본 논문은 수평적 시공간 부호화 기법(Horizontal Space-Time Coding)과 송수신단에 별도의 빔형성 기법을 결합한 JBSTC(Joint Beamforming Space-Time Coding) 구조에 대한 제안 및 동작원리를 기술하고 성능을 분석하였다. JBSTC는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 송수신 시스템 채널 모델링을 기반으로 송신측 안테나간 상호 상관 행렬과 수신측 안테나간 상호 상관 행렬을 이용하여 송수신 빔형성기의 안테나 가중치들을 계산한다. 본 논문에서 제안하는 JBSTC 방식은 송수신단에서 발생하는 안테나 간격과 각퍼짐에 따른 상호 상관 값을 효과적으로 보정함으로써 기존의 수평적 시공간 부호화 기법보다 우수함을 알 수 있다.
본 논문에서는 MISO(Multiple-Input Single-Output) 시스템에서 시공간 블록 부호(Space-Time Block Code; STBC)와 전송 고유빔 형성기의 결합을 통해 전송 다이버시티 이득과 빔형성 이득을 동시에 추구하는 기법에 대해 설명하였다. 빔형성 이득을 대한 성능을 분석하기 위해 채널간 상관 정도에 따라 모의실험을 통해 성능을 분석하였다. 성능 분석 결과 일반적인 STBC 기법을 적용하는 기법보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다
본 논문에서는 철도 직류 급전용 싸이리스터 이중 컨버터 전력 시스템의 병렬운전 제어기법을 제안한다. 싸이리스터 이중 컨버터 전력 시스템의 병렬운전 시 발생하는 순환전류 및 전류 불균형은 제안하는 병렬운전 기법을 통해 제어가 가능하다. 또한 제안하는 제어 기법은 동일한 응답을 가지면서 출력 측 전류 센서의 제거가 가능하다. 제안하는 제어기법의 타당성은 10kW급 축소모델의 시험을 통해 검증하였다.
본 논문에서는 왜곡된 단상 전원 전압 하에서도 교류 입력 전류를 정현적으로 제어할 수 있도록 하는 제어기법을 제안하였다. 단상의 물리량을 가상의 삼상 물리량으로 변환하여 이를 d-q축 동기좌표계로 변환된 물리량으로 제어하는 동기좌표계 전류제어기법을 적용하였으며, 왜곡된 전원 전압에 의한 왜곡된 위상각 성분을 추출하여 이를 d-q축 동기좌표계 지령전류에 보상하는 방법을 제안하였다. 제안한 기법으로 왜곡된 전원 전압 하에서도 교류 입력 전류의 고조파를 5%이내로 제한할 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.
본 논문에서는 멀티모듈 단상 UPS(Uninterruptible Power Supply) 시스템의 예측 제어기법을 제안한다. 제안한 예측 제어기법은 단상 UPS의 수학적 모델링을 통해 설계되었으며, 전류 예측제어를 통해 모드 절환 시 동특성을 향상시켰다. 제안하는 예측 제어기법은 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
본 논문에서는 효율적인 배터리 팩 설계를 위해 300개의 18650 리튬이온 셀의 전기적 특성을 비교분석하였고 통계적 분석을 기반으로 스크리닝 기법을 적용하였다. 300개의 고출력 원통형 18650 리튬이온 배터리 셀을 사용하여 전류적산법 기반 방전 용량(discharged capacity)과 HPPC(hybrid pulse power Characterization) test 기반 충전저항과 방전저항을 추출하였다. 추출한 파라미터를 바탕으로 통계적 분석을 수행하고 스크리닝 기법을 적용하였다. 스크리닝 기법을 적용한 셀과 랜덤으로 추출된 셀을 비교 및 분석하였다.
