• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.174-174
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• 2008

초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.206-206
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• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.10 no.2
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• pp.72-80
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• 2010

The 1Gbps clock and data recovery (CDR) circuit using the proposed multi-point phase detector (PD) is presented. The proposed phase detector generates up/down signals comparing 3-point that is data transition point and clock rising/falling edge. The conventional PD uses the pulse width modulation (PWM) that controls the voltage controlled oscillator (VCO) using the width of a pulse period's multiple. However, the proposed PD uses the pulse number modulation (PNM) that regulates the VCO with the number of half clock cycle pulse. Therefore the proposed PD can controls VCO preciously and reduces the jitter. The CDR circuit is tested using 1Gbps $2^{31}-1$ pseudo random bit sequence (PRBS) input data. The designed CDR circuit shows that is capable of recovering clock and data at rates of 1Gbps. The recovered clock jitter is 7.36ps at 1GHz and the total power consumption is about 12mW. The proposed circuit is implemented using a 0.18um CMOS process under 1.8V supply.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.4
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• pp.358-369
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• 2000

Shielded metal arc welding machines with AC transformer have been widely used for thin-plate welding applications. Because of being bulky, heavy and of tap-changing property, so the SMAW's are changing to new power electronic circuits such as inverter circuit in order to reduce the system size and also to improve the welding performances at input output sides. The PWM inverter arc welding machine with diode rectifier has better output welding performances but it is has the plentiful harmonics and the lower input power factor. To solve these problems, input current-controlled scheme is considered for PWM inverter arc welding system, and then total input power factor is maintained to be more than 99%. Also a new combined control is proposed which can control both instantaeous welding output voltage and current under constant power condition, and as a result the variations of instantaneous current and voltage can be reduced to very narrow range in the V-I curve relationship, and hence the variance of welding current and voltage become so reduced. In addition the spatter generated during welding process is greatly reduced up to 70%. And the overall effiency can be improved up to 10%, which becomes higher when the load is lower.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.9
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• pp.526-535
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• 2018

Recently, in order to reduce the $CO_2$ emission in the island area, countermeasures to operate power system in a stable manner are being researched due to decrease of the operation rate in diesel generators and the increase of renewable energy sources. The phenomenon of energy sinking can be occurred if the output of renewable energy sources is larger than customer loads. Voltage of CVCF(constant voltage & constant frequency) battery could be increased rapidly according to the condition of SOC(state of charge) and blackout could be occurred due to shut-down of CVCF inverter, at carbon free island micro-grid based on the CVCF inverter. In order to overcome these problems, this paper proposes a transient operation algorithm in CVCF based micro-grid which in advance prevents shut-down of CVCF inverter during the energy sinking. And also this paper proposes the modeling of micro-grid including CVCF inverter, PV system, customer load using PSCAD/EMTDC S/W. From the results of micro-grid modeling based on the proposed algorithm, it is confirmed that CVCF based micro-grid can properly prevent shut-down of CVCF inverter according to SOC and battery voltage of CVCF inverter when energy sinking is occurred.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.70-74
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• 1999

발전소 시뮬레이션 시스템 기술은 종합적인 지식을 바탕으로 자료수집 및 분석, 소프트웨어 개발 환경, 수학적 모델, 전산기 구성, 각종 계기류 설계 및 구매 장착 등의 노하우를 알아야만 제작할 수 있는 종합적인 기술이다. 또 지시기반의 기술이며 부가가치가 높은 기술이기 때문에 선진 각국에서는 계측제어 시스템의 기술개발 및 시장 확대를 위하여 힘을 쓰는 동시에 타국으로의 기술정보 유출을 경계하는데 신경을 곤두세우고 있다. 현재 복잡화되어 가고 있는 산업 사회의 전력 수요에 대한 대폭적인 증가 추세에 따라 발전소에서는 보다 효율적이며 합리적이고 경제적인 전력 공급을 위해서 전력 생산에 대한 신뢰성 향상 및 안정성 확보는 물론, 효율성 높은 운전이 절실히 요구되고 있다. 한편, 국내의 시뮬레이션 시스템 분야 기술은 아직도 완벽한 수준에는 미치지 못하며, 이 분야의 기술력 확보 및 신기술 개발은 향후 미래의 모든 시스템산업의 성쇄를 판가름하는 아주 중요한 척도가 될 것이다. 이 중에서 접지 분야는 고전압 혼촉에 의한 저압측 선로의 전압상승 방지, 모선(Bus)이나 전력 기기의 절연보호 및 회로전압의 안정등으로 시스템 성능을 한층 증가 시켜줄 뿐아니라 기기의 오동작이나 낙뇌등으로 인명피해 발생을 없애주는 아주 중요한 분야임에도 불구하고 이 분야의 국내 관련법규등이 미비한 사항이다. 그래서 발전소 분산제어 시스템분야의 장기간 신뢰성 및 안정성을 가지고 있고, 국내에서 많이 사용하는 미국 Bailey의 infi-90 및 독일 ABB의 Procontrol-P를 비교 분석하여 발전소 시뮬레이션 시스템의 접지에 응용 하고져 한다.상호 발생기를 이용한 다양한 시스템 검증 및 분석에 이용할 수 있을 것이다. 본 논문은 가상호 발생기의 구조와 최대 용량 시험 방법을 소개하고, 더 나아가 호 Traffic에 대한 최대 용량 시험뿐 아니라 QoS를 향상시키기 위한 교환 시스템의 제반 성능 시험 및 분석에 이를 이용하기 위해 개선이 필요함을 서술하고자 한다.textrm{m}$~3.4$\mu\textrm{m}$ 범위에서의 투과 및 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 결정 성장 결과 B3+, Er3+, Cr3+ 이온은 Ti4+ 이온과 이온의 크기 차이가 심하여 결정의 정상적인 성장을 방해하는 물성을 나타냈고, V5+, Cr3+ 이온은 흑색의 결정, Fe3+ 이온은 적갈색의 결정으로 성장되었다. Al3+, Zr4+, Al3+의 순서로 투과도가 높아지는 것이 관찰되었다. 불순이온의 농도에 따른 영향으로서 Al3+ 이온의 경우 주입농도가 높아질수록 low angle boundary와 oxygen deficiency가 감소하였고, 투과율은 조금 감소하거나 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 Cr3+ 이온을 주입한 경우 0.003 atomic%에서 최적의 물성을 보였으며, 주입농도가 높아질수록 결정성장이 어려워지고 광의 투과도가 급격히 저하되었다.은 1.3을 나타내었다.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.10
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• pp.18-25
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• 2019

