• 한국철도학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.38-45
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• 2016

KTX산천 고속차량에서 사용하는 전력변환시스템은 전력전자기술, 고속 대용량 반도체소자 및 마이크로프로세서의 기술발달에 힘입어 높은 성능과 효율, 안전성, 에너지 소비측면에서 뛰어난 제어능력을 갖추게 되었다. 하지만 고속스위칭소자인 IGBT를 사용함에 따라 발생하는 고조파로 인해 전기차량은 물론 변전소, 신호시스템, 데이터전송 및 감시시스템 등 선로변 신호설비에 문제를 야기시켰다. 특히 전력변환장치의 정수배 부근 주파수에서 발생하는 귀선전류고조파의 영향으로 TI-21 무절연AF궤도회로가 부정 동작하는 사례가 발생되었다. 본 논문은 고속전기차량과 궤도회로간 귀선전류고조파 이동경로 분석을 위하여 실제 현장에서 측정 및 분석방법을 제시하였다. 이러한 분석결과는 향후 신규로 도입되는 고속전기차량, AF궤도회로, 공동접지망 설계 시 폭넓게 반영될 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제2권6호
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• pp.985-994
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• 1995

본 논문에서는 높은 시스템 가용성을 제공할 뿐만 아니라 고장 발생시 데이타 손실이 없는 두 가지 hot standby 구조를 제안한다. 제안된 hot standby 구조의 성능 을 평가하기 위해서 hot standby 구조로부터 동기 unit 만을 제거한 warm standby 구 조를 고려하였으며, 각 구조에 대한 시스템 불가동률을 마르코프 상태도를 이용하여 구한 후 서로 비교 평가하였다. 본 연구 결과, 대부분의 경우 hot standby 구조가 warm standby 구조보다 훨씬 높은 가동률을 제공하였으며, 외부 동기 unit로 구성된 hot standby 구조가 내부 동기 unit로 구성 된 hot standby 구조보다 향상 약간 높은 시스템 가동률을 유지하였다. 각 구조에 대한 active set time과 personnel recovery rate 는 시스템 가동률에 거의 영향을 미치지 않았다. 그러나 data recovery time 이 임계치 이상으로 증가하는 경우에는 hot standby 구조와 warm standby구조 모두 시스 템 가동률이 급격히 저하되었고 특히 hot standby 구조의 성능 저하가 심하여 궁극적으로 warm standby 구조보다 시스템 가동률이 떨어지는 현상을 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.297-303
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• 2016

본 논문은 철도차량에 사용되는 보조전원장치(APS)의 고효율화 및 경량화를 위한 방안으로 새로운 철도차량용 보조전원장치의 회로 구조를 제안한다. 제안하는 회로 구조는 기존의 보조전원장치 전력변환 흐름에서 중복 수행되고 있는 전력변환 단계를 단순화 하여, 스위치 소자의 부담을 경감하고 수동소자의 크기를 줄여 전력밀도를 높이는 것을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서 제안하는 회로 구조는 기존 철도차량용 보조전원장치에 널리 이용되는 멀티레벨 컨버터를 기본 회로로 하고 있으며, 기존 회로의 1차 측 구조에 커패시터 소자를 추가하여 전력변환 스위치의 소프트스위칭 조건을 용이하게 하는 효과를 얻음과 동시에 추가되는 커패시터를 별도의 저전압 전원소스로 활용하고자 한다. 판토그래프 단에 위치하는 새로운 전원소스를 활용하여 철도차량에 탑재되는 배터리 충전용 컨버터의 에너지를 직접 공급받음으로써, 기존 주 전력변환 컨버터 용량 및 사이즈가 절감되는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전력변환 단계의 축소로 에너지 변환 효율도 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 도시철도차량에서 사용되는 보조전원장치의 스펙을 적용하여 제안하는 회로를 디자인하고 타당성을 검증하였다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.709-715
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• 2010

MCDD는 다채널 신호를 수신 받아 분리하고 복조하여 OBP 위성의 내부에서 스위칭, 채널 부호화 및 재변조 등의 신호처리가 가능하도록 하고 있다. 다채널 신호를 분리하는 과정에서 주파수 오프셋 및 양자화 오류 등의 요인들이 OBP 위성 시스템의 BER 성능을 저하시키므로 이러한 요인들의 영향을 줄여야 한다. 주파수 오프셋의 영향은 보호 대역을 삽입함으로써 줄일 수 있으며 양자화 오류의 영향은 양자화 레벨을 조정함으로써 줄일 수 있다. 시스템의 데이터 전송률을 제한하지 않았을 때 보호 대역의 삽입과 양자화 레벨의 조정은 서로 영향을 미치지 않으나, 시스템의 데이터 전송률이 제한되면 보호 대역의 삽입과 양자화 레벨의 조정을 상호 고려해야 한다. 이 논문에서는 시스템의 데이터 전송률이 제한된 상황에서 보호 대역과 양자화 레벨간의 관계를 살펴보고 이를 고려한 BER 성능을 분석한다.

