• Journal of Power Electronics
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• 제8권3호
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• pp.217-227
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• 2008

The electric power subsystems (EPS) of most remote sensing satellites consist of a solar array as a source of energy, a storage battery, a power management and control (PMC) unit and a charge equalization unit (CEU) for the storage battery. The PMC and CEU use high frequency transformers in their power modules. This paper presents a design, implementation and testing results of a high frequency transformer for the EPS of satellite applications. Two approaches are used in the design process of the transformer based on the pre-determined transformer specifications. The transformer is designed based on an ETD 29 ferrite core. The implemented transformer consists of one center-tapped primary coil with eleven center-tapped secondary coils. The offline calculation results and measured values of R, L for transformer coils are convergence. A test circuit for measuring the transformer parameters like voltage, current and B-H hysteresis was implemented and applied. The test results confirm that the voltage waveforms of both primary and secondary coils were as desired. No overlapping occurred between the control signal and the transformer, which was not saturated during testing even during a short circuit test of the secondary channels. The dynamic B-H loop characteristics of the used transformer cores were measured. The sample test results are given in this paper.

• 전기학회논문지
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• 제56권1호
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• pp.57-65
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• 2007

Along with the development of power electronics and magnetic materials, permanent magnet (PM) brushless direct current (BLDC) motors are now widely used in many fields of modern industry BLDC motors have many advantages such as high efficiency, large peak torque, easy control of speed, and reliable working characteristics. However, Compared with the other electric motors without a PM, BLDC motors with a PM have inherent cogging torque. It is often a principle source of vibration, noise and difficulty of control in BLDC motors. Cogging torque which is produced by the interaction of the rotor magnetic flux and angular variation in the stator magnetic reluctance can be reduced by sinusoidal air-gap flux density waveform due to reduction of variation of magnetic reluctance. Therefore, this paper will present a design method of magnetizing system for reduction of cogging torque and low manufacturing cost of BLDC motor with isotropic bonded neodynium-iron-boron (Nd-Fe-B) magnets in ring type by sinusoidal air-gap flux density distribution. An analytical technique of magnetization makes use of two-dimensional finite element method (2-D FEM) and Preisach model that expresses the hysteresis phenomenon of magnetic materials in order for accurate calculation. In addition, For optimum design of magnetizing fixture, Factorial design which is one of the design of experiments (DOE) is used.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.301-307
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• 2010

형상기억합금(SMA)을 이용한 액추에이션 방식은 차세대 의료기기 시장을 선도할 중요한 핵심기술이다. 그 이유는 인간의 손동작과 같은 유연성과 섬세한 움직임을 구현할 수 있어서 시술자의 정교한 최소침습술(MIS) 테크닉을 그대로 인체내 병변치료에 적용할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 아직까지 SMA 액추에이터가 상용화에 크게 성공을 거두지 못한 이유는 SMA 고유의 히스테리시스(hysteresis)와 같은 비선형적 동특성이 아직 해결되지 못하고 있기 때문이다. 이러한 한계성을 극복해줄 수 있는 방안으로 본 저자는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용한 열전소자를 SMA 카테터에 결합하여 능동적이고 신속하게 급열 급랭할 수 있는 SMA 액추에이터를 특허등록하였고, 본 연구를 통해 열전소자의 연속전류의 단계적 전류증가에 따른 온도변화, 불연속 정전류 역전류에 따른 온도변화를 평가하고 고찰하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.715-720
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• 2016

