• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1120-1121
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• 2015

대용량 SMES(Superconducting Magnetic Energy Storage)를 제작하기 위해서는 높은 자장특성을 가고 있는 2세대 HTS(High-Temperature Superconductor) 선재를 사용하는 것이 효율적이다. SMES의 에너지밀도를 높이기 위해서는 선재에 많은 전류를 흘려야 하는데, 수직자기장이 커지면 임계전류가 작아지는 2세대 HTS 선재의 특성상 토로이드형태의 SMES가 유리하다. SMES를 설계하기 전에 선재의 사용량을 줄이고 체적을 줄이기 위해서 정확한 설계와 평가가 필요하다. 유한요소법을 사용한 상용프로그램을 이용하여 쉽게 해석할 수 있으나 토로이드 형태의 SMES는 대칭성의 문제로 3차원 해석을 해야만 한다. 그러나 2차원 해석에 비해 여러 가지 제약조건이 따르며 해석 시간이 많이 소요된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 분석적이고 통계적으로 고온 초전도 코일에서 작용하는 최대 수직자장을 결정하는데 이해하기 쉽고 효율적으로 계산하는 방법을 제시했다. 본 논문에서는 싱글펜케이크코일의 크기에 따른 최대 자장값을 계산하였고 싱글펜케이크코일이 토로이드형태로 배치된 토로이드 모델에서 주변코일이 싱글펜케이크코일의 미드포인트에 미치는 자장값을 계산하여 두 계산값을 합하는 방식으로 최대 자기장을 계산하였다. 이 방법은 현저한 시간단축과 효율적인 설계를 할 수 있는 새로운 계산 방법으로 기존 FEM을 사용해 걸리는 시간에 비해 1/1000정도의 시간단축을 할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2315-2316
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• 2008

본 논문에서는 Multi-stage 코일건의 동작시간에 따른 성능향상 및 솔레노이드의 최적화에 대해 연구하였다. 동일한 저항값을 가진 솔레노이드에 자기차폐효과를 적용시켜 최적화된 솔레노이드 형상을 설계하였으며, 이 솔레노이드 3개를 이용해 Multi-stage 코일건을 제작하였다. 제작된 Multi-stage 코일건의 성능 향상을 위해 본 논문에서는 AVR(ATmaga128)을 이용하여 각 솔레노이드의 동작시간을 제어하고 Multi-stage 코일건의 각 동작시간에 따라 발사체의 속도가 증가한다는 것을 측정값을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.274-282
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• 2011

일반도로에서 주행 가능한 온라인전기자동차(On-Line Electric Vehicles)에 적용하기 위해 자기유도 전력전달 방식의 초박형 급전코일과 집전코일을 개발하였다. 이러한 구조의 초박형 급집전코일은 코어비용을 대폭 절감하고 공극간격을 크게 해주며 차량 좌우편차를 크게 하여, OLEV의 성능을 탁월하게 하고 경제적이게 하였다. 그 결과 양산단가 3억원/km 이하이면서도 공극간격 17 cm 이상, 효율 83 %이상, 출력 60 kW이상을 보여 실용화에 근접했다는 평가를 받고 있다. 본 논문에서는 U형과 W형 급집전코일을 설계하고 자장 시뮬레이션을 통해 검증하여 실험결과와 비교하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제1권1호
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• pp.75-78
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• 1997

인체의 하지 MR Angiography(MRA)를 위한 하지전용 dual birdcage RF 코일을 설계, 제작하였으며 Volunteer실험을 하여 그 유용성을 보였다. 제안된 코일은 인체의 하지 전체의 영상을 위한 코일로 허벅지로부터 종아리까지 전체를 두 번의 영상을 통해 cover하게 된다. 기존의 방식대로 한 개의 코일을 옮기며 두 번 촬영할 경우 코일을 도중에 옮기게 외어 다리를 움직일 수밖에 없어 두 set의 영상이 완전히 연결이 되지 않지만 제안된 코일의 경우 침대만 움직이게 되므로 이런 문제가 없게 된다. 제안된 코일의 성능은 Volunteer의 하지 MRI 및 MRA를 얻어 확인했으며 임상적으로 매우 유용한 것으로 확인되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.19-20
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• 2017

본 논문에서는 자성체 및 비자성체 용기 판별이 가능하고 워킹코일 온도 변화가 고려된 All Metal IH(Induction Heating) 제어 알고리즘을 설계한다. 용기 재질과 위치에 따른 파라미터를 분석하여 전력 Curve-fitting 모델링을 통해 용기 판별을 수행하고 비자성체 가열 시 급상하는 워킹코일 온도를 반영하여 변화하는 전력 제어 알고리즘을 보상한다. 설계된 All Metal IH 제어 알고리즘은 실험을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.912-913
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• 2015

