• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.6 no.2
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• pp.57-64
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• 2015

Inductive Power Transfer (IPT) systems have successfully been developed and used to replace traditional conductive power transfer systems where physical connection is either inconvenient or impossible, such as biomedical implants, undersea vehicles, and contactless battery chargers of robots, for providing power to movable or detachable loads. Inductive Coupling uses magnetic fields to transfer power. There is a primary coil, which generates a magnetic field. Then there is another secondary coil which is composed of a capacitor and a coil, the capacitor creates a circuit with the primary and secondary coils. This paper discusses design method and several implementation alternatives for wireless energy transmission systems. It presents realization examples for these alternatives. Wireless energy transmission is investigated in numerous convergence applications due to its simplicity and advantages.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.19 no.6
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• pp.603-611
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• 2008

In this paper, we introduce a multi-coil antenna which is useful for reducing the effects of radio frequency noise in an inductively coupled RFID system. A multi-coil antenna is composed of a central coil and four subsidiary coils that are connected in series. A multi-coil antenna is designed so that the total noise disappear when the induced voltages of a central coil and subsidiary coils are added. The noise in a multi-coil antenna was about 30 dB lower than that in a single coil antenna. The multi-coil antenna is very effective in noise reduction even in an environment that the spatial distribution of RF noise is changed abruptly, and the induced noise was about 16 dB lower than that in a dual coil antenna.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.435-437
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• 2006

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 장치는 Tokamak 개념의 핵융합 연구 장치로서 플라즈마를 가두기 위한 자장을 발생하는 토로이달 자장(Toroidal Field, TF) 코일과 플라즈마 발생 및 형상 조정을 위한 폴로이달 자장 (Poloidal Filed, PF) 코일로 구성되며, 초전도 코일을 이용한다. TF코일의 전원장치로는 40 kA급의 안정된 직류 전원장치가 필요하며, PF 코일의 전원장치로는 빠른 전류상승 및 피드백 기능을 갖춘 정밀 대전류 전원을 필요로 한다. 또한 초전도 코일의 ??????치현상 발생 시 코일과 전원장치 보호를 위한 대전류 직류 차단시스템을 필요로 한다. KSTAR 장치의 설계에 의하면 상하 7쌍의 초전도 PF 코일에 약 1MA/sec급의 고속 전류구동을 운전 시나리오에 따라 인가하여 핵융합 연구를 위한 플라즈마를 생성한다. 본 논문은 TF 및 PF 코일에 대전류를 인가하기 위해서 개발된 전원장치 (Power Supply, PS)에 관한 연구이다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.10 no.7
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• pp.781-786
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• 2015

In this paper, we analyzed characteristic of window type current transformer and we performed the optimal design consider to the loss; in order to design the current transformer figured signal of overcurrent warning circuit. The core size of window type current transformer was determined by the secondary coil turns. We analyzed current waveform, which is appeared by the number of coil turns on the core, we made sure the relation of secondary coil turns and load resistance in order to improve the non-sinusoidal wave by the flux saturation of the current transformer core. Additionally, we did improvement of the accuracy and optimal design through the transformation of the inner diameter and the stack length when the outer diameter of core is sustaining.

• Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.277-281
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• 2000

본 논문에서 생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상이 유동적이지 않고 홀더(holder)내에 고정될 경우 이는 방향성(orientation)의 논란이 불가피하며 이 영향을 줄이기 위해 각 축에 4개씩 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중코일 구조로 장치를 설계하였다. 원하는 특정 자기장에 대한 권선수 및 전류치를 결정하기 위해 정육면체 구조의 자기장 발생장치를 원통형으로 근사화시켜 간소하게 수식을 유도하였으며 각 코일의 최적위치 및 최적 권선비는 별도의 최적화 시뮬레이션을 통하여 수치를 추출하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB으로 제작한 시뮬레이터에 적용하여 설계 조건과 동일하게 모델링한 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 시뮬레이션 해보았으며, 각 축에서의 균일도를 평가하여 균인 자기장 분포영역 또는 사용가능영역을 도출하였다. 장치해석 결과, 임의의 기준 자기장에 대해 약 5%의 오차범위를 인정할 경우, 최소 60% 이상의 사용가능영역을 확보할 수 있었으며, 이 영역 내에서는 고도의 균일 자기장이 분포함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.164-165
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• 2017

