• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.207-212
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• 2018

태양광발전시스템에 대한 시험인증 기술력 향상을 위한 표준화를 위하여 기 구축된 분야에 대한 국가표준(안)을 제안 및 개정하고, 기업이 수출시 상대국이 인정하는 적합성평가(CB인증)가 국내에서 지원하는 것이 필수적이다. 이를 위하여 국제공인 적합성평가 기관으로서의 능력을 향상시켜 IECEE-CB 제도에 의한 인증기관(NCB-NREC) 및 시험기관으로의 위상 강화를 추진하여 국내기업이 수출장벽을 타개하고 외국에서 시험인증 받기 위한 기간을 단축하고 경비를 대폭 절감하여 수출의 증대 및 대외 경쟁력 확보가 필요하다. 또한 정부가 추진 중인 FTA에 교역시 기술장벽(TBT) 해소를 위한 상호인정 협정에 대비하기 위하여도 국내 시험인증기관의 능력향상이 필수적이다. 현재 태양광모듈 및 인버터의 안전성 평가는 유럽 및 일본에서 강제로 채택하여 국내업체 수출시 외국인증기관을 이용하고 있는 실정으로서 태양광모듈의 안전성 평가에 대한 CBTL를 취득함으로서 국내외 경쟁력 강화 및 태양광 발전 사업을 수출산업으로 육성지원 하는데 기여할 수 있다.

• 융합정보논문지
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• 제11권6호
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• pp.7-13
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• 2021

본 논문에서는 IT기기에 사용되는 마이너스 전압을 생성할 때 이를 기동하는 기능과 과부하를 감지해 이에 대처하는 기능을 마이크로컨트롤러를 이용해 제어하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 기존의 마이너스 전압 생성회로가 가지는 제약점 및 과부하시 발생되는 문제점을 분석하고, 별도의 전류감지 회로 없이 과부하 상태를 검출해 제어하는 방법을 제시하였다. 제시한 방법의 효과를 확인하기 위해 실험회로를 구성하여 실험을 진행한 결과 기존의 마이너스 전압 생성회로에서는 과부하시 래치-업 상태로 돌입해 회로가 위험한 상태로 진입하는 것에 비해 제시한 회로는 이를 감지해 회로의 동작을 차단하고 이러한 이상상태를 사용자에게 알려 조치를 취할 수 있으며, 회로의 기동시점을 시스템 상태에 맞춰 결정하므로 기동시간이 타임스위치 방식에 비해 약 23%정도로 크게 단축되는 실험결과를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.398-404
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• 2021

본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 벡터제어를 수행하는데 필요한 회전자의 위치, 특히 기동시의 초기 회전자 위치를 정확하게 검출하기 위하여 자기식 위치 센서를 사용하는 방법을 제안한다. 기존에는 홀센서의 출력 신호를 사용하여 초기 회전자의 위치를 판단하거나 이러한 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식으로 제어를 수행하였으나 이 방법들은 위치 오차가 발생하고 정확도가 떨어지기 때문에 실용성 측면에서 만족스럽지 못하였다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 자기식 위치 센서(magnetic position sensor)를 사용하여 초기 회전자의 위치를 검출하고자 한다. 이 방식을 사용하여 동기전동기의 초기 회전자 위치 검출이 부정확하여 벡터제어 시스템에서 전동기의 기동특성이 나빠지는 문제점을 해결하며, 소용량의 벡터제어 인버터를 저가격화하는 목적으로 자기식 위치 센서를 속도 및 위치 검출에 사용함으로써 자극 검출용의 홀센서와 회전속도 측정용의 로터리 엔코더를 하나로 통합하여 가격을 절반 이하로 낮추는 방안을 제안한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.271-276
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• 2021

