• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.1075-1080
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• 2015

A hybrid electric vehicle (HEV) powertrain has more than one energy source including a high-voltage electric battery. However, for a high voltage electric battery, the average current is relatively low for a given power level. Introduced to increase the voltage of a HEV battery, a compact, high-efficiency boost converter, sometimes called a step-up converter, is a dc-dc converter with an output voltage greater than its input voltage. The inductor occupies more than 30% of the total converter volume making it difficult to get high power density. The inductor should have the characteristics of good thermal stability, low weight, low losses and low EMI. In this paper, Mega Flux^® was selected as the core material among potential core candidates. Different structured inductors with Mega Flux^® were fabricated to compare the performance between the conventional air cooled and proposed potting structure. The proposed inductor has reduced the weight by 75% from 8.8kg to 2.18kg and the power density was increased from 15.6W/cc to 56.4W/cc compared with conventional inductor. To optimize the performance of proposed inductor, the potting materials with various thermal conductivities were investigated. Silicone with alumina was chosen as potting materials due to the high thermo-stable properties. The proposed inductors used potting material with thermal conductivities of 0.7W/m·K, 1.0W/m·K and 1.6W/m·K to analyze the thermal performance. Simulations of the proposed inductor were fulfilled in terms of magnetic flux saturation, leakage flux and temperature rise. The temperature rise and power efficiency were measured with the 40kW boost converter. Experimental results show that the proposed inductor reached the temperature saturation of 107℃ in 20 minutes. On the other hand, the temperature of conventional inductor rose by 138℃ without saturation. And the effect of thermal conductivity was verified as the highest thermal conductivity of potting materials leads to the lowest temperature saturations.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1278-1292
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• 2018

Inductive power transfer (IPT) technology allows for charging of electric vehicles with security, convenience and efficiency. However, the IPT system performance is mainly affected by the magnetic coupling structure which is largely determined by the coupling coefficient. In order to get this applied to electric vehicle charging systems, the power pads should be able to transmit stronger power and be able to better sustain various forms of deviations in terms of vertical, horizontal direction and center rotation. Thus, a novel cross-shaped magnetic coupling structure for IPT charging systems is proposed. Then an optimal cross-shaped magnetic coupling structure by 3-D finite-element analysis software is obtained. At marking locations with average parking capacity and no electronic device support, a prototype of a 720*720mm cross-shaped pad is made to transmit 5kW power at a 200mm air gap, providing a $1.54m^2$ full-power free charging zone. Finally, the leakage magnetic flux density is measured. It indicates that the proposed cross-shaped pad can meet the requirements of the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) according to the Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (ARPANSA).

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.93-100
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• 2016

Since the sodium-cooled fast reactor is operated in a hostile environment due to the use of liquid sodium as its coolant, advanced techniques for in-service inspection are required to periodically verify the integrity of the reactor. This paper presents the development of in-service inspection techniques for Proto-type Generation IV Sodium-cooled Fast Reactor. First, the 10 m long plate-type ultrasonic waveguide sensor has been developed for in-service inspection of reactor internals, and its feasibility was verified through several under-water and under-sodium experiments. Second, the combined inspection system for in-service inspection of ferromagnetic steam generator tubes has been developed. The remote field eddy current testing and magnetic flux leakage testing can be conducted simultaneously by using the developed inspection system, and the detectability was demonstrated through several damage detection experiments. Finally, the electro-magnetic acoustic transducer which can withstand high temperature and be installable in the remote operated vehicle has been developed for in-service inspection of the reactor vessel, and its detectability was investigated through damage detection experiments.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.75-80
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• 2003