Recently, micro-grids based on a CVCF inverter have been replacing diesel generators to reduce CO2 emissions in island areas with the increase of renewable energy sources. Stable operation methods are also being researched. These micro-grids may cause energy sinking if the total output of renewable energy sources is larger than the total customer loads. In the case of energy sinking, the voltage of a CVCF battery could rapidly increase according to the condition of SOC, and blackout could occur in the micro-grid due to the operation of a protection device in a CVCF inverter. Therefore, this paper analyzes the operation characteristics of a CVCF-inverter-based micro-grid when energy sinking occurs and proposes a transient operation strategy to prevent shut-down of the CVCF inverter. A test device of a 30-kW CVCF-inverter-based micro-grid was implemented, and the transient operation characteristics for the energy sinking phenomenon are presented. The simulation results confirm that blackout can be properly prevented according to the conditions of SOC and voltage in a CVCF battery.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.4
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• pp.517-522
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• 2023

A chemical/mechanical durability test of polymer membrane evaluation method is used in which air and hydrogen are supplied to the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) and wet/dry is repeated in the open circuit voltage (OCV) state. In this protocol, when wet/dry is repeated, voltage increase/decrease is repeated, resulting in electrode degradation. When the membrane durability is excellent, the number of voltage changes increases and the evaluation is terminated due to electrode degradation, which may cause a problem that the original purpose of membrane durability evaluation cannot be performed. In this study, the same protocol as the department of energy (DOE) was used, but oxygen was used instead of air as the cathode gas, and the wet/dry time and flow rate were also increased to increase the chemical/mechanical degradation rate of the membrane, thereby shortening the durability evaluation time of the membrane to improve these problems. The durability test of the Nafion 211 membrane electrode assembly (MEA) was completed after 2,300 cycles by increasing the acceleration by 2.6 times using oxygen instead of air. This protocol also accelerated degradation of the membrane and accelerated degradation of the electrode catalyst, which also had the advantage of simultaneously evaluating the durability of the membrane and the electrode.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.73.2-73.2
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• 2010

휴대용 전자기기들의 소비전력 증가에 따라 2차전지에 비해 에너지 밀도가 높은 연료전지를 이용한 충전기의 필요성이 부각되고 있다. 대다수의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 방식이었으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통한 배터리의 충전이 요구된다. 또한 배터리는 일반 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있기 때문에 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 출력 리플전류를 유도하게 되어 시스템의 효율과 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 또한 이를 해결하기 위해 절연형 감압 컨버터를 사용하는 경우 변압기 사용에 의한 부피 증가와 부가 소자의 사용에 따른 가격 상승을 피하기 어렵다. Cuk 컨버터는 주스위치의 ON/OFF 동작에 관계없이 출력으로 에너지가 항상 전달되며, 이상적으로 리플이 거의 존재하지 않아 충전용으로 적합하다. 또한, 승압 및 감압이 자유롭기 때문에 배터리의 정격전압에 상관없는 범용 충전기의 설계도 가능하다. 따라서 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하여 배터리 충전기를 설계하고, 그의 상태공간 모델링, 주파수 특성 해석 및 제어기 설계에 대해 기술한다. 제안된 제어 방식은 소형 연료전지 스택을 이용하여 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 실행하여 그 성능 및 안정성을 검증한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.44 no.12
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• pp.25-30
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• 2007

In this paper, we proposed a new burst-mode optical transmitter structure which is suitable for high data rate operation such as Gb/s operation. With this structure we made a 1.25Gb/s burst-mode optical transmitter including a digitally controlled APC circuit for EPON systems using commercial 0.8m BiCMOS technology. It well functioned at 1.25Gb/s and showed good eye patterns with 53.3ps jitter, 191ps rise time and 258ps fall time. To characterize the APC function we measured optical output power as increasing external voltage VREF. The optical power is linearlyproportional to VREF at the rate of 0.293mW/V.