Arc fault detector based on multilevel DWT with analysis of high-frequency noise components over 100 kHz is proposed in this study to improve the performance in detecting serial arcs and distinguishing them from inverter noise in PV systems. PV inverters generally operate at a frequency range of 20-50 kHz for switching operation and maximum power tracking control, and the effect of these frequency components on the signal for arc detection leads to negative arc detection. High-speed ADC and multilevel DWT are used in this study to analyze frequency components above 100 kHz. Such high frequency components are less influenced by inverter noise and utilized to detect as well as separate DC series arc from inverter noise. Arc detectors identify the input current of PV inverters using a Rogowski coil. The sensed signal is filtered, amplified, and used in 800kSPS ADC and DWT analysis and arc occurrence determination in DSP. An arc detection simulation facility in UL1699B was constructed and AFD tests the proposed detector were conducted to verify the performance of arc detection and performance of distinction of the negative arc. The satisfactory performance of the arc detector meets the standard of arc detection and extinguishing time of UL1699B with an arc detection time of approximately 0.11 seconds.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.43-49
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• 2022

본 논문은 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법에서 사인파, 삼각파 및 사각파를 주입하여 인가 전압 파형에 따른 센서리스 성능을 비교한다. 본 연구는 영구자석 전동기의 센서리스 기법에 관한 것이다. 1kHz 주파수를 갖는 여러 모양의 파형을 주입하여, 각 파형에 대한 추정된 각도의 오차량을 비교 분석한다. 실험은 HILS(hardware in the loop simulation) 시스템을 이용하였으며, Hardware는 제어보드이며 실시간 시뮬레이터에는 Simulik로 구현된 인버터와 전동기의 모델이 위치한다. 제어 알고리즘은 FPGA 제어보드로 구현하였으며, 이는 10kHz 주파수의 PWM 인터럽트 서비스 루틴, 고조파 주입 및 위치 검출 센서리스 알고리즘 등을 포함한다. HILS 실험을 통해 사인파, 삼각파 및 사각파 고조파 주입시 센서리스 제어 성능을 비교한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.43-51
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• 2023

본 논문에서는 전기차 전력변환 시스템의 근간이 되는 전력반도체 소자의 발전 방향과 차세대 전력반도체 소자인 wide bandgap (WBG)의 특징에 관해 소개하고자 한다. 현재까지의 주류인 Si insulated gate bipolar transistor (IGBT)의 특징에 관해 소개하고, 제조사 별 Si IGBT 개발 방향에 대해 다루었다. 또한 대표적인 WBG 전력반도체 소자인 SiC metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET)이 가지는 특징을 고찰하여 종래의 Si IGBT 소자 대비 SiC MOSFET이 가지는 효용 및 필요성에 대해 서술하였다. 또한 현 시점에서의 GaN 전력반도체 소자가 가지는 한계 및 그로 인해 전기자동차용 전력변환모듈 용으로 사용하기에 이슈인 점을 서술하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.657-667
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• 2023

배전계통에 연계되는 분산전원의 수가 증가함에 따라 계통 내 과전압 문제를 일으키지 않고 접속될 수 있는 한계접속용량인 photovoltaic(PV) hosting capacity(HC)를 추정하는 것이 매우 중요해졌다. 이에 본 연구에서는 접속점의 전압을 유지하는 제어를 수행하면서 향상된 hosting capacity를 추정하기 위한 방안을 제안하고 있다. 제안된 방안은 two-stage optimization framework로 구성되며 Stage 1에서 IEEE Std 1547-2018 가이드라인을 이용한 Volt-Var(VV) 및 Volt-Watt(VW) 제어 PV hosting capacity 추정을 수행한다. Stage 2에서는 VV 및 VW의 파라미터를 개선하는 절차를 거쳐 향상된 PV HC 값을 다시 도출해낸다. 제안한 방식의 성능 검증을 위해 IEEE 37-버스 시스템이 OpenDSS를 사용해 테스트되었으며 결과에서 제안된 방식의 적용을 통해 PV hosting capacity가 증가함을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.168-173
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• 2013

