• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.41-45
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• 2011

Hybrid fault current limiters (FCL) have been researched at Yonsei University. The hybrid FCL has advantages such as having a rapid response to a sudden fault situation and a fast recovery time from a quench. It consists of an asymmetric HTS coil, a switching module, and a bypass reactor. The asymmetric HTS coil is wound with two different types of HTS wires in an opposite direction so that it has nearly zero inductance at the superconducting state. When the quench occurs at the fault state, a strong magnetic field is generated from the asymmetric coil because of different quench characteristics of two HTS wires, and then a repulsive force is induced in the switching module. The force opens the switch and the fault current is pushed into the bypass reactor. In this research, we analyzed the cause of the repulsive force and confirmed, experimentally and computationally, that the magnitude of a repulsive force is varied by changing the gap distance between the asymmetric coil and the switching module. By using the FEM simulation, we calculated the repulsive force with respect to the gap distance and verified that the effect of the gap distance. Then, short circuit test was carried out to confirm the correct operation of the fast switch.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권2호
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• pp.108-113
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• 2009

FIR upsampler는 입력 데이터 보다 L배 빠른 출력 신호를 생성한다. Upsampler의 효율적인 구현을 위해 일반적으로 Noble identity 공식을 이용하여 L개로 필터단을 나눈다. 본 논문에서는 나누어진 필터단 1개의 위상 지연을 정수로 만들어 필터단 1개를 제거하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 이용하여 CDtoDAT에 이용되는 192탭 2배 upsampler를 하이닉스 0.18라이브러리를 이용하여 설계할 때 기존 회로에 비하여 면적, 파워, 최대위상지연에러, 최대리플에러에서 48%, 43%, 99.9%, 68% 만큼 효율적임을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.130-136
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• 2015

This study describes the structure and operation modes of vertical stabilization (VS) converter for international thermonuclear experimental reactor (ITER) and proposes a protection method. ITER VS converter supplies voltage (${\pm}1000V$)/current (${\pm}22.5kA$) to superconducting magnets for plasma current vertical stabilization. A four-quadrant operation must be achieved without zero-current discontinuous section. The operation mode of the VS converter is separated in 12-pulse mode, 6-pulse mode and circulation current mode according to the magnitude of the load current. Protection measures, such as bypass and discharge, are proposed for abnormal conditions, such as over current, over voltage, short circuit, and voltage sag. VS converter output voltage is controlled to satisfy voltage response time within 20 msec. Bypass operation is completed within 60 msec and discharge operation is performed successfully. The feasibility of the proposed control algorithm and protection measure is verified by assembling a real controller and implementing a power system including the VS converter in RTDS for a hardware-in-loop (HIL) facility.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.99-105
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• 2014

This paper proposes the reliability improvement of H-Bridge Multi-level (HBM) inverter. This reliability can be implemented through modularization of power circuit, distribution of controller, duplication of controller and communication, and continuous operation method in case of power cell failure for driving medium-voltage & high-power induction motor. It is shown that the modularization and expansion characteristics of the HBM inverter are improved since the individual inverter modules operate more independently when using the proposed concept. Also the fault tolerance is increased by using power cell bypass. The proposed design and control methods are described in detail and the validity of the proposed system is verified experimentally in various industrial fields.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.278-286
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• 2008

본 논문은 대용량 더블컨버젼 방식 $30^{\sim}500[KVA]$ 무정전전원공급장치 UPS(Uninterruptible Power Supply)의 고장발생유형과 출력정지현상의 원인을 살펴보고, 부하 측면에서 전원공급의 신뢰성을 높일 수 있는 고장 검출방식을 제안한다. 인버터 출력의 전원품질을 검출하여 이상으로 판단 시 바이패스 시키는 방식의 기존 UPS 제어방식의 경우, 만일 내부(전력변환소자, 컨트롤러, CPU)소손이 발생되는 경우에는 부하전원 공급이 중단되는 현상이 발생되었고 이를 실험파형과 장비 운용결과를 통하여 증명하였다. 본 논문은 이러한 사고의 경우에도 출력전원의 공급에는 문제가 없도록 하기 위하여 기존 UPS의 제어시스템과는 별도로 독립적으로 고장검출장치, 바이패스 제어장치, 3중전원공급장치를 구축한 상태에서, 고장검출위치를 최종출력스위치 전단으로 변경하고, 고장판단 기준값을 기존 UPS제어시스템과 충돌이 없도록 변경하고, 사고확산을 차단할 수 있는 장치를 하였다. 이 시스템을 통신전원공급용 UPS 242대에 적용한 결과 2006년 이후 2년간 서비스장애가 발생되지 않았다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권3호
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• pp.199-208
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• 2002

