• 제목/요약/키워드: Integrated power control unit

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S대역 군사 레이더용 2kW급 GaN HEMT 증폭기 개발 (Development of 2-kW Class C Amplifier Using GaN High Electron Mobility Transistors for S-band Military Radars)

  • 김시옥;최길웅;유영근;임병옥;김동길;김흥근
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.421-432
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    • 2020
  • 본 논문에서는 S-밴드 군용 레이더에 사용되고 기존의 TWTA를 대체하기 위해 GaN HEMT 기반 증폭모듈을 이용하여 개발한 2kW급 반도체증폭기(SSPA)를 제안하였다. 제안한 SSPA는 8개의 증폭모듈로 이루어진 고출력증폭모듈, 구동증폭모듈, 제어모듈 및 전원공급 장치로 이루어져 있다. 제안한 SSPA는 1) 증폭모듈과 구성부품은 공간적 제약으로 작은 패키지에 통합설계 되었으며, 2) PCB 내장형 하모닉필터를 이용하여 고주파를 제거하였으며, 그리고 3) 입력신호의 듀티 변화에 대응하여 일정한 출력이 유지되도록 하는 자동이득조절기를 설계하였다. 제안된 SSPA는 최대 48 dB의 이득과 3.1~3.5 GHz의 주파수 대역에서 63-63.6 dBm의 출력 전력을 보였다. 자동이득조절 기능은 15-20 dBm의 입력전력 변동에도 대해서, 출력전력이 63dBm 전후로 일정하게 유지하는 것을 확인하였다. 마지막으로 MIL-STD-810의 시험기준을 만족하는 높은 (55 ℃) / 낮은 (-40 ℃) 온도시험 프로파일을 이용한 온도시험을 통해 개발된 시스템의 신뢰성을 검증하였다. 개발된 SSPA는 경량, 고출력, 고이득, 안전기능, 낮은 수리비, 짧은 수리시간 등 측면에서 기존의 TWTA 증폭기보다 우수한 것을 확인하였다.

PV PHIL-시뮬레이터의 성능 개선을 위한 최적의 운영제어 알고리즘 연구 (A study on advanced PV operation algorithm to improve the PV Power-Hardware-In-Loop Simulator)

  • 김대진;김병기;고희상;장문석;유경상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.444-453
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    • 2017
  • 기존 RTDS를 이용한 PV PHIL(Power-Hardware-In-Loop) Simulator는 확장성과 유연성의 문제로 인하여 일반 DC Amplifier를 이용한 많은 연구가 진행되었으나, PV Inverter와 연계할 경우에 과도 상태의 출력이 발생하여 안정성과 PV Inverter의 성능 개선이 불가능하였다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 PV PHILS의 출력 성능 향상과 안정적인 운영이 이루어질 수 있는 제어 알고리즘을 제안한다. 즉, 이 제어 알고리즘은 DC Amplifier의 전기적 출력 특성을 극복하기 위해 정전압(CV), 정전류(CC) 상태에 따라 전압, 전류의 목표 값을 제어하고 각 장치별 특성 고려한 Multi-rate 기반의 특성을 갖는다. 먼저, PV Array의 수학적인 모델링과 DC Amplifier 그리고 DC 전력측정용 Isolated 장치와 통합하여 실시간 처리 기반의 장치로 구성하였고, 제안한 알고리즘이 적용된 PV PHILS와 실제 계통에 연계된 PV Inverter를 이용한 성능시험을 통해서, 그 결과가 기존 방법에 대비해 우수성 및 유용성을 입증하였다.

회전기기 실시간 동작상태 모니터링을 위한 자가발전 기반 센서모듈 (Self-Powered Integrated Sensor Module for Monitoring the Real-Time Operation of Rotating Devices)

  • 김창일;여서영;박범근;정영훈;백종후
    • 센서학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.311-317
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    • 2019
  • Rotating devices are commonly installed in power plants and factories. This study proposes a self-powered sensor node that is powered by converting the vibration energy of a rotating device into electrical energy. The self-powered sensor consists of a piezoelectric harvester for self-power generation, a rectifier circuit to rectify the AC signal, a sensor unit for measuring the vibration frequency, and a circuit to control the light emitting diode (LED) lighting. The frequency of the vibration source was measured using a piezoelectric-cantilever-type vibration frequency sensor. A green LED was illuminated when the measured frequency was within the normal range. The power generated by the piezoelectric harvester was determined, and the LED operation was assessed in terms of the vibration frequency. The piezoelectric harvester was found to generate a power of 3.061 mW or greater at a vibration acceleration of 1.2 g ($1g=9.8m/s^2$) and vibration frequencies between 117 and 123 Hz. Notably, the power generated was 4.099 mW at 122 Hz. As such, our self-powered sensor node can be used as a module for monitoring rotating devices, because it can convert vibration energy into electrical energy when installed on rotating devices such as air compressors.

소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC변환 통합장치 개발 (Development of Operation Control and AC/DC Conversion Integrated Device for DC Power Application of Small Wind Power Generation System)

  • 홍경진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.179-184
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    • 2019
  • 전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.