본 연구에서는 기존의 상업용 태양전지에서 전자-정공 재결합을 최소화하여 태양전지의 효율을 향상시키는 부가장치인 전자전달증대기(Electron Relay Enhancer: ERE)를 소개한다. 전자전달증대기는 교류 전력 공급 장치와 연결된 두 개의 캐패시터와 전자의 흐름 방향을 제어하는 브릿지 다이오드 시스템으로 구성되어 있다. 두 개의 캐패시터는 브릿지 다이오드 시스템을 통하여 태양전지로부터 전자를 포집하고 포집된 전자를 로드저항이나 인버터쪽으로 펌핑하는 것을 반복한다. 양으로 대전된 한 개의 캐패시터가 전자를 포집하는 동안 음으로 대전된 다른 캐패시터는 전자를 펌핑한다. 태양전지에서 여기된 전자가 정공에 재결합되기 전에 양으로 대전된 캐패시터는 태양전지로부터 더 많은 여기된 전자를 끌어온다. 이러한 까닭에 ERE 시스템은 태양전지의 효율을 증대시킨다. 연구결과로 ERE 활성 시 태양전지의 증가된 전력은 각각의 실험조건에서 5.9 W에서 25.6 W사이였고, 가장 높은 태양전지전력증가율은 ERE 비활성 시 태양전지 전력의 30.8%였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.739-745
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• 2017

선박에서 배출되는 환경오염물질 저감 및 연료 소비를 줄이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이에 따라 기존의 전력망과 신재생에너지를 연계 시킬 수 있는 직류배전시스템의 한 부분인 전력변환시스템에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 현재 전력변환장치로 주로 사용되고 있는 다이오드 정류기는 부하의 입력전류에 많은 저차고조파가 포함되어 공급전압의 왜곡을 초래하고 전체시스템의 전력품질을 저하시킨다. 일정하지 않은 출력 전압파형은 발전기, 부하기기 등에 오작동 유발 및 인버터 단의 스위칭 소자에 영향을 미치며 스위칭 손실을 증가 시킨다. 본 논문에서는 AFE(Active Front End) 방식 PWM(Pulse Width Modulation) 정류기의 직류출력, 입력 전원의 역률 및 총고조파왜형률(Total Harmonic Distortion)을 개선하기 위해서 PLL회로를 사용한 제어기를 설계하였고, 시뮬레이션 결과 직류 출력전압 파형과 입력전원의 역률이 기존 보다 개선되었으며 총고조파왜형률 또한 IEEE Std514-2014 규정에 적합한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.481-491
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• 2022

능동 소나 송신시스템은 전기신호를 증폭하여 출력해주는 송신기와 증폭된 전기신호를 음향신호로 변환해주는 수중 음향 트랜스듀서로 구성된다. 일반적으로 송신기 출력 특성은 부하 임피던스에 의존적이며 송신기 부하인 수중 음향 트랜스듀서는 구동 시 전기적 임피던스가 주파수에 따라 크게 변화하는 특성을 갖는다. 이러한 가변 임피던스 조건에서는 능동 소나 송신시스템의 출력이 불안정해질 수 있다. 이에 본 논문에서는 능동 소나 송신시스템에서 수중음향 트랜스듀서의 가변 임피던스 조건에서도 안정적인 송신 신호를 전송하기 위한 소나 송신기의 설계 및 제어 기법을 제안하였다. 수중 음향 트랜스듀서의 전기적 임피던스 특성은 실험적 방법으로 분석하였고, 소나 송신기는 단상 풀브릿지 인버터, LC 필터와 정합회로로 구성하였다. 실시간으로 부하 특성이 변하는 Linear Frequency Modulation(LFM) 신호를 송신하면서 송신기와 트랜스듀서를 보호하고 안정적으로 출력 전압 특성을 확보할 수 있는 소나 송신기의 설계 및 출력 제어 기법을 제안하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증하였다.