• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.134-134
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• 2015

최근 액체 플라즈마에 대한 주된 이슈는 방전에 의해 발생하는 히드록실라디칼(OH-)과 버블이다. 액체 플라즈마를 이용한 다양한 응용분야에서는 히드록실라디칼에 주목하고 있다. 액체 플라즈마는 그래핀 파생물의 용액 친화도 향상을 위해 이용될 수 있다. 흑연이 포함된 과산화수소(H2O2) 용액에서 전기적인 방전으로 만들어진 히드록실라디칼로 그래핀 파생물의 용액 친화도를 향상시킨다. 이는 잠재적인 프린팅(printing) 기술 발전에 기대된다. 그리고 이 라디칼은 폐수에서 발암성의 트라이클로로아세트산(CCl3COOH)을 탈 염소하고 분해하는 역할을 하여 액체 플라즈마가 새로운 수처리 기술로 부상되고 있다. 또한 인체에서는 살균 작용을 하는 것 뿐만 아니라 단백질 고리를 끊는 역할을 하여 전립선 수술과 같은 인체수술에 적용될 수 있다. 최근 액체 플라즈마를 이용한 돼지 각막 임상수술에서 레이저와 필적할 정도로 매우 정밀하게 수술된 연구결과가 발표되어 인체 각막수술 적용에 기대된다. 이처럼 액체 플라즈마를 이용한 대부분의 응용분야에서 히드록실라디칼의 역할이 중요하다. 액체 플라즈마의 또 다른 이슈인 버블은 2가지의 역할을 한다. 첫 번째로 방전소스의 역할이다. 액체 속에 담긴 얇은 전극에 전압을 인가하면 전극 주변에서 강한 전기장의 발생으로 줄열(joule heating)에 의해 버블이 생성된다. 전극에서 버블이 생성되었을 때, 서로 다른 유전율을 가진 두 물질로 나누어진다. (버블 안은 공기로 상대 유전율 ${\varepsilon}r{\fallingdotseq}=1$, 용액은 ${\varepsilon}r{\fallingdotseq}=80$이다.) 시스템에 인가된 전압이 항복 전압(breakdown voltage)을 넘어서면 유전율이 상대적으로 낮은 버블내부에 강한 전기장이 걸리게 되어 방전이 일어난다. 만약 버블이 존재하지 않는다면 방전을 위해서 매우 높은 전압이 필요하다. 따라서 버블은 플라즈마 방전의 소스역할을 한다. 두번째로 버블은 전극의 부식을 방지하는 역할을 한다. 전극 부식은 주로 전기분해로 인한 산화반응에 의해 발생하는데 버블을 전극에 오래 머무르게 하면 부식을 방지할 수 있다. 이처럼 액체 플라즈마 시스템에서 버블의 역할들은 상당히 중요하다. 일반적으로 버블은 시스템에 인가하는 전원, 전극 극성 그리고 전압크기에 따라 거동이 달라진다. 시스템에 AC파워를 인가하면 버블은 주파수가 높을수록 전극에서 떨어지는 속도가 빨라지는 특성을 보인다. 핀 전극 극성이 음극일 때는 양극일 때보다 버블이 더 잘 생성된다. 또한 인가전압크기에 따라 거동이 달라지며 시스템에 같은 전압을 인가하여도 크기가 항상 같지 않고, 거동도 일관성을 보이지 않은 랜덤적인 모습을 보인다. 본 연구에서는 이 랜덤적인 버블의 거동을 정리하고 응용분야에서 중요하게 여기는 히드록실라디칼 생성에 대해 공부하기 위해 염류 용액(saline solution)에 핀(pin)-면(plane) 전극 구조를 설치하여 10Hz 주파수(1% duty cycle)를 가진 0-600V 구형펄스로 실험하였다. 실험을 통한 결과로서 랜덤적인 버블의 거동을 전극에서 버블이 떨어지는 속도와 플라즈마 특성에 따라 슈팅모드(shooting mode)와 유지모드(keeping mode) 2가지 모드로 분류하였다. 슈팅모드에서는 버블이 핀 전극에서 성장하지 못하고 빠른 속도로 떨어지는 모드로 플라즈마 방전이 잘 이루어지지 않는다. 반면 유지모드에서는 버블이 핀 전극에서 떨어지지 않고 지속적으로 성장한다. 이 모드에서는 펄스 시간 동안 하나의 버블로 연속적인 방전이 가능하다. 방전이 일어날 때 발생하는 히드록실라디칼의 생성은 버블 내부의 쉬스와 관련이 있다. 이 라디칼을 만들기 위해서는 높은 에너지가 요구되기 때문에 버블 내부의 쉬스(sheath)에서 만들어진다. 펄스 동안 쉬스는 주로 핀 전극 주변에서 유지되며 히드록실라디칼은 이곳에서 주로 만들어진다. 따라서 버블과 함께 쉬스도 성장하는 버블유지모드에서 슈팅모드보다 히드록실라디칼이 더 많이 생성된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.05a
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• pp.129-130
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• 2008

