• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.2
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• pp.152-161
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• 2011

An interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) has been applied to the electric vehicle due to its high efficiency, compact volume, and wide operating speed ranges. This paper presents the analysis of the flux weakening operating regions at high speeds for the IPMSM that has back emf harmonics. The effect of the back emf harmonics on the motor speed and the maximum torque is analyzed. Also the dq currents for maximum torque operation under the voltage and the current limit conditions are analyzed. The conventional analysis and the presented analysis for the flux weakening operating regions are compared and the maximum torque - speeds characteristics for both analysis are verified through the experiment.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.12
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• pp.1031-1038
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• 2017

In order to improve the performance of the air breathing engines, it is important to maximize the total pressure recovery through air intake. In this study, we investigated whether the Oswatitsch method, which guarantees the maximum pressure recovery for supersonic intake, is effective at hypersonic speed by compressing the intake air with the same intensity at each ramp. The non-linearity of the shock wave normal Mach number at each ramp stage was analyzed by comparing the compression ramp angle and the number of ramp to the inflow Mach number in terms of compressible thermodynamics and the operation limits of the inlet. Based on this analysis, the Oswaitisch technique yields valid conditions not only in supersonic but also hypersonic flight regime.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.17 no.2
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• pp.142-152
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• 1992

This paper presentes a new method to measure high electric field (or high voltage) by using crystalline SiO2 which has very high half wave voltage. There are many difficulties in measuring high electric field using other crystals which have generally low half wave voltage.By applying Stokes parameter and Mueller matrix. We derive optical modulation equation in the sensor which is composed of a polarizer, and Mueller matrix, we derive optical modulation equation in the sensor which is composed of a polarizer, a Pokels material, and an analyzer, We theoretically analyzed electro-optic effect, and calculated the phase retardation and half wave volt age of the birefringent material. The designed optical valtage sensor has very excellent linearity up to 20KV without divided volt-age. The maximum error was measured within 3%. Before annealing of Sio2 crystal, the maximum variation of the output voltage is 7.5% with varying temperature from \ulcorner20˚c to 60˚c. But, after annealing of SiO2 crystal, the output voltage variation is improved within 1%error.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.102-102
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• 2010

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 방전 현상을 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 방전 챔버에는 C-dot probe와 B-dot probe를 설치하여 전압과 전류를 측정하였고, C-dot probe 와 B-dot probe는 각각 Northstar사의 10000:1 고전압 probe와 rogowiski coil을 이용하여 시준 하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 방전개시시간은 혼합기체 압력에 따라 증가하며 1기압 이상에서는 급격히 증가 하였다. SF6 혼합비율에 따라서는 1 기압 조건까지는 큰 차이가 없었으나 2 기압부터는 급격히 증가하였다. 안정성을 나타내는 jitter는 SF6 100%일 때 가장 컸으나 혼합기체의 변화에 따른 큰 차이는 없었다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2012.07a
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• pp.47-50
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• 2012

본 연구에서는 수용가에서 에너지 절감과 최대수요전력 제어를 위하여 마이크로프로세서를 이용한 고효율 자동 전압 조정기의 제어 방법에 대하여 제안한다. 제안한 고효율 자동 전압 조정기는 트로이달 코아에 1개의 직렬 권선과 분리된 4개의 분로 권선으로 구성되어 있는 단권 변압기를 사용한다. 변압기의 전압 조정은 직렬 권선과 분로 권선의 연결 방법에 따라 감압/승압이 가능하다. 스위치는 릴레이와 트라이악을 병행하여 사용한다. 스위치의 조작 시 발생하는 권선의 여자돌입전류를 제어하기 위하여 트라이악을 이용 연결 상태를 변경하고 연결 상태 유지 시에는 릴레이를 이용함으로써 스위치 소비 전력을 최소화 한다. 제어신호는 여자 돌입 전류를 줄이기 위하여 전압 파형에 동기화 하여 제어되며 이를 위하여 소프트웨어 PLL을 사용한다. 소프트웨어 PLL은 전압 파형의 zero-cross, 전압 최고점 등의 시간을 생성한다. 권선 스위치의 제어, 소프트웨어 PLL등 자동 전압 조정기의 제어는 마이크로프로세서에 의해서 이루어진다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.3 no.2
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• pp.131-137
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• 1998

