• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.60-61
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• 2010

본 논문에서는 휴머노이드 로봇 등에 적용하기 위해, 평판형 급전코일과 집전코일의 접촉 유무에 따라 공진주파수가 변화하는 접촉식 무선충전 시스템을 제안하였다. 다양한 급집전코일에 대해 코일의 형상과 위치별 급집전효율 및 EMF(ElectroMagnetic Field)의 영향을 연구했다. 평판형 집전코일은 어레이 형태로 바닥에 설치되는데, 입력전원에 대해 각각 병렬로 연결되어 있어서 집전코일이 접촉하지 않는 경우에는 공진주파수가 입력전원의 주파수를 크게 벗어나서 자동으로 전원공급이 최소화된다. 집전코일이 급전코일 어레이 위에 위치하는 경우에는, 급전코일의 공진주파수가 입력전원의 주파수와 일치하게 되어 전력이 공급되게 된다. 따라서 집전코일이 덮고 있는 부분만 급전코일 어레이에 전력이 공급되므로, 급집전 효율이 높고 인체에 대한 자기장 노출이 작아져서, 경제적이고 안전한 무선충전 시스템을 구성할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권2호
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• pp.174-180
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• 2011

본 연구에서는 초음파원자현미경을 이용하여 비파괴적인 표면탄성이미지 분석과 나노표면에서의 기계적 물성 평가를 연구하였다. 이를 위해 접촉역학 특성에 따른 캔틸레버의 공진주파수 변화를 이론적으로 해석하고 실험적으로 측정하였다. 스프링-질량 모델과 Herzian 이론을 이용하여 계산한 이론적인 접촉공천주파수는 초음파원자현미경 캔틸레버의 실험적인 접촉 공진주파수의 변화와 매우 유사하였다. 결과적으로, 초음파원자현미경의 표면 높이 이미지와 진폭이미지를 성공적으로 얻을 수 있었고 진폭신호를 통하여 시료표면에서의 탄성특성을 정성적으로 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권2호
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• pp.132-138
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• 2010

본 연구에서는 접촉역학 특성에 의한 캔틸레버 탑의 접촉-진동을 연구하고 나노스케일의 표면에서 탄성특성을 이미지화 하였다. 스프링-질량 모텔과 Herzian 이론을 이용하여 접촉공진주파수를 이론적으로 계산하고 초음파원자현미경을 이용하여 캔틸레버의 자유공진주파수와 접촉공진주파수의 변화를 분석하였다. 또한, 프로토타입의 초음파원자현미경을 이용하여 구상화 열처리된 시험편의 탄성 이미지를 위상과 진폭 신호를 이용하여 성공적으로 얻을 수 었었다.

• 한국자기학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-6
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• 2004

비접촉 온도측정 시스템을 구현하기 위하여 감온페라이트를 이용하여 제작한 인던턴스소자와 캐피시터를 접속하여 LC공진형 센서를 구성하고, 비접촉 온도계측성능에 대하여 조사하였고, 송수신기 사이의 거리에 대한 측정감도에 대하여 검토하였다. 감온 페라이트가 가지는 투자율의 온도의존성에 의해서 제작한 센서의 인덕턴스와 공진주파수가 변화함을 알 수 있었고, 공진주파수의 변화를 비접촉으로 검출함으로써 비접촉으로 온도를 검출할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 비접촉 측정 감도는 송 $.$수신기 사이 거리의 6승에 비례하는 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.251-259
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• 2009

본 논문에서는 비접촉 시스템에 있어서 스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)뿐만 아니라 2차측 정류 다이오드 역시 영 전류 스위칭(ZCS)을 이룰 수 있는 비접촉 변압기를 이용한 Half-Bridge 직렬 공진 컨버터 적용 비접촉 충전 시스템을 제안 적용하였다. 본 논문에서 제안한 비접촉 변압기 적용 Half-Bridge 직렬 공진컨버터는 공진 주파수보다 낮은 영역에서 스위칭 동작이 가능하기 때문에 불연속 공진전류에 의한 2차측 정류 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)이 가능하다. 또한 좁은 주파수 영역에서 제어가 가능하며 높은 전압 이득특성에 따라 적은 턴-수비의 변압기를 사용할 수 있으므로 기존의 비접촉 시스템과 비교해 보았을 때 효율특성을 개선시킬 수 있다. 시뮬레이션과 이론적인 분석을 토대로 3.15W 시제품을 제작하고 실험내용을 서술했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2330-2334
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• 2014

