• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.07a
• /
• pp.375-376
• /
• 2012

본 논문에서는 소규모 수용가의 직류 배전 시스템의 타당성을 검증하기 위하여, 가정 및 빌딩용 직류 배전 시스템을 구축하여, 교류 및 직류 전원 공급에 따른 효용성을 비교/검증하였다. 직류 전원을 인가하기 위하여 5대 가전기기(냉장고, TV, 세탁기, 에어컨, 노트북, 컴퓨터)를 직류 전원 인가가 가능하도록 전원 시스템을 변경하였으며, 직류 전원 공급을 위한 양방향 교류/직류 컨버터를 제작하였으며, 직류 전원 인가에 따른 아크 발생을 저감하기 위한 직류 콘센트를 설계/제작하여 직류 배전 시스템을 구축하였다. 또한 LED, 데이터 센터 등 직류 전원이 요구되어지는 분야에 적용하기 위한 고효율 직류-직류 컨버터를 개발하여 적용하고자 하였으며, 에너지 저장장치, 신재생 에너지원과 결합된 직류 배전 시스템을 구성하고자 한다.

• The Magazine of the IEIE
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.37-45
• /
• 1987

전력의 변환형태 중에 한가지인 직류변환이란 주어진 교류 또는 직류에서 가변직류출력을 얻는 것으로, 입력의 형태에 따라서 다음과 같이 크게 나눌 수가 있다. 첫째 교류에서 가변직류출력을 얻는 순변환장치(ACDC 콘버어터)가 있다. 이때 직류전원에서 직접적으로 가변직류출력을 얻는 장치를 쵸퍼(chopper)라 하며, 직류를 일단 인버어터로 고주파교류로 변환하고 절연변압한 후에 정류회로와 필터회로를 이용하여 간접적으로 직류를 얻는 장치를 스윗칭 전압안전기(switching ragulator)라 한다. I절에서는 이들 직류변환장치에 관한 기본회로방식과 적용 및 그 문제점에 관하여 언급코져 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.65-66
• /
• 2015

본 논문에서는 단상 다이오드 정류기와 소용량 직류단 캐패시터를 가지는 전동기 구동 시스템에서 계통 전류에 최소 고조파 전류 주입을 통하여 직류단 전압을 높이는 방법을 제안한다. 소용량 직류단 캐패시터를 가지는 전동기 구동 시스템은 직류단전압이 맥동하게 되는데 직류단 전압이 낮은 부분에서는 과도한 약자속 전류가 필요하게 된다. 기존의 연구에서는 직류단 전압을 확보하기 위해 직류단 최소 전압을 설정하는 방법이 제안되었다. 하지만 계통 전류의 고조파 규정 때문에 직류단 최소 전압을 높이는 것은 한계가 있다. 제안된 방법에서는 계통 전류에 고조파를 주입함으로써 기존의 한계보다 더 높은 직류단 최소 전압을 가지면서도 계통 전류의 고조파 규정을 만족시킬 수 있도록 한다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.220-220
• /
• 2010

