• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.201-202
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• 2018

본 논문에서는 넓은 범위의 입력전압에서의 빠른 응답속도를 가진 고승압 양방향 컨버터를 제안한다. 제안하는 시스템은 2대의 Buck컨버터와 SRC(Seris Resonant Covnerter)로 구성된 3-stage 구조이며, 고승압이 가능하고 넓은 입력전압 범위에서 고효율을 성취할 수 있다. 또한 제안하는 컨버터는 모든 전압범위에서 빠른 응답속도로 제어를 하며 CC(Constant Current), CV(Constant Voltage), CP(Constant Power) 및 Pulse 동작을 수행한다. 제안하는 양방향 컨버터의 1.8kW급 시작품으로 실험을 통하여 타당성을 검증하였고, 최고효율 96%, 정격효율 90.8%를 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.211-212
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• 2018

스위칭 주파수의 대역 확산 기법(Spread Spectrum Technique; SST)은 전력 변환 장치에서 스위칭 시 발생하는 전자 방해 잡음(Electromagnetic Interference; EMI)을 추가 소자 없이 저감할 수 있는 기술이다. 하지만 공진형 컨버터의 경우 공진 네트워크의 전압 이득이 스위칭 주파수에 의해 결정되므로 SST를 적용하게 되면 출력 전압 리플이 크게 증가하게 된다. 본 논문에서는 전류원 LLC 공진형 컨버터에 SST를 적용하여 EMI를 줄이는 동시에 출력 전압 리플을 현저히 줄일 수 있는 공진 네트워크 디자인 방법을 제시하고자 한다. 제안하는 전류원 LLC 공진형 컨버터는 200 W의 시작품을 통해 성능을 검증하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.334-341
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• 2021

Operation modes and control strategies for single-phase mobility charging station utilizing photovoltaic (PV) generation and energy storage systems (ESS) are proposed. This approach generates electric power from PV to transmit the mobility, ESS, and then transfer it to the grid when surplus electric power is generated during daytime. However, the PV power cannot be generated during night-time, and ESS and the mobility system can be charged using grid power. The power balance control based on power fluctuations and the resonant current control that can compensate harmonic components have been added to increase the stability of the system. The MATLAB/Simulink simulation was carried out to verify the proposed control method, and the 2-kW single-phase grid-tied PV-ESS smart mobility charger was built and tested.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권6호
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• pp.590-597
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• 2022

We carry out numerical simulations of the responses of planar metamaterials composed of metamolecules under obliquely incident terahertz waves. A Fano-like-resonant planar metamaterial, with two types of resonance modes originating from the two meta-atoms constituting the meta-molecules, exhibits high performance in terms of resonance strength, as well as the outstanding ability to manipulate the resonance frequency by varying the incident angle of the terahertz waves. In the structure, the fundamental electric dipole resonance associated with Y-shaped meta-atoms is highly tunable, whereas the inductive-capacitive resonance of C-shaped meta-atoms is relatively omnidirectional. This is attributed to the electric near-field coupling between the two types of meta-atoms. Our work provides novel opportunities for realizing terahertz devices with versatile functions, and for improving the versatility of terahertz sensing and imaging systems.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권4호
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• pp.373-386
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• 2022

The development of performance-based design methodologies requires a reasonable definition of a displacement-response spectrum. Although ground motions are known to be significantly affected by the resonant-like amplification behavior caused by multiple wave reflections within the surface soil, such a soil-resonance effect is seldom explicitly considered in current-displacement spectral models. In this study, an analytical approach is developed for the construction of displacement-response spectra by considering the soil-resonance effect. For this purpose, a simple and rational equation is proposed for the response spectral ratio at the site fundamental period (SRTg) to represent the soil-resonance effect based on wave multiple reflection theory. In addition, a bilinear model is adopted to construct the soil displacement-response spectra. The proposed model is verified by comparing its results with those obtained from actual observations and SHAKE analyses. The results show that the proposed model can lead to very good estimations of SRTg for harmonic incident seismic waves and lead to reasonable estimations of SRTg and soil displacement-response spectra for earthquakes with a relatively large magnitude, which are generally considered for seismic design, particularly in high-seismicity regions.

• 한국분무공학회지
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• 제28권3호
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• pp.119-125
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• 2023

In this research, a network model was developed to predict combustion instability in an annular gas turbine combustor (GT24) for power generation. The model consisted of various acoustic elements such as several ducts and area changes which could represent a real combustor with a complex geometry, applied mass, momentum, and energy equations to each element. In addition, a one-dimensional network model through a cylindrical coordinate system has been proposed to predict various acoustic modes. As a result of the analysis, the key resonant frequencies such as longitudinal, circumferential, and complex modes were derived from the EV combustor of GT24, and the reliability of the current model was verified through comparison with the 3D Helmholtz solver.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.408-417
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• 2011

The plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) are specialized hybrid electric vehicles that have the potential to obtain enough energy for average daily commuting from batteries. The PHEV battery would be recharged from the power grid at home or at work and would thus allow for a reduction in the overall fuel consumption. This paper proposes an integrated power electronics interface for PHEVs, which consists of a novel Eight-Switch Inverter (ESI) and an interleaved DC/DC converter, in order to reduce the cost, the mass and the size of the power electronics unit (PEU) with high performance at any operating mode. In the proposed configuration, a novel Eight-Switch Inverter (ESI) is able to function as a bidirectional single-phase AC/DC battery charger/ vehicle to grid (V2G) and to transfer electrical energy between the DC-link (connected to the battery) and the electric traction system as DC/AC inverter. In addition, a bidirectional-interleaved DC/DC converter with dual-loop controller is proposed for interfacing the ESI to a low-voltage battery pack in order to minimize the ripple of the battery current and to improve the efficiency of the DC system with lower inductor size. To validate the performance of the proposed configuration, the indirect field-oriented control (IFOC) based on particle swarm optimization (PSO) is proposed to optimize the efficiency of the AC drive system in PHEVs. The maximum efficiency of the motor is obtained by the evaluation of optimal rotor flux at any operating point, where the PSO is applied to evaluate the optimal flux. Moreover, an improved AC/DC controller based Proportional-Resonant Control (PRC) is proposed in order to reduce the THD of the input current in charger/V2G modes. The proposed configuration is analyzed and its performance is validated using simulated results obtained in MATLAB/ SIMULINK. Furthermore, it is experimentally validated with results obtained from the prototypes that have been developed and built in the laboratory based on TMS320F2808 DSP.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5541-5549
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• 2015

본 논문은 반도체 웨이퍼 공정 배기가스 수분제어장치에 적용하기 위하여 인덕션 히터를 사용해서 안전하고 효율적인 전력을 사용하는 히터에 대한 설계방법을 제안한다. 수분을 제거하기 위해서 질소 가스의 흡열 반응을 발생하는 필라멘트 히터를 이용하여 배기가스 제거 시스템이 만들어진다. 이론적인 최적화와 전기적인 구현을 통해서 인덕션 이론은 반도체 웨이퍼 공정 배기가스 시스템을 위한 인덕션 히터 설계과정에 적용되어진다. 제안한 인덕션 히터 설계는 에너지 측면에서 비효율적이고 신뢰성이 떨어지며 안전하지 못한 현재의 설계문제에 대한 해결책을 제시한다. 인덕션 히터의 강인성과 미세조정 설계기법이 질소 히터의 사양내에서 에너지 소모를 최적화한다. 최적화는 배기 파이프의 공진주파수에 의해서 특성화된 ZVS(Zero Voltage Switching)를 기초로 이루어진다. 시스템에서 끼어진 고장 안전(fail-safe) 에너지 리미터는 MOSFET의 궤환 제어를 통하여 전압 레귤레이터를 사용하고 N2 히터 유닛의 사양이내에서 작동하기 위한 성능을 만족하도록 한다. 수치 해석과 설계의 우수성을 위한 기존의 필라멘트 히터와 미세조정한 인덕션 히터 설계의 사양과 성능비교는 제안한 인덕션 히터 설계방법이 우수함을 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1343-1350
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• 2012

본 논문에서는 모노폴 안테나의 각 모드별 전계 분포를 분석하여 전류가 상대적으로 약한 부분(전계가 강한 부분)에 스터브를 이용해 기본 공진 모드에는 영향을 주지 않으면서 안테나의 하모닉 성분인 3차 모드 공진 주파수를 효율적으로 제어하고, 스터브의 두께를 조절하여 임피던스 특성을 조절할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방법을 이용하여 일반적인 USB Dongle 크기($20{\times}45mm$)에 안테나를 설계하였으며, -10 dB 기준 2 GHz 대역에서 대역폭이 600 MHz(2.3~3 GHz), 5 GHz 대역의 대역폭은 1 GHz(4.9~5.9 GHz)로 WLAN 주파수 대역을 만족하는 성능과 50 % 효율이 달성되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.33-38
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• 1997

전기자동차용 배터리 충전회로에는 일반적으로 다양한 전력용 반도체 스위칭 소자들이 사용되고 있다. 따라서 사용소자의 비선형성에 기인하는 고조파 발생과 큰 피크전류, 낮은 역률 등으로 부근에 있는 전력시스템에 과도기전류나 파형 왜곡 현상을 발생한다. 그리하여 최근에는 기존의 정류회로에서 무시되었던 역율제어, 선 전류의 피크치 억제, 고조파 발생문제 등이 보다 중요하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 문제점들을 해결하기 위해 전압 상승특성을 개선하고 역율이 0.97이상인 고역율 배터리 충전기용 콘버어터 회로를 제안하고자 한다. 제안된 시스템은 정류된 직류전압을 고주파 인버어터에서 교류 공진파로 변환하고, 고주파 트랜스를 통과한 전압을 다시 정류하여 직류전압으로 변환한다. 특히, 이러한 콘버어터의 사용효과는 역율제어에 의해서 크게 개선될 수 있는데, 납축전지를 이용한 실험을 통해 그 타당성을 입증하고자 한다.