본 논문에서는 무선 신호전송을 위한 비접촉 방식의 AC커플링(Coupling)기반 평면 나선형 인덕터의 주파수 특성을 분석하였다. 기판의 유전상수의 변화는 소자의 인덕턴스에 직접적인 영향을 주지 않고 소자의 전기용량에 영향을 주어 공진주파수를 변화시키는 것을 알 수 있다. 기판의 두께가 증가할수록 인덕턴스는 증가하지만 공진주파수는 감소하였으며, 이것은 기판 두께의 감소로 인해 내부 전기용량이 증가하였기 때문이다. 인덕터의 도체 선 폭이 증가하여도 전체 인덕터 크기와 턴 수 및 선 간격이 일정함으로 내부 사각 코일의 도선 면적이 작아지게 되어 각각의 자기 인덕턴스가 감소하게 되고 공진주파수는 증가되게 된다. 또한, 도체의 선 간격이 증가하면 내부 사각 코일의 도선 면적이 작아지게 된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권4호
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• pp.337-346
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• 2014

본 연구는 주기적 강제 진동이 가해지는 표면의 액적 모드 특성과 표면에 놓인 액적의 제거에 대한 조건을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 거동을 명확하게 관찰하기 위해 아크릴 표면에 Teflon 코팅을 진행하여 접촉각을 높였고, 히스테리시스는 25도 이내로 진행하여 액적의 거동이 보다 쉽게 진행되도록 하였다. 본 실험은 먼지가 적은 청정실에서 실험이 진행되었다. 제작된 소수성 표면에 놓인 액적의 실제 공진 주파수를 예측하기 위해 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 두 개의 초고속카메라를 액적의 상면과 측면에 설치하여 2가지 측면에서 액적의 다양한 형상 변형 특성- 모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 좌우 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 값 비교결과 실제 공진 주파수 값들의 차이가 약 18% 이하로 관찰되었으며, 이러한 차이는 접촉선 마찰, 비선형 벽 고착, 실험의 불확실성 등에 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 사용된 스피커에 상대적으로 낮은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 고정된 상태에서 좌우 대칭적인 액적 형상진동이 나타났다. 반면, 높은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 비고정된 상태가 되면서 더 활발한 형상 진동이 나타났다. 가진 주파수가 모드 주파수와 일치할 경우에는 액적의 로브 크기가 주변부 주파수 일 때 보다 비교적으로 컸으며, 같은 전압을 인가 할 경우, 표면에 놓인 액적의 미소 액적 발생 및 완전한 제거는 2차 모드에서만 진행되는 것을 실험을 통해 규명하였다.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.691-697
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• 2022

직류 계전기는 전기자동차의 하나의 부품으로 간헐적으로 고주파수 소음이 710 Hz ~ 730 Hz의 주파수 범위에서 전기적 부하에 의해 발생한다. 고정접점과 가동접점 사이에서 발생하는 전자 반발력이 가동접점과 접압 스프링을 진동시키고, 그 진동으로 가동접점과 접압 스프링에 공진이 발생하여 고주파수 소음이 발생한다. 본 논문에서는 수치해석 및 실험을 통하여 고주파수 소음의 원인을 규명하고, 소음을 제거하는 방안을 제시하였다. 710 Hz ~ 730 Hz의 주파수 범위에서 가동접점은 고정접점과의 2개의 접촉점을 기준으로 회전하는 공진모드가 발생한다. 따라서 해당 여기서 제안한 방법은 공진모드를 제거하기 위해 가동접점의 구조를 2점 접촉구조 방식에서 3점 접촉구조 방식으로 변경하는 것이다. 3점 접촉구조를 적용함에 따라 공진모드가 제거되는 것을 수치해석으로 확인하였고, 실험적으로도 고주파수 소음이 발생하지 않는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.138-139
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• 2012

본 논문에서는 고주파 공진형 인버터 접속의 가열 코일로부터 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조물에 가하여 발열하는 공진형 인버터를 이용한 유도가열 방식의 최적설계를 제안하였다. 설계한 시스템 인버터는 스위칭주파수 20[kHz] 대역에서 동작하는 하프-브리지 고주파 직렬 부하 공진형이며 LC공진 설계 시 부하 자체를 L로 설정하여 효율을 최대화 하였다. 또한 유도가열용 인버터에 적용 가능한 스너버회로의 특성분석을 통해 본 시스템의 최적화에 관한 연구를 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.489-494
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• 2013

본 연구는 주기적인 강제 진동이 가해지는 액적의 모드 특성을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 공진 주파수 예측을 수행하여 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 초고속카메라를 사용하여 액적의 다양한 변형 특성-모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 해석 및 실험결과와의 비교에 있어 공진 주파수 값의 차이가 약 15% 이하라는 것이 도출되었으며 이러한 차이의 발생 원인으로 접촉선 마찰, 비선형벽 고착, 실험의 불확실성 등에 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 접촉선이 고정되어있을 경우와 작은 진폭 조건 하에서 액적의 모양은 대칭형상을 가졌으며, 공진 주파수에서의 로브의 크기는 주변부 주파수에서의 로브 크기보다 더 크게 된다는 점을 확인하였다.