배경: 적혈구세척법(체외순환로 충전시 사용되는 농축 적혈구를 헤파린 용액으로 세척하여 충전)은 충전용 농축적혈구액에 포함되어 있는 염증반응 전구 물질 및 각종 손상된 세포 및 미립자들을 제거할 수 있으며, 전순환-초여과법(체외순환전에 체외순환로를 자체 전순환 시킨후 초여과법을 적용)은 체외순환로에 의한 초기 염증반응을 둔화시키고 염증반응 매개체들을 제거할 수 있다 본 연구자는 상기 방법들이 수술시 형성되는 염증반응 매개체중 허혈후 재관류 손상에 관여하는 각종 사이토카인들의 형성을 억제할 수 있을 것이라 가정하여, 실제 임상 환자를 대상으로 상기 방법들을 적용하면서 각종 사이토카인의 체외순환 및 수술 시간에 따른 변화를 측정하여 비교 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 본 연구자는 심실중격결손증으로 개심술을 받는 48명의 환아를 대상으로 하여, 대조군(C군, n=12), 적혈구 세척군(W군, n=12), 전순환-초여과군(F군, n=12), 혼합군(WF군, n=12) 으로 나누어 적혈구 세척법과 전순환-초여과법을 시행한 후에 체외순환을 적용하면서 tomor necrosis factor-$\alpha$(TNF-$\alpha$)와 interleukin-6 (IL-6) 및 interleukin-8 (IL-8) 등의 체외순환 및 수술 시간경과에 따른 변화를 측정 비교 분석 하였다. 결과: TNF-$\alpha$, IL-6, IL-8 등의 변화는 시간에 따라 각군간 유의한 차이를 보였다(p=0.001, p=0.001, p=0.005). TNF-$\alpha$의 변화는 대조군(C군), 세척군(W군), 전순환-초여과군(F군) 사이에서 유의한 차이를 보이지 않았으나(p=0.264), 혼합군(WF군)에서는 다른 군들에 비해 낮게 측정되었다(p<0.05). IL-6의 변화는 세척군(W군), 전순환-초여과군(F군), 혼합군(WF군) 사이에서는 유의한 차이가 없었으나(p=0.053), 각군 모두 대조군(C군)에 비해 낮게 측정되었다(p<0.05). IL-8의 변화는 세척군(W군), 전순환-초여과군(F군), 혼합군(WF군) 사이에서 유의한 차이가 없었으며(p=0.067), 대조군(C군)과 전순환-초여과군(F군) 사이에서도 유의한 차이를 보이지 못하였으나(p=0.086), 세척군(W군)과 혼합군(WF군)에서는 대조군(C군)에 비해 낮게 측정되었다(p<0.05). 결론: 이상의 결과는 적혈구 세척법과 전순환-초여과법이 체외순환을 이용한 개심수술시 사이토카인 형성 억제에 효과가 있음을 구명하였다. 그러나, 상기 방법들을 임상에서 확대적용 하기 위해서는 실질적으로 임상 경과에서 얻을 수 있는 장점에 관한 연구가 추가적으로 시행되어야 하겠다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.81-92
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• 2013