자동차의 오토 기어를 능동적으로 제어하기 위해 전자기력을 이용한 원통형 선형 보이스 코일 전동기를 설계 하였다. 설계 시 유한 요소 해석 프로그램을 이용해 각 부품의 자기 포화 밀도 및 코일에 인가되는 자속을 계산하여 성능을 예측하였다. 기본모델에 대해 중량을 최소화한 모델을 제작하여 실험한 결과 추력은 기본모델과 비슷한 상태에서 중량이 약 40% 감소하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1530-1531
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• 2007

본 논문은 미러 표면에 형성된 코일과 미러 양쪽에 위치한 영구자석간의 전자기력에 의해 구동되는 마이크로미러의 설계 및 결과를 나타낸다. $4mm\;{\times}\;4mm$ 크기를 갖는 미러의 전자기 특성 및 구동을 유한요소해석 프로그램인 COMSOL Multiphysics를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 4 kHz의 공진주파수 특성을 갖도록 설계된 마이크로미러는 코일에 $3.6\;A/mm^2$의 current density 적용 시 x-, y-axis displacement가 각각 $1.2{\mu}m$, $12{\mu}m$가 되는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.905-912
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• 2011

본 논문에서는 실시간 안압 모니터링을 위한 안압 센서와 안압에 따른 안압 센서의 공진 주파수를 검출 할 수 있는 외부 코일을 설계 및 구현 하였다. 안압 센서는 3-D EM 시뮬레이션을 통하여 설계 하였고, MEMS 기반 기술로 구현 되었다. 측정 결과로서, 안압 센서의 공진 주파수는 외부 코일의 공진 주파수에 비하여 낮아야 하며, 안압 센서의 공진 주파수가 외부 코일의 공진 주파수에 근접 하게 위치 할 때, 위상 변화량이 높아짐을 확인 하였다. 또한, 안압 센서는 외부 코일과의 거리에 따라 최대위상 변화가 발생하는 지점이 불변하여야 하는데, 설계된 안압 센서는 외부 코일과의 거리가 변화 할 때, 최대위상 변화량 자체는 변화 하지만, 최대위상 변화가 발생하는 지점이 동일함을 확인 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1302-1307
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• 2011

본 논문은 코일 제작 시 고려사항인 1, 2차측 코일 인덕턴스, 턴수, 크기, 두께, 차폐지 등을 고려하여 리쯔 와이어로 나선형 코일을 제작하는데 이때 반자동화 권선기를 사용하게 된다. 1, 2차측 코일 사양을 정하여 코일을 제작할 때 다양한 사양의 리쯔 와이어와 나선형 코일을 필요로 하게 되는데, 이때 제작 비용, 기간, 제작 시 발생하는 불량 등으로 인해 코일 샘플 제작에 어려움이 발생하고 원하는 사양의 코일 품질 관리에도 어려움이 생기게 된다. 이를 개선하기 위해 2차측의 정류부를 개선함으로써 코일 설계 및 제작 시 다양한 코일 제작 사양의 범위를 좀더 포괄적으로 할 수 있으며 제작 시 발생하는 비용을 줄이고, 기간 단축 및 코일의 품질 관리를 개선하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.614-619
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• 2017

본 논문에서는 6.78 MHz 자기공진방식 무선전력전송 송수신 코일을 최적화하고 이에 따른 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하였다. 전송 효율은 시스템 형태 및 코일 크기 등 다양한 요인에 따라 영향을 받게 되므로 자기 공진형 무선전력전송의 실용화에 있어 코일 구조를 각각 송신용 헬리컬 공진코일과 수신용 평판형 스파이럴 공진코일을 구성하여 부피의 문제점을 최소화하고 원통형 형태의 무선충전형태에 맞게 코일의 크기, 공진기 내의 코일과 코일 간의 거리 등을 결정하였으며, 전자계 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 860mm 지름 상판과 600mm 떨어진 기둥의 원통형 구조에 대하여 적용 가능한 무선전력전송 코일을 설계하여 특성을 시뮬레이션하고, 제작하여 특성을 측정하였다. 시뮬레이션 특성은 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.53 dB, 효율 88 %, 측정 결과는 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.71 dB 로 효율 85 %를 나타내었다.