본 논문에서는 와전류탐상을 기본으로 제작하였으며, 현재 교류 누설 방법을 채용한 비파괴검사는 원리적으로나 장치 구성상의 한계, 및 검출율의 한계를 가지고 있으므로, 본 논문에서는 이러한 점들을 보완, 기존의 시스템보다 장치의 소형화, 시스템 구성비용의 절감화, 결함의 정확한 정량화를 이룰 수 있도록 교류누설 자속탐상 시스템을 설계하였다. 또한, 교류누설탐상 시스템은 특성상 표면의 미세 크랙에 대하여 높은 정밀도를 가지고 있으며, 시스템 제작이 용이하다는 장점을 가지므로 표면 크랙에 중점을 둔 시스템으로 설계하였으며, 기존의 장치와 비교하여, 결함측정시간을 단축하기 위해 DSP320C31(floating 연산가능) 칩을 채용함으로써 넓은 범위의 시편에 대한 결함을 검출하는데 빠르고 정확한 정량화를 이룰수 있게 하였다. 한편 앞으로의 fuzzy 및 membership함수를 채택하여 스텝모터 및 DC모터에 PID제어,PC system-mathlab을 이용 하여 관련분야 지식이 부족한 이를 위하여 실시간으로 PC에 3차원 영상의 결함값을 보일 수 있도록 한 system상 교두보를 제시하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권1호
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• pp.60-67
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• 2014

본 연구에서는 사장교의 핵심부재인 케이블 점검을 위한 자동화 검사 시스템을 개발하였다. 강자성체로 이뤄진 연속체 구조물인 케이블의 내외부 검사에 적합한 비파괴검사법으로는 선행연구를 통해 검증된 누설자속탐상법이 적용되었고, 홀센서와 영구자석을 이용하여 다채널의 누설자속 측정용 자기센서헤드를 제작하였다. 또한 케이블 검사의 자동화로 접근성을 높이기 위해 사장교 케이블을 따라 이동할 수 있는 바퀴굴림 방식의 케이블 등반 로봇을 설계 및 제작하였고, 로봇을 다양한 디바이스에서 모니터링 및 제어하기 위한 컨트롤 프로그램을 제작하였다. WLAN 방식의 무선통신기술을 적용하여 원격으로 계측 데이터 전송 및 로봇제어를 가능하게 하였다. 최종적으로 본 연구를 통해 개발된 세부 기술들이 연동된 누설자속탐상법 기반 케이블 이동형 진단 시스템을 이용하여 실제 운용중인 서해대교의 케이블을 대상으로 현장 시험을 수행함으로써 본 시스템의 현장 적용성을 검증해보았다.

• 한국자기학회지
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• 제24권6호
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• pp.171-178
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• 2014

전자기를 이용하여 배관의 비파괴검사를 적용하는 방법 중 하나인 Remote Field Eddy Current Testing (RFECT)는 큰 마찰력이 발생하고 잔류자화성분이 남는 Magnetic Flux Leakage (MFL) 방식과 외벽의 결함을 측정하는데 곤란한 일반 Eddy Current Testing (ECT) 방식의 단점들을 보완할 수 있는 기법으로 50여 년 전부터 다양한 기관에서 연구되어왔다. 그러나 배관 내에서 발생하는 와전류와 자기장에 대한 연구와 RFECT Exciter Coil의 설계에 대한 논의가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용한 전자기 해석을 통해 배관 내에서 발생하는 와전류와 자기장의 분포를 확인하고 변수 변화에 따른 영향을 분석하였다. 또한 Exciter Coil에 대한 최적 설계 알고리즘을 제시하고, 결함 형상과 기타 변수 변화가 결함신호에 미치는 영향을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권6호
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• pp.305-308
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• 2006

