

매트릭스컨버터는 부하이외에 시스템의 에너지 저장소자가 없다. 이에 시스템의 스위칭에 의한 고조파 잡음도 계통으로 직접적으로 유입되기 쉬운 시스템이기에 이에 적합한 입력필터설계가 필요하다. 본 논문에서는 기존에 제시되어 있는 LC필터 및 LCL필터에 대하여 고찰한 후, 매트릭스컨버터에 적합한 필터 설계기법 및 수동댐핑저항에 대한 손쉬운 선정기법을 제안하였다. 그리고 제안한 기법에 대한 타당성을 시뮬레이션에 의해 검증한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.29-38
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• 1986

본 논문은 분극처리된 PZT 압전 세라믹 소자의 물리, 음향학적 제 특성이 시간의 함수로 나타 나는 시효현상을 다루고 있다. SrCO\sub 3\, NiO 및 Fe\sub 2\O\sub 3\를 소량 첨가하여 직접 제조한 PZT 세라믹은 분극처리 후, f\sub r\ 은 증가하는 시효현상을 보여주었다. 시효현상 기구의 이해를 위하 여 이중 포텐샬우물 모델을 이용하였으며, 외부에서 가한 응력, 역방향 전장 및 온도상승에 따라 분극현 상을 나타내었다. 시효현상의 주 원인은 분극처리시 전장 방향으로 분역들이 정렬되면서 내부에 저장되 었던 잔유응력의 이완에 의한 분역계면의 운동에 있음을 간접적으로 확인하였다. 이러한 분역계면의 운 동은 열적 활성화 에너지를 갖는 시간에 의존하는 운동으로써 분극의 감소를 유발하며, 이것이 시효현 상으로 나타나는 것으로 사료된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.18-19
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• 2013

본 논문에서는 Energy storage system을 위한 양방향 DC-to-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 양방향 DC-to-DC 컨버터는 플라이백 컨버터와 벅 컨버터를 결합한 구조로, 벅 컨버터의 인덕터는 플라이백 컨버터의 변압기 1차측으로 대체된다. 벅 컨버터의 인덕터를 변압기 1차측으로 대체함으로써 소자의 수를 줄이고, 변압기를 이용함으로써 턴수비에 따른 높은 출력값을 얻을 수 있다. 전력 수요가 적을 시 강압 모드로 동작하여 전력을 저장해 두었다가 전력이 필요한 시점에 승압모드로 동작하여 필요 에너지를 제공한다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1629-1631
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• 2003

고전압 대전류 펄스파워에 사용되는 스위치는 여러 종류가 사용되고 있는데, 커페시터에 저장된 초기의 전자 에너지를 시공적으로 압축하여 수ns ${\sim}$ 수ms의 짧은 시간안에 고출력을 발생시키기 위해서는 펄스파워 장치에 사용되는 커패시터, 인덕터, 저항, 스위치등 회로 소자들의 임피이던스가 작아야 할 필요성이 대두 된다. 따라서 Inverse Pinch Switch(IPS)는 이런 조건을 만족시킬수 있는 스위치로서 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 전기트리거형 IPS의 금속 전극부와 절연 ceramic를 brazing하여 sealed off type의 스위치의 제작 과정과 특성을 연구 하였다.