본 논문에서는, 휴대기기를 위한 PWM(Pulse Width Modulation), 전압모드 DC-DC 승압형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 현재 소형화 되어가고 있는 휴대기기 시장에 적합하도록 1 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여 칩 면적을 줄였다. 제안하는 DC-DC 컨버터는 전력단과 제어단으로 이루어지며 전력단은 인덕터, 출력 커패시터, MOS 트랜지스터 등으로 구성되며 제어단은 연산증폭기, 밴드갭 회로, 소프트 스타트 블록, 히스테리시스 비교기와 비겹침 드라이버로 구성된다. 설계된 회로는 히스테리시스 비교기와 논오버랩 드라이버를 사용하여 낮은 전압에서 구동되는 휴대기기의 잡음의 영향을 줄이고 출력전압 리플을 감소시켰다. 제안하는 회로는 1-poly 6-metal CMOS 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ 공정을 사용하여 레이아웃을 진행하였다. 설계된 컨버터는 입력 전압 3.3 V, 출력전압 5 V, 출력전류 100 mA 출력전압 대비 1%의 출력 전압 리플과 1 MHz의 스위칭 주파수의 특성을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 승압형 DC-DC 컨버터는 PDA, 휴대폰, 노트북 등 휴대용 전자기기 시장에 맞는 고효율, 소형화 컨버터로서 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권2호통권54호
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• pp.165-171
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• 2009

본 논문에서는 건설구조물의 스마트 제어를 위해 오리피스 구간의 갭(gap) 조건을 달리한 2개의 준능동 MR 감쇠기를 개발하고, 동하중 실험을 통해 갭 조건에 따른 감쇠성능을 비교 평가하였다. 여기서, MR 감쇠기는 그 특성상 재료적 및 기계적인 다양한 변수들로 인해 그 감쇠성능이 크게 좌우될 수 있으나, 특히 MR 감쇠기의 오리피스 구간에 대한 갭 크기의 영향은 MR감쇠장치의 설계 시 핵심적인 요소 중에 하나이다. 따라서 본 논문에서는 오리피스 구간의 갭 조건을 1.0mm와 2.0mm로 각각 설계하였으며, 인가전류 조건을 달리한 동하중 실험을 통해 발생 감쇠력을 획득하였다. 이들 획득결과는 힘-변위 이력곡선과 힘-전류 관계곡선으로부터 최대 최소 감쇠력 및 동적범위로 분석 평가되었다. 이상의 결과로부터, 갭의 조건에 따른 MR감쇠장치의 감쇠성능 변화를 규명하였으며, 본 연구에서 개발된 2개의 MR 감쇠기는 인가전류셑 및 코일 권선수 등의 추가핵심설계요소를 효과적으로 고려함으로써 건설구조물의 스마트 제어를 위해 유용하게 활용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권3호
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• pp.214-225
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• 2023

Piezoelectric actuators, which utilize piezoelectric crystals or ceramics, are commonly used in precision positioning applications, offering high-speed response and precise control. However, the use of low-performance ceramics and expensive single crystals is limiting their versatile use in the actuator market, necessitating the development of both high-performance and cost-effective piezoelectric materials capable of delivering higher forces and displacements. The use of textured Pb (lead)-based piezoelectric ceramics formed by so-called templated grain growth method has been identified as a promising strategy to address the performance and cost issue. This review article provides insights into recent advances in texturing Pb-based piezoelectric ceramics for improved performance in actuation applications. We discussed the relevant issues in detail focusing on current challenges and emerging trends in the textured piezoelectric ceramics for their reliability and performance in actuator applications. We discussed in detail focusing on current challenges and emerging trends of textured piezoelectric ceramics for their reliability and performance in actuator applications. In conclusion, the article provides an outlook on the future direction of textured piezoelectric ceramics in actuator applications, highlighting the potential for further success in this field.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.619-628
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• 2010

차세대 의료기기 시장을 변화시킬 것으로 기대되는 형상기억합금(SMA) 기반의 최소침습용 의료기기는 시술자의 손동작과 같은 유연성과 섬세함을 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 SMA의 비선형 열전기적 특성으로 인해 SMA 기반 차세대 의료기기 엑추에이터는 자유로운 방향조종 구현이 제한적이고 상용화에 있어서 큰 한계성으로 작용한다. 본 논문은 SMA의 효과적인 온도제어를 위해 전류-온도간의 개방루프 계단응답을 분석하고 1차 미분방정식 해와 비교하여 온도제어에 필요한 파라미터 $t_1$을 도출한 뒤 실험적으로 그 기능을 검증하였다. 또한 $t_1$은 전류를 입력으로 온도를 출력으로 하는 시불변 선형계의 특성함수의 폴(pole)이므로 주파수에 의한 온도제어에 관계된 파라미터인 것으로 나타났다. 본 논문의 결과는 SAM 기반의 차세대 의료기기 액추에이터의 효과적인 위치제어 설계에 응용될 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권2호
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• pp.219-228
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• 2009