소형 열병합 가스엔진 발전 시스템의 통합 제어장치 개발 (Development of the Integrated Control Unit for Small CHP Gas Engine Generator)

  • 조창희;김슬기;전진홍;안종보;김성신
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.539-540
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    • 2006
  • 소형 열병합 (CHP, Combined Heat & Power)은 발전 용량이 1MW 이하인 발전 시스템을 지칭하는 용어로, 전기와 더불어 원동기에서 발생한 폐열을 회수하여 사용한 수 있는 발전 시스템을 말한다. 대표적인 원동기로서는 가스 엔진, 터빈, 마이크로 터빈, 연료 전지 등이 있다. 소형 열병합 시스템은 폐열 회수의 특징으로 기존 시스템에 비해 50% 이상의 에너지 이용 효율이 높으며, 기존의 대형 발전 시스템에서 필연적으로 존재하는 송전 및 배전 손실이 존재하지 않는 수요지 발전의 특징도 갖고 있어서 연료 절약형 에너지 생산 시스템으로서의 높은 가치를 가지고 있다. 또 다른 장점으로 열병합 발전 시스템은 여름철의 최대 전력 부하를 제거하는 역할을 할 수 있음으로 국가 전력 수요 공급의 안정화에 기여하는 바가 크다. 본 논문에서는 최근에 개발된 325kW급 열병합 가스엔진 발전 시스템의 주제어를 담당하는 통합 제어 장치의 개발과 소형 열병합 시스템의 시험 결과에 대해서 소개한다.

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연비향상을 위한 하이브리드 엔진 시스템 모델 개발과 최적화에 관한 연구 (Development and Optimization of the Hybrid Engine System Model to Improve the Fuel Economy)

  • 이동은;황인구;전대일;박심수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.65-73
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    • 2008
  • The purpose of this study is development of universal engine model for integrated Hybrid Electric Vehicle (HEV) simulator and a optimization of engine model. The engine model of this study is based on the MATLAB Simulink for universal and include engine fuel economy technologies for HEV. Various engine fuel economy technologies for HEV is estimated by commercial engine 1-D simulation program - WAVE. And, the 1-D simulation model of base version is compared with engine experiment result. The analyzed engine technologies with 1-D simulation are Dual-CVVT, Atkinson-Cycle and Cylinder-Deactivation System. There are improvement of fuel economy and power performance with Dual-CVVT model at part load and full load, pumping loss reduction with Cylinder-Deactivation System at idle and regeneration. Each estimated technologies are analyzed by 1-D simulation on all operation region for base data to converse simulink. The simulink based engine model maintains a signal with ECU for determination of engine operation point.

뉴로모픽 시스템용 시냅스 트랜지스터의 최근 연구 동향

  • 남재현;장혜연;김태현;조병진
    • 세라미스트
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    • 제21권2호
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    • pp.4-18
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    • 2018
  • Lastly, neuromorphic computing chip has been extensively studied as the technology that directly mimics efficient calculation algorithm of human brain, enabling a next-generation intelligent hardware system with high speed and low power consumption. Three-terminal based synaptic transistor has relatively low integration density compared to the two-terminal type memristor, while its power consumption can be realized as being so low and its spike plasticity from synapse can be reliably implemented. Also, the strong electrical interaction between two or more synaptic spikes offers the advantage of more precise control of synaptic weights. In this review paper, the results of synaptic transistor mimicking synaptic behavior of the brain are classified according to the channel material, in order of silicon, organic semiconductor, oxide semiconductor, 1D CNT(carbon nanotube) and 2D van der Waals atomic layer present. At the same time, key technologies related to dielectrics and electrolytes introduced to express hysteresis and plasticity are discussed. In addition, we compared the essential electrical characteristics (EPSC, IPSC, PPF, STM, LTM, and STDP) required to implement synaptic transistors in common and the power consumption required for unit synapse operation. Generally, synaptic devices should be integrated with other peripheral circuits such as neurons. Demonstration of this neuromorphic system level needs the linearity of synapse resistance change, the symmetry between potentiation and depression, and multi-level resistance states. Finally, in order to be used as a practical neuromorphic applications, the long-term stability and reliability of the synapse device have to be essentially secured through the retention and the endurance cycling test related to the long-term memory characteristics.

IDC용 소형 통합보안라우터의 실시간 트래픽쉐이핑과 IPS의 융합 구현 (A Convergence Implementation of Realtime Traffic Shaping and IPS on Small Integrated Security Router for IDC)

  • 양승의;박기영;정회경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.861-868
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    • 2019
  • 최근 들어 빅데이터와 사물인터넷 그리고 인공지능 등 다양한 서버 기반의 서비스가 온라인상에서 이루어지고 있다. 이에 따라 안정적인 서버 운영을 지원하는 IDC(Internet Data Center)의 수요도 커지고 있다. IDC는 안정적인 회선과 전력공급시설을 갖춘 서버 입주시설로써 효율적으로 구분되어진 랙 단위 서브네트워크 상에 서버를 20~30대씩 묶어 관리하는 시설이다. 여기서는 랙 단위로 서버들의 보안, 방화벽, 트래픽 등을 효율적으로 관리해주는 방법이 필요하다. 즉 라우터, 방화벽, IPS 그리고 회선속도를 제어해 주는 트래픽쉐이핑 기능과 최근 관심 분야인 VPN 기술까지 지원해야 한다. 이를 지원하기 위해 3~5종의 상용 장비를 채택할 경우 도입비용은 물론 운용관리에 큰 부담일수 있다. 따라서 본 논문에서는 5가지 기능을 하나의 랙 단위 소형 통합보안라우터에 구현하는 방법을 제시하고, 특히 IDC에서는 필수 기술인 트래픽 쉐이핑과 IPS를 융합 구현하며 이에 따른 효용성도 제시하고자 한다.