Magnetic flux leakage(MFL) 신호를 이용하여 비파괴 검사 신호를 획득하는데 주로 사용하는 감지기 또는 금속 덩어리를 의미하는 pig 이용 기술은 일반적으로 천연 가스 전송에 사용되는 강철 파이프라인 상의 대량 부식 흔적을 감지하는데 널리 이용 되어지고 있다. 이를 대체할 수 있는 비파괴 검사 기술의 양상에 대하여 소개 하자면, 지하에 매설된 가스 파이프라인의 바깥 면에 가로축을 따라 난, 부식에 의한 결함에 일반적으로 동반하는 '압력에 의한 부식 흠집(Stress Corrosion Crack : SCC)'을 탐지하는 기술이 있다. 본 논문은 가스 파이프라인 상의 가능성 있는 SCC 검출 장치로서 탐촉자의 원거리에 형성된 다상 회전 전자장 활용 기술에 대하여 논하고 있다. Pig 원형에 대한 묘사와 비파괴 신호 검사용 탐촉자에 대한 설명이 덧붙여져 있으며 결함 검지장치의 유한 요소 모델링과 연관한 부분에 관하여도 발전적으로 논하였다. 테스트 용 pig를 이용한 초기 실험 결과는 본 논문에서 보이고 있는 비파괴 검사 양식이 가스 파이프 라인의 가로축을 따라 발생한 결함에 매우 민감하게 반응하고 있음을 보이고 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권1호
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• pp.38-44
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• 2002

누설자속법은 신뢰성과 경제성을 충족시키면서 정성적인 결과를 제공하는 비파괴시험법이다. 특히 저장탱크바닥판의 검사에 효과적으로 적용될 수 있음을 보여주었다. 이전에 저장탱크 qkekrvis의 검사에 사용되었던 초음파탐상법은 검사속도가 느리고, 적용에 따른 어려움으로 국부검사에 한정되어 왔다. 본 연구팀은 이러한 초음파탐상의 단점을 극복하고자 누설자속탐상법을 개발하였다. 개발된 시스템의 주요부분은 누설자속 발생부, 어레이센서, crawler 및 운용프로그램으로 구성되어 있고, 최종적으로 개발된 시스템이 6mm강판에서 ${\psi}3.2mm,\;d\;1.2mm$와 같은 인공결함을 검출할 수 있음을 보여주었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.257-263
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• 2005

발전기의 회전자 권선의 층간단락이 발생하면 자속의 불평형과 비대칭적인 발열로 인한 불안정한 진동이 발생하게 된다. 이러한 층간단락으로 발생될 수 있는 심각한 사고를 방지하기 위하여 회전자 권선의 층간단락 진단기법에 관한 연구는 매우 중요하다. 현재 운전중 진단기법이 주로 사용되고 있는 센서부착방식의 단점을 개선하기 위해 본 논문에서는 발전기의 계자 층간단락을 검출할 수 있는 새로운 센서없는 방법을 제안하였고 제안된 방식에서는 발전기에서의 전압 및 전류의 측정값만으로 단락현상을 판단할 수 있도록 하였다. 제안된 방식의 적용 가능성을 검토하기 위해 디지털 시뮬레이션을 통해 공극자속밀도, 누설자속, 발전된 전압 및 단락계자전류 등과 관련된 특성을 이론적으로 분석함으로써 단락 판정을 위한 근거를 제시하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.259-264
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• 2009

Most of the fossil power plants firing lower grade coals are challenged with maintaining good combustion conditions while maximizing generation and minimizing emissions. In many cases significant derate, availability losses and increase in unburned carbon levels can be attributed to poor combustion conditions as a result of poorly controlled local fuel and air distribution within the boiler furnace. The poor combustion conditions are directly related to the gas flow deviation in upper furnace and convection tube-bank but a less reported issue related to in large-scale oppose wall fired boilers. In order to develop a on-line combustion monitoring system and suggest an alternative heat flux estimation method at tube bank, which is very useful information for boiler design tool and blower optimizing system, field test was conducted at operating power boiler. During the field test the exhaust gases' temperature and tube metal temperature were monitored by using a spatially distributed sensors grid which located in the boiler's high temperature vestibule region. At these locations. the flue gas flow is still significantly stratified, and air in-leakage is minimal which enables tracing of poor combustion zones to specific burners and over-fire air ports. Test results showed that the flue gas monitoring method is more proper than metal temperature distribution monitoring for real time combustion monitoring because tube metal temp. distribution monitoring method is related to so many variables such as flue gas, internal flow unbalance, spray etc., Heat flux estimation at the tube bank with flue gas temp. and metal temp. data can be alternative method when tube drilling type sensor can't able to use.