• 한국항공우주학회지
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• 제41권12호
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• pp.1018-1024
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• 2013

저궤도와 정지궤도 위성을 위한 위성 탑재 컴퓨터 (OBC)는 서로 유사한 기능을 가짐에도 불구하고, 지금까지 별도의 구조로 개발되어왔다. 본 논문에서는 OBC의 표준 구조에 대한 개념 연구 결과를 제시하며, 차세대 위성용 OBC를 개발하기 위한 방안을 제안한다. 제안된 구조는 가변성이 매우 높은 구조이며, 저/중/정지궤도 그리고 달 탐사선/심 우주탐사선에 모두 사용되도록 하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 현재 개발 진행 중인 표준형 OBC의 개발 현황을 소개한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.225-226
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• 2018

전기자동차 배터리팩을 충전하기 위한 장치인 차량용 OBC(On-Board Charger)는 AC/DC 컨버터 기능을 담당하는 PFC(Power Factor Correction)와 DC/DC 전력변환 및 전기적 절연을 담당하는 Phase-Shifted Full Bridge Converter를 포함 한다. 현재 시중에 3.3kW급 OBC를 기준으로 규격화되어 생산되고 있지만 전기자동차의 배터리 용량이 날로 증가하고 전기자동차 보급, 사용률이 증가함에 따라 완속충전에 대한 요구가 높아지고 있다. 여기에 전력 인프라 시설 개선과 더불어 6.6kW급 완속충전이 보편화될 수 있게 된다. 차량용 OBC 공급업체에 있어서는 기존의 3.3kW급과 6.6kW급 OBC의 개발 중 어느 쪽에 중심을 둘지 고민에 대한 대안으로 기존의 3.3kW급을 모듈화하여 병렬운전하는 방법으로 6.6kW급 OBC 시장수요에 대응 할 수 있다. 본 논문에서는 3.3kW급 OBC 및 2병렬운전에 관한 시뮬레이션을 개발하고 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.94-96
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• 2020

본 논문은 전 범위 ZVS를 가지는 OBC-LDC 통합형 차량용 충전기를 제안한다. 제안하는 통합형 충전기는 OBC의 절연부인 양방향 LLC 공진형 컨버터의 2차측 스위치 레그와 LDC의 위상천이 풀브릿지 컨버터의 lagging 레그를 공통으로 사용하여 스위치 개수를 2개 줄일 뿐아니라 경부하에서 ZVS 성취가 어려운 lagging 레그의 전 범위 ZVS 턴온을 가능케 한다. 제안하는 통합형 충전기는 OBC와 LDC의 동시동작이 가능하며 OBC와 LDC가 같이 동작할 때 전류 상쇄효과로 인해 도통손실을 저감할 수 있다. 또한 OBC와 LDC가 동일주파수로 동작하므로 고전압측 출력필터와 EMI 필터의 설계가 간단해지는 장점이 있다. 3.6kW급 LLC 공진형 컨버터와 1kW급 위상천이 풀브릿지 컨버터로 구성되는 통합형 충전기의 시작품을 제작하여 본 논문의 타당성을 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.401-402
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• 2020

본 논문에서는 차량 탑재형 충전기 (OBC)와 저 전압 배터리 충전기 (LDC)의 각 기능에 대해 분석한다. 또한, 두 배터리 충전기를 통합한 OBC-LDC 통합형 회로의 장·단점과 기능에 대해 분석한다. 또한, OBC-LDC 통합형 회로에 대한 두 토폴로지의 장·단점을 비교 분석하고, PSIM을 사용하여 각 토폴로지에 대한 시뮬레이션을 진행하여 회로의 동작 및 성능을 비교 분석한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.456-465
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• 2019

PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle)와 BEV(Battery Electric Vehicle)는 모터 및 차량 전장 시스템의 구동을 위하여 고전압 배터리를 사용하며 이를 충전시켜주는 OBC(On-Board Charger)와 고전압에서 저전압으로 전력변환을 해주는 LDC(Low DC/DC Converter)가 반드시 필요하다. OBC와 LDC는 차량에 독립적인 시스템으로 동작 하며 개별 공간을 사용하기 때문에 이를 통합한 시스템을 활용하여 무게 및 사용 공간 확보에 대한 필요성이 대두 되고 있다. 본 논문은 LDC 트랜스포머의 설계를 단순화하여 절연형 전류원 컨버터를 사용한 OBC에 통합이 가능한 1.5kW급 LDC컨버터에 대하여 제안하였다. 제안된 LDC는 양방향 벅-부스트 컨버터의 고정된 임의의 출력 전압을 사용하여 LDC의 최종 출력 전압의 제어가 가능하기 때문에 기존의 OBC-LDC 통합 시스템과 비교하여 배터리 전압 사용 범위, 컨버터의 Duty Ratio 및 OBC의 출력 턴 비를 고려한 트랜스포머 설계에 대한 부분을 단순화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 LDC의 시제품을 제작하여 200V ~ 400V의 입력 전압에서 정상 동작을 확인 하였으며 정격 부하 조건에서 최대 효율 91.885%를 달성 하였다. 또한 OBC-LDC통합 시스템 구축을 통해 약 6.51L의 부피를 달성 하였으며 기존 독립적인 시스템에 비해 15.6% 저감되어 공간 확보에 대한 이점을 확인 할 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제18권2호
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• pp.109-118
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• 2001