송전선로에 설취된 애자들은 지속적인 전기적 기계적 스트레스에 노출되어 있기 때문에 여러 환경적 요인으로 인해 애자 표변의 열화가 가속된다. 이와 같은 애자의 표면 열화는 dryband를 형성하게 되고 지속적인 애자 표면상의 dryband와 누설 전류 증가의 상호 작용은 애자의 섬락를 일으키는 원인이 된다.[1][2] 이러한 연구의 결과 고전압용 애자로 유입되는 누설 전류는 애자 열화의 정도를 평가할 수 있는 매우 중요한 parameter임을 알 수 있다. 따라서 고전압용 애자의 누설전류를 분석하고 취득하여 애자의 열화 평가 및 이로 인해 발생할 수 있는 결함 애자의 검출에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다, 본 논문에서는 고전압용 애자 중 자기애자의 누설전류 특성을 조사하기 위해 자체 제작한 실험 챔버, AC 내전압기, 전류센서r, 오실로스코프, PC등으로 구성된 실험 시스템을 구축하였고, 데이터 분석을 위한 S/W로서 LabView를 사용하였다. 그에 따른 실험 결과로서 정상 애자련과 결함 애자를 포함한 애자련의 누설전류 데이터를 취득하여 본 연구에서 제시한 알고리즘을 통해 분석함으로써 정상 애자 내의 결함 애자 포함 여부를 판별할 수 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.245-246
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• 2012

ITER 초전도자석 전원공급장치의 예비설계가 실제 크기 6펄스 R&D 컨버터의 제작 및 시험결과를 기반으로 수행되었다. ITER 컨버터는 자체적으로 지지되는 알루미늄 버스바 구조로 제작되며, 이 버스바에 양면 클램핑 방식으로 조립되는 Thyristor 스위치는 4인치 규격으로써 컨버터의 종류에 따라 한 개의 암 당 8 - 16 개의 소자가 병렬로 구성된다. ITER 컨버터 예비설계는 알루미늄 버스바 구조설계, 컨버터 냉각설계, 컨버터 전기회로 설계, 컨버터 고장해석 및 보호설계, 시험절차 및 요건 등을 포함하며, 본 논문에서 그 설계결과를 기술한다. ITER 컨버터는 예비설계 결과를 기반으로 상세설계 및 제작설계를 거친 후 제작된다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.20 no.3
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• pp.290-295
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• 2015

Analysis and verification of reactive power compensator (RPC) for ITER pulsed power electric network (PPEN) are described in this paper. The RPC system is rated for a nominal power of 250 Mvar necessary to comply with the allowable reactive power limit value from the grid 200 Mvar. This system is currently under construction and is based on static var compensation technology with a thyristor-controlled reactor and a harmonic filter. The RPC minimizes reactive power from grid using prediction of reactive power consumption of AC-DC converters. The feasibility of the reactive power compensation was verified by assembling a real controller and implementing ITER PPEN in the real time digital simulator for the hardware-in-loop facility. When maximum reactive power is reached, grid voltage is stabilized and maximum reactive power decreased from 120 Mvar to 40 Mvar via the reactive power prediction method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11c
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• pp.284-287
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• 2001

In this paper, we designed and implemented a precise pulse motor control chip that generates the parabolic speed pattern. This chip can control step motor[1], DC servo[2] and AC servo motors at high speed and precisely. It can reduce the mechanical vibration to the minimum at the change point of a degree of acceleration. Because the parabolic speed pattern has the continuous acceleration change. In this paper, we present the pulse generation algorithm and the parabolic pattern speed generation. We verify these algorithm using visual C++. We designed this chip with VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) and executed a logic simulation and synthesis using Synopsys synthesis tool. We executed the pre-layout simulation and post-layout simulation with Verilog-XL simulation tool. This chip was produced with 100 pins, PQFP package by 0.35 um CMOS process and implemented by completely digital logic. We developed the hardware test board and test program using visual C++. We verify the performance of this chip by driving the servo motor and the function by GUI(Graphic User Interface) environment.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.53 no.1
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• pp.47-54
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• 2004