펄스 직류 $BCl_3$ 플라즈마를 이용하여 GaAs와 AlGaAs의 건식식각을 연구하였다. 공정의 주요 변수는 펄스 직류 전압(350~550V), 펄스 직류 시간($0.4{\sim}1.2{\mu}sec$.), 펄스 직류 주파수(100~250kHz)이었다. 식각 실험 후 샘플의 식각률, 식각 선택도, 표면 형상을 비교, 분석하였다. 또한, 광학 발광 분석기(Optical Emission Spectroscopy)를 이용하여 식각하는 동안 플라즈마 방전 특성을 분석하였다. 표면 단차 측정기(Alpha-step IQ, Tencor)로 식각 깊이를 측정해 식각률을 계산하였다. 표면 거칠기 또한 단차 측정기의 표면 거칠기 프로그램을 이용하여 분석하였다. 식각 벽면과 표면 상태는 주사전자현미경(Field-emission scanning electron microscopy)을 이용하여 관찰하였다. 분석 결과는 1) 펄스 직류의 전압이 증가하면 전극에 걸리는 파워가 올라가고 GaAs와 AlGaAs의 식각률도 증가하였다. 2) 76 mTorr 공정 압력, $0.7{\mu}sec$. 펄스 직류 시간과 200 kHz 주파수 일 때 10 sccm $BCl_3$ 펄스 직류 플라즈마에서 GaAs와 AlGaAs 둘 다 약 $0.4{\mu}m/min$ 이상의 식각 속도를 보여주었다. 3) 식각 선택도는 펄스 직류의 전압이 높아지면 증가하였고, 펄스 직류 주파수의 증가도 공정 파워와 GaAs와 AlGaAs의 식각률을 증가시켰다. 4) 그러나 펄스 직류 주파수가 150kHz 이하일 때에는 GaAs와 AlGaAs가 거의 식각되지 않았다. 5) 표면 거칠기는 펄스 직류 주파수가 증가하면 미세하게 좋아졌고 플라즈마는 펄스 직류 주파수가 100~250kHz 일 때 생성되었다. 6) 펄스 직류 시간의 증가는 공정 파워, 식각률, 식각 선택도 모두의 증가를 가져왔다. 7) 광학발광분석기(OES) 데이타는 $BCl_3$ 플라즈마에서 넓은 범위(450~700nm)에서의 염소(Cl) 분자 피크를 나타내었다. 8) 전자 현미경 사진은 펄스 직류 전압이 400 V보다 550 V 일 때보다 더 이방성(Anisotropic)측면과 부드러운 표면을 나타냈지만, 조금의 홈(Trench)이 발견되었다. 결론적으로 펄스 직류 $BCl_3$ 플라즈마는 GaAs와 AlGaAs의 건식식각에서 우수한 결과를 나타냈었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2014.07a
• /
• pp.159-160
• /
• 2014

기존 인터리브드 방식의 2상 이중 강압형 직류-직류 컨버터는 비절연 강압형 직류-직류 컨버터로 출력 전류 리플 감소, 이중 강압으로 인한 스위치 전압 스트레스 감소, 인덕터 전류 불평형 문제 해결, 그리고 스위칭 손실 감소 등의 장점으로 대용량 직류-직류 컨버터에 적합하다. 본 논문에서는 기존의 2상 이중 강압형 직류-직류 컨버터에 결합 인덕터를 적용하여 인덕터의 전류 리플을 감소시키고 이를 수치적으로 해석한다. 또한 결합 인덕터의 문제점인 각 상의 인덕터 전류 불평형으로 인한 인덕터 포화현상에 대하여 실험을 통해 확인 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.274-275
• /
• 2015

에너지저장장치, 태양광 발전기, 전기자동차 등 직류 사용설비의 급증으로 인해 직류 배전 혹은 직류 마이크로그리드에 대한 관심이 증가하고 있다. 직류 배전은 전력변환을 최소화하여 효율이 높고 수변전 설비 공간이 절약되는 장점이 있다. 하지만 직류를 통해 계통에 연계된 부하와 설비들은 별도의 제어가 없으면 관성과 주파수-부하 반응을 제공할 수 없다. 따라서 직류 배전 투입이 늘어날수록 전력계통의 관성과 주파수-부하 반응이 감소하게 되어 계통 주파수 변동 발생 시 변동 속도와 크기가 증가하게 된다. 때문에 계통 운영자는 더 많은 주파수 조정 예비력을 확보하여야 한다. 본 논문에서는 동요방정식을 이용하여 직류 배전 투입에 따라 계통 관성과 주파수-부하반응이 줄어듦에 따라 변하는 필요 주파수 조정 예비력 량을 계산하는 방법을 제시하고 있으며 MATLAB을 이용하여 직류배전 투입 비율에 따른 필요 주파수 조정 예비력 량 변화를 모의하였다.