The growing application and the numerous qualities of induction motors (1M) in industrial processes that require high security and reliability levels has led to the development of multiple methods for early fault detection. However, various faults can occur, such as stator short-circuits and rotor failures. Traditionally the diagnosis machine is done through a sinusoidal power supply, in the present paper we study experimentally the effects of the rotor failures, such as broken rotor bars in function of the ac supplying, the load and show the impact of the converter from diagnosis of the machine. The technique diagnosis used is based on the spectral analysis of stator currents or stator voltages respectively according to the types of induction motor ac supplying. So, four different ac supplying are considered: ${\odot}$ the IM is directly by the balanced three-phase network voltage source, ${\odot}$ the IM is fed by a sinusoidal current source given the controlled by hysteresis, ${\odot}$ the IM is fed (in open loop) by a scalar control imposing through ratio V/f=constant, ${\odot}$ the IM is controlled through a vector control using space vector pulse width modulation (SVPWM) technique inverter with an outer speed loop.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.585-594
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• 2006

휴대폰 카메라에서는 자동 초점 제어를 위하여, 스텝 모터보다 크기 면에서 소형인 보이스 코일 모터가 많이 사용되고 있다. 보이스 코일 모터를 이용하는 광학계에서는 인가되는 동일한 전류 값에 대하여, 초점값이 달라지는 특정이 있다. 이는 보이스 코일 모터의 특성으로 인하여 발생하는 현상으로서, 렌즈 위치에 대한 오차가 발생하였음을 의미한다. 이러한 보이스 코일 모터의 특성에 의한 렌즈 위치 오차를 보상하기 위하여, 본 논문에서는 검색 단계별 스텝 간격 및 검색 횟수에 따른 렌즈 위치 오차 보상 알고리즘을 제안하였다. 이 방법에서는, 고속 초점 제어를 위하여 검색 단계를 기존 검색 방법에 -7의 중간 스텝 간격을 추가하고, 정교한 초점 제어를 위하여 최종 검색 단계 스텝 사이즈를 +1로 설정한다. 제안한 방법은 기존의 방법보다 더 빠르게 자동 초점 조절을 수행하며, 촬영된 결과 영상 또한 주관적 및 객관적인 측면에서 더 우수함을 실험 결과를 통해 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.203-211
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• 2023

For fast-built and safe precast concrete (PC) construction, the dry mechanical splicing method is a critical technique that enables a self-sustaining system (SSS) during construction with no temporary support and minimizes onsite jobs. However, due to limited experimental evidence, traditional wet splicing methods are still dominantly adopted in the domestic precast industry. For PC beam-column connections, the current design code requires achieving emulative connection performances and corresponding structural integrity to be comparable with typical reinforced concrete (RC) systems with monolithic connections. To this end, this study conducted the standard material tests on mechanical splices to check their satisfactory performance as the Type 2 mechanical splice specified in the ACI 318 code. Two PC beam-column connection specimens with dry mechanical splices and an RC control specimen as the special moment frame were subsequently fabricated and tested under lateral reversed cyclic loadings. Test results showed that the seismic performances of all the PC specimens were fully comparable to the RC specimen in terms of strength, stiffness, energy dissipation, drift capacity, and failure mode, and their hysteresis responses showed a mitigated pinching effect compared to the control RC specimen. The seismic performances of the PC and RC specimens were evaluated quantitatively based on the ACI 374 report, and it appeared that all the test specimens fully satisfied the seismic performance criteria as a code-compliant special moment frame system.