• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권1호
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• pp.9-13
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• 2014

현재 소비자들이 자동차를 선택하는 여러 이유 중에서, NVH 성능이 아주 중요한 역할을 하고 있다. 근래 하이브리드 및 전기자동차들은 전통적인 차량의 주요 소음원 이었던 엔진의 소음이 거의 발생되지 않아 자동차 실내의 소음에 대한 관심은 더욱 커지고 있다. 해외 참고문헌에 의하면 자동차 휠의 높은 Lateral Dynamic Stiffness(LDS)가 운전 중 발생되는 Structure Bone Noise(SBN)를 저감시키는 것으로 기술되어 있다. 하지만 유효한 기준 및 시험적 결과가 미비하여, 본 연구에서는 LDS가 서로 다른 휠에 동일 타이어를 부착하여 실내소음을 시험 측정하였다. 그 결과 휠의 LDS에 따라 실내소음이 변화되는 것을 확인하였다. 이는 휠의 최적설계로 실내소음의 저감이 가능할수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-13
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• 2014

The paper gives an overview of the concepts, basic requirements, and trends regarding packaging technologies of power modules in hybrid (HEV) and electric vehicles (EV). Power electronics is gaining more and more importance in the automotive sector due to the slow but steady progress of introducing partially or even fully electric powered vehicles. The demands for power electronic devices and systems are manifold, and concerns besides aspects such as energy efficiency, cooling and costs especially robustness and lifetime issues. Higher operation temperatures and the current density increase of new IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) generations make it more and more complicated to meet the quality requirements for power electronic modules. Especially the increasing heat dissipation inside the silicon (Si) leads to maximum operation temperatures of nearly $200^{\circ}C$. As a result new packaging technologies are needed to face the demands of power modules in the future. Wide-band gap (WBG) semiconductors such as silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) have the potential to considerably enhance the energy efficiency and to reduce the weight of power electronic systems in EVs due to their improved electrical and thermal properties in comparison to Si based solutions. In this paper, we will introduce various package materials, advanced packaging technologies, heat dissipation and thermal management of advanced power modules with extended reliability for EV applications. In addition, SiC and GaN based WBG power modules will be introduced.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.74-79
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• 2019

군용차량은 별도의 발전기 장착공간을 마련하지 않고 엔진과 연결되어 발전하는 엔진일체형 직렬 하이브리드 발전기를 통해 전력을 생산한다. 그러나 발전기와 엔진 간 연결 방식이 가지는 기계적 특성에 따라 내부 방청 및 윤활용 그리스가 비산하여 산화철이 발생했다. 산화철이 시동기에 고착되어 시동성능이 저하되고 기어마모에 따른 레틀 소음이 증대되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 엔진의 연결 스플라인 재질 및 표면처리를 개선하고 형상을 그리스 밀봉형으로 변경하여 내부의 산화철 발생을 방지하였다. 축계를 구성하는 발전기 연결기의 형상이 변경됨에 따라 비틀림 내구 시험을 통해 구조의 건전성을 확인하였다. 또한 실차 부하시험을 통하여 내부 부식 없이 목표한 내구수명 동안 부식이 발생하지 않음을 검증하였다. 그리스 비산 방지구조가 실제로 산화철의 발생을 억제함으로써 발전기에서 발생하는 소음을 감소시키는지 확인할 수 있었다. 본 논문은 엔진과 변속기 사이에 장착하는 직렬 하이브리드 발전기에서 발생하는 배부 부식을 방지하여 시동기의 성능저하 현상과 소음 발생 현상에 대한 근본적인 해결방안을 제시하였다고 할 수 있다.

• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.155-161
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• 2009

리튬 2차전지는 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되어 왔다. 최근 하이브리드 자동차, 전기자동차의 에너지 저장매체로써 적용으로 인해 시장 확대가 기대되고 있다. 양극 활물질은 리튬2차전지의 성능, 수명, 용량을 결정하는 물질이며, 급증하는 시장의 수요에 따라 양극 활물질을 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발하는 것이 시급하다. 본 연구에서 실제 양극 활물질($LiCoO_2$) 생산라인에서 가동 중인 소성로를 3D 모델링하였고, 수치적 해석을 통해 소성로 내부의 온도와 유동의 방향, 화학적 거동을 밝혀내었다. 결과로써, 생산량 증가로 인해 소성로에서 생성되는 $CO_2$ 농도가 증가하며 정체되는 지점을 확인하였고, TGA-DSC 실험을 통해 $CO_2$가 몰분율 15%이상에선 $LiCoO_2$의 적절한 형성에 영향을 주는 현상을 확인하였다. 또한 소성로의 형상변화와 공정조건의 변화를 통해 문제되는 $CO_2$를 원활히 배출할 수 있는 해결책을 제안하였다.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.359-366
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• 2012

