• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.20-20
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• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.13 no.7
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• pp.716-725
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• 2002

In this paper, we showed the applicability of power symmetric MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) to the long-haul WDM system with the channel interference due to FWM(Four Wave Mixing). And we showed the degree of performance improvement. We used 1 dB EOP(Eye-Opening Penalty) criterion so as to evaluate the degree of compensation dependent on the variation of chirp parameter of optical pulse for the various input power in high speed tansmission system. And we evaluated the maximum input power of channel be able to be the signal to crosstalk noise (SNR) above 20 dB in the transmission link with the channel interference due to FWM. Consequently the proposed MSSI compensation method is capable to transmitting the total 68 WDM channels simultaneously with a 0.4 nm channel spacing and 5.3 dBm maximum input power in a 10 Gbps transmission link. Therefore the proposed power symmetric MSSI compensation method may be very useful for the implementation of long-haul wideband WDM transmission systems with relatively high power and improved performance.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.120-120
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• 2010

에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.1
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• pp.1-6
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• 2006

This paper proposes an SRM drive system to improve the drive efficiency of the hydraulic system. From the maximum hydraulic pressure and flow rate required by the hydraulic system, a proper SRM is designed and tested. The proposed SRM drive system controls oil pressure of the hydraulic system as well as motor speed. A 2.2[kW], 12/8-pole SR motor and digital controller based DSP are designed and tested for hydraulic pump system. The test results show that the system has some good features such as high efficiency and rapid response characteristics.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.5
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• pp.2414-2419
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• 2012

This paper presents an optimal operation control method for energy saving in the water reuse pumping system. A predictive horizon switching strategy is proposed to implement an optimal operation control and a linear programming (LP) algorithm is used to solve optimal problems in each time step. Energy costs are calculated for electricity on both TOU in the light, heavy, and maximum load time period and peak charges. The optimal operation in water reuse pumping systems is determined to reduce the TOU and peak costs. The simulation results show a power energy saving for water reuse pumping systems and power stability improvement.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.1
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• pp.28-33
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• 2010

The purpose of this paper is to analyze and design a new hybrid electromagnetic linear actuator for linear pumps. Solenoid linear actuator is widely used because it occupies small space due to no mechanical energy conversion system. In addition, the energy loss is very low and it has no noise. Conventional solenoid linear actuator, however, has the critical drawback of high power consumption. In this research, we present a new hybrid electromagnetic linear actuator using a permanent magnet in order to reduce power consumption. The enhanced performance of the hybrid linear actuator was verified by dynamic finite element analysis.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.335-335
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• 2010

한국표준과학연구원 진공센터에서는 국제규격에 바탕을 둔 저진공펌프 종합특성평가시스템을 구축하여 $1100mbar\;{\sim}\;10^{-3}mbar$ 압력 영역에서의 저진공펌프(roots, dry 등)류의 종합특성평가를 시행하고 있다. 저진공펌프 종합특성평가시스템은 국제적 절차에 따른 신뢰성을 바탕으로 구축하고 있으나, 한국표준과학연구원 진공센터 뿐만 아니라, 국내에서도 고진공 종합특성평가 시스템을 구축 하고 있지 않다. 이에 반도체/디스플레이 등 첨단 공정에서 진공 환경을 조성하는 핵심장비인 고진공펌프의 종합특성평가시스템을 개발하고자 터보펌프(TMP) 1000L/s 급의 database를 구축 하였다. 터보펌프(TMP)는 throughput method와 orifice method 두 가지 방법을 병행하여 pumping speed 측정한다. orifice method는 일종의 미세유량 측정 장치이며, 실험값과 계산값 유량의 오차 범위가 작고 신뢰성을 확보하면 throughput method 만으로 측정할 수 있다. Througput method는 $10^{-6}mbar$ 압력 이상의 영역을 측정하며, ultimate pressure 및 $150^{\circ}C$의 bake-out 을 진행하여 base pressure을 측정 할 수 있으며, $10^{-6}mbar$ 압력 이상의 pumping speed를 측정 할 수 있다. 이에 따른 정압형 유량시스템을 개발 중에 있으며, inlet pressure와 outlet pressure를 이용한 compression ratio를 측정 한다. Orifice method는 ultimate pressure와 base pressure을 측정하며, leak valve를 이용한 컨덕턴스(C)로 pressure ratio을 이용하여 유량값을 계산하며, $10^{-6}mbar$ 압력 이하의 pumping speed를 측정할 수 있다. 또한 throughput method와 orifice method의 pumping speed 뿐만 아니라 소비전력 및 소음, 진동, 온도 등 특성평가 관련 사항들의 전반적인 사항을 평가하여 터보펌프(TMP) 1000L/s 급의 database를 구축한다. 향후 예비 실험을 통한 고진공펌프의 종합특성평가시스템을 완비해 나가며, 고진공펌프 종합 특성평가시스템을 통하여 국제적으로 공인받을 수 있는 평가기준을 확립하고 그 기준에 의한 진공/기계적 성능의 전방위적인 종합특성진단과 공정대응성 평가 등 국제적 기술 신뢰성을 확보하고자 한다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.49 no.3
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• pp.243-248
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• 2016

This study was conducted to evaluate the applicability and efficiency of water supply using hydraulic ram pump. Study area is the Imgok-ri, Hwanam-myeon, Sanju-si, Kyeongsangbuk-do. There is an abandoned coal mine, where groundwater is discharged from its entrance with a flow rate of approximately $260m^3/day$. Hydraulic ram pump uses the waterhammer phenomenon and utilizes the power of falling water for pumping part of that water to a higher elevation than the water sources without electric power. To determine the efficiency of hydraulic ram pump, the flow rate was measured at three points according to the altitude difference (${\Delta}h=19m$ (point 1), 30 m (point 2), 40 m (point 3)). Flow rate measured at 1, 2, and 3 were about $8.6{\sim}10.8m^3/day$, $3.98{\sim}4.39m^3/day$, and $2.35{\sim}2.59m^3/day$, respectively. The current results suggested that, hydraulic ram pump could be applicable for the water supply system in mountain areas without external power supply.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1840-1841
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• 2011

본 논문은 최근 에너지 절감 및 생산성 향상, 품질 향상, 원가 절감에 지대한 영향을 미치고 있는 인버터의 제어방안에 대한 연구이다. 보다 효율적인 펌프운전을 위해 댐 원수를 취수하는 인라인 가압장에 정밀성과 제어성능이 우수한 가변속 전력변환장치인 인버터가 적용되어 운영되었다. 하지만 인버터 1대 적용시 고 rpm에는 효율이 급격하게 떨어져 전력요금 상승을 가져오고 또한 펌프기동반 내부 온도 상승 및 권선온도 상승을 가져옴으로써 전반적인 효율 저하를 나타나게 됨에 따라 인버터 조합 운전 방안을 찾고 에너지 절감 방안을 모색하고자 실제 적용사례를 중심으로 연구되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.175-176
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• 2010

본 논문에서는 자기 베어링을 이용한 자기부상형 터보분자펌프 운용시 그 시스템에 공급되는 입력전원이 중단될 경우 모터의 발전 전압을 이용하여 일정시간동안 자기 베어링을 구동하여 분자펌프의 안정된 shut-down을 유도하도록 제어기에 전원을 공급하는 전원장치를 제안한다. 본 논문에서 제안한 전원장치는 300W급이며 입력전압 30~400V로 출력은 48V이다.