국외 상수도 원격검침시스템의 개발 동향 및 현장 적용 사례 고찰 (Recent Developments and Field Application of Foreign Waterworks Automatic Meter Reading)

  • 주진철;안호상;안창혁;고경록;오현제
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.863-870
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    • 2012
  • 본 연구에서는 디지털 수도계량기(smart water meter) 연계형 상수도 원격검침시스템(automatic meter reading)의 국외 시장동향 및 원격검침시스템의 각 구성 요소기술의 개발현황과 현장적용 사례 등을 조사 분석하였다. 국외의 디지털 수도계량기 제조업체는 주로 미국 또는 유럽업체들로서 최근에는 북미뿐만 아니라 아시아 및 유럽에서도 원격검침시스템 사업을 확장하고 있다. 대부분의 디지털 수도계량기 제조업체는 원격검침용 디지털 수도 계량기에서 측정된 데이터를 활용하여 실시간 소비량 검침 및 비용 고지, 절수, 누수탐지, 수질 모니터링, 유량제어 등의 기능이 부가된 통합관리시스템(integrated water management system)과 연계하여 운영하고 있다. 데이터 전송방식은 디지털 수도계량기, 센서를 통해 검출된 데이터를 근거리 통신망(neighborhood area network)을 통해 수집기(data concentration unit)로 전송 후 광역 통신망(wide area network)을 통해 검침서버로 전송하였으며, 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 일반적인 검침방식은 (1) 고정망(fixed network)을 통한 중앙 검침, (2) 차량(drive by)을 이용한 검침, (3) 사람(walk by)에 의한 검침, 그리고 (4) 비행식(fly by) 검침방식 등이 적용되었다. 전 세계적으로 디지털 수도계량기 연계형 원격검침시스템이 확산되어 용수 및 에너지를 절감하고 수도 요금을 절약하여 온실가스의 배출을 최소화하고 있는 것으로 판단된다.

우리나라 기업집단(企業集團)의 소유(所有)·경영구조(經營構造)와 정책대응(政策對應) (The Ownership Structure of Korea's Big Business Conglomerates and Its Policy Implications)

  • 유승민
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제14권1호
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    • pp.3-36
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    • 1992
  • "오너" 지배체제(支配體制)를 특징으로 하는 우리나라 대규모기업집단의 소유(所有) 경영구조(經營構造)는 개인자본주의(個人資本主義)를 마감하고 대중자본주의(大衆資本主義)를 발전시키는 데 제약요인(制約要因)이 되고 있다. 본고(本稿)에서는 소유(所有) 경영구조(經營構造)의 문제(問題)를 경제력집중문제(經濟力集中問題)의 일부로 파악하면서 선진자본주의경제(先進資本主義經濟)의 소유(所有) 경영구조(經營構造)를 참고기준으로 우리나라의 경제력집중문제(經濟力集中問題)를 생산집중(生産集中), 업종다변화(業種多邊化), 소유집중(所有集中), "그룹"식(式) 경영방식(經營方式), 금융기관(金融機關)의 역할(役割) 등을 중심으로 분석했으며, 이를 토대로 그동안 정부(政府)가 추진해 온 제반시책(諸般施策)을 평가하였다. 현황(現況)과 정책(政策)에 관한 병렬식(竝列式) 논의(論議)를 통하여 과거 출자규제(出資規制)와 여신관리(與信管理)를 중심으로 한 정부(政府)의 경제력집중대책(經濟力集中對策)이 경제력집중(經濟力集中)의 세가지 측면인 생산집중, 업종다변화, 소유집중 가운데에서도 주로 생산집중(生産集中)과 업종다변화(業種多邊化)를 규제했음을 보였다. 향후에는 소유분산(所有分散)을 중심으로 경제력집중대책(經濟力集中對策)을 재편(再編)할 필요성과, 생산집중(生産集中)과 업종다변화(業種多邊化)에 관한 규제는 가급적 축소하되 오히려 금융(金融) 산업(産業) 언론(言論) 등 주요부문간 다변화(多邊化)에 관한 규제도입(規制導入)의 필요성을 제기하였다. 또한 경영구조(經營構造)에 관한 정부개입(政府介入)의 타당성이 의문시되기 때문에 소유(所有)와 경영(經營)의 분리(分離) 및 독립전문경영체제(獨立專門經營體制) 등에 있어서 정부(政府)가 기업집단(企業集團)을 일정한 방향으로 유도하는 것은 자제되어야 함을 지적하였다.

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