아연금속-공기전지는 기존의 이차전지보다 높은 중량당 에너지 밀도, 낮은 제조단가를 가짐과 동시에 소재적으로 친환경적이다. 소형 및 중대형 전력 저장 시스템, 전기자동차, 스마트 휴대기기의 상용화에 있어 최우선시 되고 있는 것은 배터리의 충 방전 능이다. 따라서 환원 촉매의 높은 과전압, 산화 전극의 불안정성 및 비가역성, 액체 전해질 사용에 따른 여러 문제점을 해결하여야 한다. 본 총설에서는 공기극 막의 손상 방지 기술, 아연금속 전극의 구조 개선을 통한 충전효율 저하 방지 기술, 부반응 및 부동태화를 막기 위한 하이브리드 전해질 도입 등의 최근 기술적 이슈와 연구동향을 소개하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.833-841
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• 2016

본 연구에서 대상으로 삼은 순항 200 W급 전기동력무인기는 태양전지, 연료전지, 배터리를 동시에 주 전력원으로 사용한다. 각 전력원별 출력은 능동전력제어 방식에 의해 연료전지의 최대 출력을 제한한 상태에서 배터리의 적정용량을 유지하도록 각 전력원별 전력제어를 수행하게 된다. 능동전력제어 방식에 의한 각 전력원별 출력변동은 지상통합시험을 통해 확인하였다. 또한 연료전지의 최대출력제한이 전체 시스템의 출력변동에 미치는 영향을 실험적으로 확인하였으며, 연료전지의 최대출력값은 연료전지 시스템용 6직렬 소형 배터리의 과방전을 방지하기 위해서는 150W가 적절함을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1073-1078
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• 2018

4차 산업혁명에 대한 관심도가 높아지면서, 현실에 존재하는 요소들과 가상에 존재하는 요소들이 상호작용 하는 CPS 라는 개념이 중요한 기술로 주목받고 있다. 전기자동차, 자율주행, 스마트 팩토리나 스마트 그리드 시스템과 같은 복잡한 구조를 가진 시스템들은 4차 산업혁명의 핵심 기술 분야로 간주되고 있으며, 이를 개발하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 시스템 구성요소들의 복잡한 연결은 개발을 어렵게 하고, 개발의 신뢰성을 보장하기 쉽지 않다. 시스템의 신뢰성은 자율주행자동차 경우 사람의 안전 직결되며 실제 자동차의 하드웨어와 ADAS의 소프트웨어의 연결된 검증이 필수적이다. 본 논문에서는 복잡한 하이브리드 시스템의 신뢰성 있는 검증을 위해 HILS를 지원하는 분산 시뮬레이션 미들웨어를 제안한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.336-343
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• 2003

일반적으로 브러시리스 직류 전동기의 운전을 위한 회전자의 위치정보와 여자시점 검출을 위해서는 홀센서나 엔코더와 같은 측정 장치가 요구된다. 본 논문에서는 부가적인 검출 장치를 사용하지 않고 각 상의 단자전압을 분석하여 여자 시점뿐만 아니라 회전자의 절대위치를 검출 할 수 있는 센서리스 운전 시스템을 제안한다. 더불어, 제안한 알고리즘을 10k[W]급 전동기에 적용하여 유효성과 타당성을 검증한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권3호
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• pp.116-121
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• 2012

In recent years, world is faced with a transportation energy dilemma, and the transportation is dependent on a single fuel - petroleum. However, Hybrid Electric Vehicle(HEV) technology holds more advantages to reduce the demand for petroleum in the transportation by efficiency improvements of petroleum consumption. Therefore, there is a trend that lower gear noise levels are demanded in HEV for drivers to avoid annoyance and fatigue during operation. And meshing transmission error(T.E.) is the excitation that leads to the tonal noise known as gear whine, and radiated gear whine is also the dominant source of noise in the whole gearbox. This paper presents a method for the analysis of gear tooth profile and lead modification, and the predictions of transmission error and load distribution are shown under one loaded torque for the 1st gear pair of HEV gearbox. The test is also obtained before tooth micro-modification under the torque. At last, the appropriate tooth modification is used to minimize the transmission error and load distribution under the loaded torque. It is a good approach which the simulated result is used to improve the design in order to minimize the radiation gear whine noise.