태양광 어레이는 일사량과 온도에 의해 출력 특성이 변화하여 전역 최대 전력 점 추종 기법(GMPPT, Global Maximum Power Point Tracking)을 필요로 한다. 기존의 P&O, IncCond 등의 알고리즘은 음영이 발생한 태양광 어레이에서 전역 최대 전력 점을 추종하지 못한다. 본 논문에서는 태양광 어레이의 전압, 전류와 전력의 상관관계를 이용하여 전역 최대 전력점을 추종하는 기법을 제안한다. 제안된 제어기법은 3kW 태양광 인버터 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.
공개키기반구조에서 공개키 인증서의 효율적 폐지방법은 가장 중요한 연구 분야 중 하나이다. 2001년 Boneh et al.는 RSA 기반 암호시스템에서 사용자의 공개키 인증서를 즉각적으로 폐지할 수 있는 mediated RSA 기법을 제안하였다. 기본 mediated RSA 구조는 Security Mediator(SEM)이라는 중재자를 이용하는 것으로, 사용자가 메시지에 서명 혹은 복호화 연산을 수행하기 위해서는 중재자로부터 토큰을 먼저 얻어야만 한다. 즉, 사용자의 공개키 인증서가 유효하지 않으면 중재자인 SEM은 토큰발행을 중지함으로써 즉각적으로 사용자의 서명 능력 혹은 복호화 능력을 폐지시킬 수 있게 된다. 최근 Libert와 Quisquater는 mediated RSA의 SEM 구조를 이용한 즉각적인 폐지기법이 Boneh-Franklin의 ID 기반 암호기법과 GDH그룹에 기반한 전자서명에도 적용될 수 있다는 것을 보였다. 이 논문에서는 먼저 안전한 ID기반 전자서명(IBS)에 SEM의 구조가 적용된 중재자를 이용한 ID기반 전자서명기법, mIBS를 제안한다. 제안한 기법은 여러 서명값들을 한 번에 검증할 수 있는 배치검증 성질을 유지하게 된다. 또한, Libert와 Quisquater가 제안한 GDH그룹에 기반한 전자서명기법은 개인키의 노출 시 이전 서명값에 대한 위조가 가능하게 되는 순방향 안전성이 보장되지 않는다. 이에, 제안된 mIBS에 기반하여 중재자 기반의 키 업데이팅 전자서명 기법인 mKUS를 설계함으로써 순방향 안전성을 제공하였다.
스위칭 주파수의 대역 확산 (Spread Spectrum) 기법은 전력 변환 장치의 전자 방해 잡음 (Electromagnetic Interference; EMI)를 줄일 수 있다. 하지만 공진형 컨버터는 스위칭 주파수 가변을 통해 출력 전압을 제어하기 때문에 스위칭 주파수의 대역 확산 기법을 적용하게 되면 출력 전압이 크게 흔들리게 된다. 본 논문은 LLC 공진형 컨버터에 대역 확산 기법을 사용함과 동시에 확산된 스위칭 주파수 대역의 위상 제어를 통해 출력 전압을 제어하는 방법을 제시하고자 한다. 제안하는 출력 전압 제어 성능 향상 및 전자방해잡음 감소 성능은 500 W 프로토타입 컨버터를 사용하여 검증하고자 한다.
본 논문에서는 전기자동차 온-보드 충전기용 단상 cycloconverter-type high frequency link 컨버터의 전력 제어성능과 동적 응답특성을 개선하기 위하여 예측전류제어 기법을 적용한다. 배터리를 충전 및 방전하기 위하여 전력계통에 연결되는 V2G 충전기는 전압 변동, 고조파 왜곡 등의 외란 발생에도 강인한 동적 응답 특성을 유지하여야 한다. 예측전류제어 기법이 적용된 제어기는 계통 외란이 존재하는 경우에도 전력 레퍼런스를 빠르게 추적하고 정확한 듀티를 생성할 수 있으므로 우수한 동적 및 과도 응답특성을 갖는다. 제안하는 제어기의 성능과 파라미터 변동에 대한 민감도는 PSIM 시뮬레이션을 이용하여 평가되며, 여러 계통외란 상태에서 PI 제어기와 비교된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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