A new high voltage DC power supply is proposed. The proposed power supply is constructed with several power converters connected in series. It is easy to obtain high DC voltage for the same structure of each power converter. The output DC power of the proposed power supply can be disconnected from the load within several hundred microseconds at the instant of a load short-circuit fault. The rising time of the output DC voltage is also as small as several hundred microseconds, and there is no overshoot of the voltage because all of the output filter capacitors keep undischarged state even in load short-circuit condition. Therefore, the proposed scheme is suitable for the protection of frequent output short-circuit and fast on/off switching of output DC voltage. The proposed power supply has improved features such as simple structure, high power factor, and reduced size and volume compared with the conventional schemes. The operating principle is described and the validity of the proposed scheme is proved through simulations and experiments.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.20 no.4
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• pp.375-387
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• 2015

This study investigates an economic and highly efficient power-converter topology and its modulation scheme for 60 kW rapid EV charger system. The target system is a three-phase three-switch buck-type rectifier topology. A new carrier-based PWM scheme, which is characterized by simple implementation using logic gates, is introduced in this paper. This PWM scheme replaces the diode rectifier equivalent switching state with an active switching state to produce the same effective current flowing path. As a result, the distortion of input current during the polarity reversal of capacitor line voltage can be mitigated. The proposed modulation technique is confirmed through simulation verification. The proposed modulation technique and its implementation scheme can expand the operation range of the three-phase three-switch buck-type rectifier with high-quality AC input and capacitor ripple current.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.190-191
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• 2016

국제 핵융합실험로인 ITER 장치의 초전도자석 전원장치용 CCU/L(Correction Coil Upper/Lower), CCS(Correction Coil Side) 그리고 VS1($1^{st}$ Vertical Stabilization) 형식 등 각 변압기 초도품의 제작을 완료하고 공장시험(FAT, Factory Acceptance Test)을 실시하였다. 이 변압기들은 각 형식별로 2대에서 6대를 제작하지만 각 형식별 초도품 1대에 대해서는 Type Test를 실시하고 나머지 후속물량에 대해서는 Routine Test로 공장시험을 실시하도록 계획되어 있다. 따라서 이 초도품 변압기들에 대해서는 Type Test로 공장시험으로 실시하였고, 그 대표적인 시험항목으로는 단락시험, %임피던스 시험, 뇌임펄스 시험, 정격전류 온도상승시험, 상용주파수 내전압시험 등이 있다. 이들 중 CCU/L, CCS 각 형식의 초도품에 대해서는 2015년도 공장시험을 실시하여 요건에 부합됨을 확인하였고, 본 논문에서는 VS1 컨버터 변압기 초도품에 대하여 Type Test로 실시한 공장시험 내용과 그 결과를 보여준다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.44-52
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• 1997

Electronic circuits with semiconductor and IC are very weak against the surge voltage and currents. The surge protective devices for electronic circuit and AC power lines are becoming more widely used. It is possible to give rise to the malfunction of the earth leakage circuit breaker(ELB) due to the operation of surge protective devices, and the interruption of AC power lines on account of the malfunction of the ELB brings about several disadvantages such as low operation efficiency and reliability of electronic and informational systems, economical loss, and etc. The aim of the present work is to investigate the dead operation characteristics of the ELB against the surge voltages. The impulse generator of 10[kV) in an 1.2/ 50[~) voltage waveform was fabricated. The dead operation characteristics of the ELB applied by surge voltages were measured under the conditions of KS C 4613 and the test circuit with a varistor. As a consequence, the peak value of the zero-phase sequence circuit of the ELB is increased as the surge voltage and stray capacitance increase. All of the ELBs used in this work were satisfied with the lightning impulse dead operation test condition defined in KS C 4613. However one specimen only did not bring about dead operation in the condition of the test circuit with a varistor. There is high possibility that a large portion of the ELB installed at the AC power lines with the surge protective devices bring about the dead operation.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.6
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• pp.558-566
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• 2017

In this study, we developed an electron-emission OH radical generator for waste water treatment. The stability of the circuitry was ensured by implementing stable pulse waves with a MOSFET and reducing the momentary current rise. The OH radical generator uses a high-voltage and low-current discharger. The performance of the device was evaluated experimentally, which showed that it is possible to produce a stable and uniform pulse waveform for the drain current of the power MOSFET, which is connected to the input side of an AC multiplying converter through negative feedback circuitry with CR-snubber architecture. It was also possible to reduce the excitation current of the converter and improve the stability of the oscillation circuit. In addition, the generator can generate hydroxyl radicals stably. The bactericidal activities were also evaluated, and the germicidal power for E. coli, S. aureus, and S. flexneriwas improved by 99.9% or more after 60 minutes.