1992년에 발사된 우리별 1호는 고에너지 양성자들이 OBC(On-Board Computer)186의 메모리에 SEU(Single Event Upset)을 일으키는 안쪽 반알렌대(Inner Van Allen Radiation Belt) 를 통과한다. 본 논문에서는 Chi-Square 방법을 이용하여 OBC(On-Board Compute.)186 메모리에서 측정된 SEU 데이터와 NASA/NSSDC의 AP-8 양성자 모델을 비교하여, SEU를 유발하게 되는 문턱 에너지를 추정해 보았다. OBC186위치에서의 양성자 선속을 유도하기 위해서 위성체에 의한 차폐 효과가 고려되었으며 모델의 신뢰성을 높이기 위해 태양 활동이 활발한 기간에 얻어진 데이터들은 제거되었다. 비교 결과 우리별 1호 OBC186 주 메모리의 문턱에너지는 $110{pm}10MeV$로 추정 되었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제13권2호
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• pp.41-51
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• 1996

우리별 1,2호는 50kg급의 소형위성으로 위성체내의 모든 데이터의 처리는 주 컴퓨터에 의해 이루어진다. 따라서 주 컴퓨터는 위성운영의 중심으로 고도의 신뢰도를 요구하며, 저 전력소모, 저 중량, 소형 설계가 중요한 설계 제한요소로 고려되어야 한다. 우리별 1,2호의 컴퓨터부는 고성능의 컴퓨터 하드웨어를 사용하기보다는 신뢰도에 중심을 두어 비교적 간단하며 유동적인(flexible) 하드웨어로 설계되었으며, 소프트웨어에 더 큰 비중을 두고 있다. 우리별 I, 2호의 컴퓨터 시수탬은 주 컴퓨터인 OBCI86과 보조 컴퓨터인 OBC80으로 이루 어져 있으며, 주 컴퓨터인 OBCI86은 인공위성 운영체제(spacecraft operating system)를 사용하여 다중 태스크를 실시간적으로 처리한다 .. OBCI86과 OBC80은 발사 이후 현재까지 성공 적으로 동작하고 었다. 본 논문에서는 우리별 I, 2호의 주 컴퓨터인 OBCI86의 하드웨어와 소프트웨어에 대해 설명하고, 우주에서의 운영 결과를 분석하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.99-105
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• 2019

전기 자동차의 배터리 충전용 OBC는 주로 PFC회로와 절연형 DC-DC 컨버터 회로를 포함한 2단으로 구성된다. 일반적으로 PFC 회로로는 구조가 간단한 비절연형 부스트 컨버터가 사용되고, 절연형 DC-DC 컨버터로는 ZVS(Zero Voltage Switching)가 가능한 공진형 컨버터가 이용되고 있다. 전기자동차의 주행거리 증가에 따른 넓은 배터리 출력에 대응하기 위해서는 OBC의 넓은 출력범위가 필요하지만, 이러한 시스템 회로 구성에서는 ZVS를 위한 회로설계의 한계와 제어기 구성이 복잡해지기 때문에 배터리 충전에 요구되는 넓은 범위의 출력에 효과적으로 대응하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 절연형 전류원 방식의 PFC 회로와 벅 DC-DC 컨버터로 구성된 OBC를 제안하였다. 제안된 OBC는 회로 및 제어기 구성이 용이하고, 넓은 출력범위에 대한 대응이 가능하다. 제안된 회로의 유효성을 검증하기 위해 3.3㎾급 시작품을 제작 하였으며, 동작결과 출력전압 150V~400V에서 동작안정성 및 정격 부하 조건에서 최대 효율 94.4%, 최대 역률 99.2%를 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.387-388
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• 2016

본 논문은 V2G를 위한 Bidirectional OBC를 제안한다. 상용화 시 적시 적용 가능한 높은 역/전송 효율의 Bidirectional OBC 전력회로를 제안하고 베터리 전력을 입력원으로 분산형 전력공급 장치에서 요구하는 품질을 만족하는 전력 생산을 위해 계통연계 회로 및 제어 기술을 제안한다. Bidirectional OBC의 PFC Type은 양방향 구현을 위해 기존 MOSFET과 Diode로 구현된 구조와 달리 모두 IGBT를 이용하여 Single Phase Inverter를 구현 하였으며, IGBT 이용 시 예측되는 Reverse Recovery Loss 개선을 위하여 Hybrid Switch 구조를 제안 하였다. Bidirectional OBC의 DC/DC Type은 전송 및 역송에 따라 Buck동작과 Boost 동작이 가능하도록 설계 하였고 Secondary LC Resonant Topology 가변구조법을 사용 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.105-111
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• 2003

과학위성 1호 탑재 컴퓨터의 인증모델 개발이 완료되었다. 과학위성 1호 탑재 컴퓨터는 우리별 3호에 비하여 FPGA를 사용함으로써 크기 및 무게의 소형화를 추구하였고, 네트워크 제어기를 내장함으로써 고속으로 위성 네트워크에 접속할 수 있도록 하였다. 또한 우주환경에서 직면하게 되는 SEU(Single Event Upset)에 대한 강인성이 증대되었고, 내고장성도 증대되었다. 개발된 탑재 컴퓨터는 환경시험에서 모든 기능이 정상 동작함을 확인하였다.