• KIPE Magazine
• /
• v.15 no.5
• /
• pp.32-39
• /
• 2010

최근 그린에너지 시대의 급작스런 도래와 더불어 전력산업의 패러다임 변화에 따라 전기에너지의 고효율 사용과 지능형 전력망 기술인 스마트그리드가 국가차원의 저탄소 녹색성장의 중추 산업분야가 될 전망이다. 이와 더불어 그린홈, 그린빌딩, 그린ICT, 신재생에너지 및 전기자동차를 망라하는 고효율 에너지 네트워크 인프라로 직류배전이 부각되고 있다. 최근 태양광, 연료전지 등 직류 기반의 분산전원 보급의 활성화, 정보화 확산으로 인해 직류를 필요로 하는 정보통신기기의 대폭확대, 전기자동차 보급에 따른 전력저장장치의 확산, LED와 같은 조명부하의 확대 등 변화된 환경 속에 전체 시스템 에너지 효율화, 전력품질의 개선을 위해 교류(AC)가 아닌 직류(DC)로 공급하는 직류배전의 도입 연구가 진행되고 있다. 본고에서는 미래 직류전력시스템의 예측 및 당사가 2009년 말 그린홈에 직류배전을 구축한 실증사례를 소개하고 현재 조기 상용화를 목표로 기술개발을 진행 중인 그린빌딩 적용을 위한 저압 직류배전기술의 개념 및 구현기술을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2010.11a
• /
• pp.76-77
• /
• 2010

최근 가정이나 산업용 건물에서 컴퓨터, TV, LED 조명 등 제품 내에서 직류를 사용하는 부하가 증가함에 따라 직류배전 도입에 대한 요구가 증가하고 있다. 직류배전을 통해 가전기기 내부의 전력변환단계를 줄임으로써 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 직류기반의 태양광발전, 배터리 등의 배전 연계가 용이해진다. 하지만 직류배전의 도입을 위해서는 안전성을 위한 직류 배전용 누전차단기, 배전용 차단기의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 상용 교류용 누전차단기의 직류배전 적용 가능성을 알아보고 직류배전에서의 누전차단기 동작특성을 분석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.262-264
• /
• 2008

DC 전력을 AC 전력으로 변환시키는 인버터의 직류단 캐패시터는 직류단의 안정화, 정전시 필요한 에너지의 저장 등의 목적을 가지고 있다. 큰 사이즈의 직류단 캐패시터는 주로 전해 캐패시터를 사용하는데, 전해 캐패시터는 그 부피가 클 뿐 아니라 수명 또한 여타 반도체 소자에 비하여 짧아 전체 전력변환 시스템의 수명을 단축시킨다. 따라서, 직류단 캐패시터의 크기를 줄이기 위하여 많은 연구가 진행되어왔다. 이 논문에서는 직류단의 전압 안정도를 해치지 않는 최소한의 캐패시터의 크기에 대하여 살펴보고, 그 이하 크기의 캐패시터를 사용할 수 있도록 하는 제어 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2010.07a
• /
• pp.347-348
• /
• 2010

본 논문에서는 기본적인 직류-직류 변환기 중 하나인 동기식 강압형 직류-직류 변화기를 디지털 제어로 구현함으로서 아날로그 제어기를 디지털 제어기로 변환 하는 과정에 관하여 설명한다. 먼저 전원단의 소신호 특성을 해석하여 제어대 출력전압의 전달함수를 찾아내고, 이것을 토대로 아날로그 제어기를 설계 하여 Simulink를 통하여 시뮬레이션을 수행하고, 설계된 아날로그 제어기를 바탕으로 Matlab을 이용한 Emulation 기법을 사용하여 디지털 제어기를 설계 한다. DSP(TMS320F28335)를 사용한 동기식 강압형 직류-직류 변환기에 설계된 디지털 제어기를 적용하여 안정도와 부하변동에 따른 응답 특성을 확인 한다.