본 논문은 직렬 공진형 컨버터를 이용하여 낮은 저항을 갖는 주방 용기를 가열하기 위한 유도 가열(Induction Heating; IH)용 공진형 컨버터와 코일 설계방법을 제안한다. 기존 IH 시스템은 저항이 작은 용기를 가열할 때 낮은 전압이득으로 인해 정격보다 큰 전류가 흘러 스위칭 손실 및 전도 손실이 증가하고 소자의 정격 전류량을 초과하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 용기에 따른 임피던스를 분석하고 다양한 저항 조건의 용기를 모두 가열하기 위한 적절한 IH용 코일 설계 방법을 제안한다. 이는 2.4 kW의 최대 전력을 가지는 IH용 공진형 컨버터 시작품을 사용하여 제안하는 설계의 타당성을 검증하고자한다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.29 no.8
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• pp.37-51
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• 2013

An energy pile encases heat exchange pipes to exchange thermal energy with the surrounding ground formation by circulating working fluid through the pipes. An energy pile has many advantages in terms of economic feasibility and constructability over conventional Ground Heat Exchangers (GHEXs). In this paper, a coil-type PHC energy pile was constructed in a test bed and its thermal performance was experimentally and numerically evaluated to make a preliminary design. An in-situ thermal response test (TRT) was performed on the coil-type PHC energy pile and its results were compared with the solid cylinder source model presented by Man et al. (2010). In addition, a CFD numerical analysis using FLUNET was carried out to back-analyze the thermal conductivity of the ground formation from the Ttype PHC energy RT result. To study effects of a coil pitch of the coil-type heat exchange pipe, a thermal interference between the heat exchange pipes in PHC energy piles was parametrically studied by performing the CFD numerical analysis, then the effect of the coil pitch on thermal performance and efficiency of heat exchange were evaluated. Finally, an equivalent heat exchange efficiency factor for the coil-type PHC energy pile in comparison with a common multiple U-type PHC energy pile was obtained to facilitate a preliminary design method for the coil-type PHC energy pile by adopting the PILESIM2 program.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10b
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• pp.48-50
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• 2003

개폐형(On/Off) 솔레노이드 액츄에이터의 설계에서는 온도상승을 고려한 권선수 산출이 가장 중요하고, 제작과정에서는 설계단계에서 산출된 권선수를 정확하게 정렬권선 형태로 구현해 내는 것이 가장 중요하다. 본 연구에서는, 비 정렬권선이 개폐식 솔레노이드 액츄에이터의 동작에 미치는 영향을 실험적으로 분석하였다. 실험은 하나의 정렬권선 코일과 비 정렬 상태가 다른 세권선을 사용하여 보빈과 연결된 요크가 있는 경우와 없는 경우를 각각 실험하고 그 때의 흡인력 온도상승 소비전력 등의 특성을 비교하였다. 특히, 온도상승 실험은 실제 사용시의 상황을 구현하기 위하여 권선상태가 다른 4종류의 코일 각각에 100만회의 내구성 시험을 실시하면서 작동횟수를 등분하여 코일, 요크, 몰딩부의 각 측정점 온도를 측정하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.188-189
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• 2016

ITER AC/DC Converter Local Controller는 플라즈마 제어 시스템에서 요구하는 전압 전류 명령에 따라 초전도 코일에 전류를 공급하고 컨버터 System 자체 보호 기능, 초전도 코일시스템 이상 시 Bypass 및 코일 에너지를 계통에 회생하여 에너지를 방전하여야 한다. 코일 별로 플라즈마 제어에 필요한 높은 전압 전류는 전원 장치의 직렬 접속이 요구되고(2직렬, 4직렬, 6직렬) 제어적으로 이들 제어 시스템들은 신뢰도가 높은 디지털 설계를 요구 한다. 본 논문은 다 직렬 전원 장치 제어를 위한 Local Controller의 설계 내용을 논의하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.2249-2250
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• 2008

고온 초전도체를 이용한 에너지 저장장치는 종래의 저온 초전도체를 이용한 장치에 비해 효율이 높고, 설치 면적이 작으며, 환경 친화적 특성을 갖고 있다. 또한 냉각비용이 저렴하고 저장되는 에너지 밀도가 높다. 고온초전도 선의 성능향상이 가속화됨에 따라 고온초전도 선을 이용한 초전도 전력기기의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 초전도 선이 구리선에 비하여 고가라는 단점이 여전히 문제가 되고 있다. 가격적인 측면에서 선의 사용량을 줄이기 위한 대책이 필요하다. 또한 코일의 손실해석은 전력기기의 경제성 여부와 성능향상을 위해 수행되어야 할 중요한 연구 분야 중 하나이다. 본 논문에서는 초전도 선으로 권선한 코일의 자장분포 및 인덕턴스를 유한요소법(FEM)해석을 통해 확인하였으며, 솔레이드 코일, 팬케이크 코일, 트로이달 코일의 저장용량을 결정하기 위해 비교를 통하여 최적의 형상을 도출하였다.