인공위성은 태양전지판 전개, 통신 안테나 전개, 관측 장비에 대한 오염방지 덮개, 추진계의 파이로테크닉 밸브 및 리튬-이온 셀 모듈 바이패스 장치 등 다수의 분리장치들을 포함하고 있다. 파이로테크닉 회로로 동작되는 분리장치의 기폭제들은 단발성으로 동작되기 때문에 기폭제 구동은 성공적 임무 수행을 위해 필수 요소이다. 파이로테크닉 회로는 안전을 위한 스위칭 네트워크를 포함해야 한다. 일반적인 스위칭 네트워크는 기폭제 점화 동안 스위칭 과도상태 전류를 취급하기 위해 높은 정격 전류 용량의 점화 스위치로 구성되는 단점이 존재한다. 파이로테크닉 회로는 기폭제가 메인버스에서 점화되면 버스에서 요구되는 첨두 전력을 감소시킬 수 있는 전력 조절 기능을 필요로 한다. 본 논문은 기폭제 점화 동안 스위칭 과도상태 전류를 취급하기 위해 높은 정격 전류 용량의 점화 스위치로 구성되는 단점을 극복하기 위해 점화 스위치를 작동시키기 위한 점화 명령에 동조된 파이로테크닉 회로를 설계한다. 파이로테크닉 회로는 점화스위치들이 점화 전류를 전달만 하고 스위칭을 하지 않는 것을 보증하기 위해 점화 명령에 동조되어 전류 제한된 윈도우 펄스 점화 전류를 제공한다. 전류 제한된 윈도우 펄스 점화 전류는 스위칭 네트워크에서 낮은 정격 전류 용량과 가벼운 무게의 스위치 사용을 가능하게 한다. 파이로테크닉 회로의 전류 제한 기능은 기폭제에 공급하는 전압을 감소시키고 첨두 버스 전력을 감소시키는 전력 조절 효과를 제공한다. 정지궤도위성 개발에 적용하기 위해 파이로테크닉 회로는 개발 모델에서 시험하여 기능을 검증하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권1호
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• pp.1-10
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• 2004

배경: 기존에 사용되고 있는 인공심폐기는 비박동성 펌프로 회로 내부에 형성되는 압력이 낮고 혈구 손상이 적어서 표준 인공 심폐기로 선호되고 있다. 그러나 많은 실험적 연구들을 보면 박동성 관류가 혈역학, 대사, 장기의 기능, 미세 순환에 대하여 비박동성 관류보다 유익함을 알 수 있다. 그러나 박동성 인공심폐기는 높은 회로 내부 압력과 혈구손상이 해결되어야 할 문제점으로 개발이 어려웠다. 이 연구의 목적은 국내에서 제작된 이중 박동성 인공심폐기의 안전성 및 유효성을 알아보는 것이다. 대상 및 방법: 6마리의 송아지를 대상으로 이중 박동성 인공 심폐기 실험을 하였으며, 완전체외순환을 시켰다. 체외순환은 상,하 대정맥과 대동맥 사이를 우회하였으며, 막형 산화기를 사용하여 혈액을 산화시켰다. 산화기는 좌우측 펌프 중간에 위치시켰다. 순환 시간은 4시간이었다. 동맥혈가스분석, 혈액검사, 혈장 유리 혈색소를 측정하였으며, 맥압과 회로 내부압력을 관찰하였다. 측정은 인공 심폐기 구동 전과 순환 1, 2, 3, 4시간째에 측정하였다. 결과: 동맥혈 가스분석상 pH, 이산화 탄소분압은 모두 정상 범위였으며, 동맥혈 산소 분압은 100 mmHg 이상의 충분한 산화를 보였다. 혈장 유리혈색소는 완전 체외순환하여 4시간이 경과하면서 15.87 $\pm$5.63 mg/㎗로 점차 증가소견을 보였으나 20 mg/㎗ 이내였다. 혈액검사소견상 뚜렷한 이상소견은 없었다. 순환전 수축기 혈압은 97.5$\pm$5.7 mmHg이었으며 시간 경과하여도 100 mmHg 이상의 혈압을 유지하였다. 확장기 혈압은 72.2$\pm$7.7 mmHg이었으며 시간 경과하여도 잘 유지되었다. 평균 혈압은 순환 전 83$\pm$9.2 mmHg이었으며, 시간 경과 시 증가된 소견을 보였다. 펌프의 유량은 3.3 L/min이상을 유지할 수 있었다. 완전체외순환 동안의 혈압의 변화를 보면 순환 전 심장과 유사한 동맥혈압을 보였다. 결론: 이중 박동 구조를 이용한 박동성 인공심폐기는 효과적인 박동성 혈류를 제공하면서 혈구 세포손상도 적었으며, 혈액학적 및 혈역학적인 면에서도 우수한 결과를 보였다. 따라서 모든 심장수술의 인공심폐기로 사용되어질 경우 말초장기에 생리적이고 안정적인 혈류를 공급할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권6호
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• pp.454-464
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• 2001