The solar cells should be operated at the maximum power point because its output characteristics are greatly fluctuated on the variation of insolation, temperature and load. Photovoltaic system needs an inverter which can interface the dc output power of solar cell with the residential ac load. The inverter has to supply a sinusoidal current and voltage to the load and the utility line with a high power factor. This paper proposes an utility interactive photovoltaic system designed with a step-up chopper and a PWM voltage source inverter. The step-up chopper operates in continuous mode by adjusting the duty ratio so that the photovoltaic system tracks the maximum power points of solar cell without any influence on the variation of insolation and temperature. The voltage source inverter operates in a manner that its output voltage is in phase with the utility voltage. The inverter supplies an ac power with high factor and low level of harmonics to the load and the utility power system.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.10 no.6
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• pp.650-654
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• 2007

Induction motors are widely used as a source of driving force in electric vehicles and pulse width modulation (PWM) inverters are applied to their operation. The issue is that insulation of inverter-fed induction motors (IFMs) are more stressed than in line-powered motors by transient voltages. This paper dealt with experimental results on transient voltage produced by the PWM operation of an induction motor. The peak and the dv/dt of transient voltage depending on the length of power feeding cable and operating frequency were investigated. In the experiment, transient voltages up to 3.3PU of the rated-inverter voltage were recorded for the cable length of 50m. As the cable length is increased, the peak voltage appeared at the motor terminals increases. This phenomenon can be explained by the reflection and the transmission of travelling wave. Consequently, special care for the cable length between the motor and the inverter should be taken in the use of IFM to ensure the full life of insulation system.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.424-430
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• 2001

Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성을 알아보기 위하여 Mn을 다른 전이 금속이 Co와 Ni로 소량 치환시킨 Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$(M=Ni, Co, $\delta$=0, 0.05, 0.1, 0.2)를 고상 반응법으로 80$0^{\circ}C$에서 48시간 동안 유지하여 합성하였다. 충방전의 cut-off 전압은 2.5~4.4V, 3.0~4.5V, 3.5~4.5V, 3.5V~4.7V의 네 가지 전압범위고 하였다. 충방전 실험결과, Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$의 용량은 각각 Co와 Ni의 $\delta$=0.1에서 최대를 보였다. Co 치환 조성 재료와 순물질 모두에서 최대의 용량을 보인 cut-off 전압대는 3.5~4.5V 이었는데 이때의 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$와 LiM $n_2$ $O_4$의 초기 충전용량과 초기 방전용량은 각각 118, 119mAh/g과 114, 104mAh/g 이었다. 또한 모든 cut-off 전압대에서 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$는 순수한 LiM $n_2$ $O_4$보다 더 높은 용량과 우수한 싸이클 성능을 보였으며 그 결과는 밀착형 전지구성에서도 일치하였다.하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.6
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• pp.619-624
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• 2012

In this study, we demonstrated the operation of an electroosmotic pump with cylindrical porous glass frits and evaluated its long-term operation. The performance of this electroosmotic pump was characterized in terms of maximum flow rate, current, and pressure using deionized water and 1 mM borate buffer. The maximum flow rate, current, and pressure linearly increase with voltage. The maximum flow rate is normalized by the pumping area and voltage for comparison of the performance between the electroosmotic pumps with cylindrical and planar frits. The normalized maximum flow rate of the cylindrical-type pump is higher than that of the planar-type pump because of their different geometries. The cylindrical-type electroosmotic pump has five times better performance than the planartype electroosmotic pump for a given pump package volume. It can operate stably for over 3 hours.