배경: 개심술 시 체외순환회로 및 산화기의 합성표면에 대한 혈액의 접촉은 백혈구를 활성화시켜 전신 염증 반응을 일으키며, 활성화된 백혈구에 의해 생성된 산소유리기는 수술 후 심장 및 폐기능 손상의 주요 원인이 된다. 저자들은 체외순환동안 백혈구 제거필터 사용에 따른 임상효과를 평가하기 위해 본 연구를 실시하였다. 대상 및 방법: 성인 심장질환 환자 30명을 대상으로 백혈구 제거필터를 체외순환 회로에 포함시켜 수술한 필터군(n=15)과 필터를 사용하지 않은 대조군(n=15)으로 분류한 뒤, 테외순환 동안 말초혈액 내 백혈구 및 혈소판 수의 변화, 체외순환 전과 후의 관상정맥동혈액 내 malondialdehyde(MDA), troponin-T(TnT), 5'-nucleotidase(5'-NT의 농도변화, 대동맥 교차차단 해제 후 심박동 자연회복률, 수술 전과 후의 심장지수 및 폐혈관 저항의 변화, 수술 후 출혈량, 혈액제제 사용량과 창상 합병증 발생률 등을 양 군간에 비교하였다. 결과: 체외순환 종료 시 총 백혈구 수는 필터군이 대조군에 비해 유의하게 낮았으나(9,567$\pm$842/㎣ vs 13,573$\pm$1,167/㎣, p<0.01), 혈수판 수는 양 군간에 차이가 없었다(138,133$\pm$10,519/㎣ va 156,733$\pm$10,735/㎣, p=0.22). 수술 직후 관상정맥동 혈액내 MDA(3.78$\pm$0.31$\mu$mo1/L vs 5.86$\pm$0.65$\mu$mo1/L, p<0.01), TnT(0.40$\pm$0.04 ng/mL vs 0.59$\pm$0.08 ng/mL, p<0.05), 그리고 5'-NT(3.88$\pm$0.61 U/L vs 5.08 $\pm$0.90 UL, p<0.05) 등의 활성도는 필터군이 대조군 보다 더 낮았다(p<0.05). 수술후 심장지수는 필터군이 대조군보다 높았고(3.26$\pm$0.18 L/$m^2$/min vs 2.75$\pm$0.17 L/$m^2$/min, p=0.05), 폐혈관 저항은 필터군이 대조군 보다 낮았다(65.87$\pm$7.59 dyne/sec/ $cm^{5}$ vs 110.80$\pm$12.22 dyne/sec/$cm^{5}$ , p.0.01). 수술 후 심박동 자연회복률은 필터군이 대조군 보다 높았고(12명 vs 8명, p<0.05), 수술 후 창상합병증 발생률은 필터군이 대조군보다 낮았다(1명 vs 4명, p<0.05). 수술 후 첫 24시간 출혈량은 필터군이 대조군보다 많았다.(614$\pm$ 107 mL vs 380$\pm$71 mL, p=0.05).

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권1호
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• pp.195-204
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• 2015

In this paper, the development of a cost-effective active power filter/uninterruptible power supply (APF/UPS) system with seamless mode transfer is described. The proposed scheme employs a pulse-width-modulation (PWM) voltage-source inverter and has two operational modes. First, when the source voltage is normal, the system operates as an APF, which compensates for the harmonics and power factor while boosting the DC-link voltage to be ready for the disturbance, without an additional DC charging circuit. A simple algorithm to detect the load current harmonics is also proposed. Second, when the source voltage is out of the normal range (owing to sag, swell, or outage), it operates a UPS, which controls the output voltage constantly by discharging the DC-link capacitor. Furthermore, a seamless transfer method for the single-phase inverter between the APF mode and the UPS mode is also proposed, in which an IGBT switch with diodes is used as a static bypass switch. Dissimilar to a conventional SCR switch, the IGBT switch can implement a seamless mode transfer. During the UPS operation, when the source voltage returns to the normal range, the system operates as an APF. The proposed system has good transient and steady-state response characteristics. The APF, charging circuit, and UPS systems are implemented in one inverter system. Finally, the validity of the proposed scheme is investigated with simulated and experimental results for a prototype APF/UPS system rated at 3 kVA.