• 기술사
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• 제24권6호
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• pp.106-112
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• 1991

Electronics has different meanings to different people and in different countries. Hence, let me difine the term in the sense that it is used here. Electronics in the science and the technology of the passage of charged particles in a gas, in a vacumn, or in a semiconductor. The beginning of electronics came in 1895 when H. A. Lorentz postulated the existence of discrete charges called electrons. Two years later J.J. Thompson found these electrons experimentally. In the same year (1897) Braun built what was probaly the first electron tube, essentially a primitive cathode-ray tube. It was not until the start of the 20th century that electronics began to take technological shape. In 1904 Fleming invented the diode which he called a valve. This era begins with the invention of the transistor about 30 years ago. The history of this invention is interesting. M.J. Kelly, director of research(and later president of Bell Laboratories), had the foresight to realize that the telephone system needed electronic switching and better amplifiers. Vacuum tubes were not very reliable, principally because they generated a great deal of heat even when they were not being used, and, particularly, because filaments burned out and the tubes had to be replaced. In 1945 a solid-state physics group wa formed. The foregoing completes the history of electronics and electronic industries up to 1978. There is already a start toward a merging of the computer and the communication industries which might be called information manipulation. This includes storage of information, sorting, computation, information retrieval, and transmission of data. This combination of the computer and the communication fields will penetrate many disciplines. Applications will be made in the fields of law, medicine, biological sciences, engineering, library services publishing banking, reservation systems, management control, education, and defense.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권3호
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• pp.128-133
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• 1998

본 논문은 클록 초기치 누적 방식의 직접 디지털 주파수 합성기를 이용한 변조기의 성능해석에 관하여 연구한 것이다. 기존에는 랜덤한 주파수 도약을 실현하기 위하여 PLL 방식이나 디지털 주파수 합성 방식이 사용되어 왔다. 븐 논문에서는 두 방식의 단점을 개선하기 위하여 클록 초기치 누적 방식의 DDFS를 이용한 변조기 시스템을 구성하여 순시적인 주파수 도약 상태와 위상제어의 가능성 등을 확인하였다. 실험 결과 합성된 출력 주파수는 주파수 Index에 따라 기준주파수에 정확히 정수배가 되며, 합성된 정현파형의 스펙트럼은 기본파와 여러 고조파의 크기가 50 [㏈] 이상의 차이가 남으로서 고조파 성분들이 상당히 감소되었고, PN 코드를 사용한 순시적인 주파수 도약 상태는 스위칭 시간이 빠르기 때문에 주파수 도약 특성이 뛰어남을 알 수 있었다. 또한, 누산기의 set/reset상태변화에 따라 위상이 변한다는 사실도 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.251-259
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• 2009

본 논문에서는 비접촉 시스템에 있어서 스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)뿐만 아니라 2차측 정류 다이오드 역시 영 전류 스위칭(ZCS)을 이룰 수 있는 비접촉 변압기를 이용한 Half-Bridge 직렬 공진 컨버터 적용 비접촉 충전 시스템을 제안 적용하였다. 본 논문에서 제안한 비접촉 변압기 적용 Half-Bridge 직렬 공진컨버터는 공진 주파수보다 낮은 영역에서 스위칭 동작이 가능하기 때문에 불연속 공진전류에 의한 2차측 정류 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)이 가능하다. 또한 좁은 주파수 영역에서 제어가 가능하며 높은 전압 이득특성에 따라 적은 턴-수비의 변압기를 사용할 수 있으므로 기존의 비접촉 시스템과 비교해 보았을 때 효율특성을 개선시킬 수 있다. 시뮬레이션과 이론적인 분석을 토대로 3.15W 시제품을 제작하고 실험내용을 서술했다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.805-811
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• 2016

본 논문은 플래너 버스바가 적용된 BLDC 전동기 드라이브 시스템에서, 직류단 캐패시터 전단 전류를 이용한 BLDC 전동기의 상전류 추정 알고리즘을 제안한다. 플래너 버스바는 기생 인덕턴스의 크기를 최소화하여 스위칭 시 스파크에 의한 소자 파손을 방지하고, EMC (ElectroMagnetic Compatibility) 특성을 향상시킨다. 하지만 플래너 버스바의 장점을 극대화하기 위해서는 직류단 캐패시터의 전단에 전류 센서를 설치할 수밖에 없는 구조적 제약이 따른다. 직류단 캐패시터 전단에 설치된 전류 센서는 캐패시터에 흐르는 전류와 인버터 입력전류의 합을 측정하게 된다. 따라서 직류단 캐패시터 전단 전류로부터 인버터의 입력전류를 정확하게 추출하는 것이 BLDC 전동기의 전류 제어를 위해서는 필수적이다. 본 논문에서는 BLDC 전동기의 온/오프 구간 동안의 등가 회로를 분석하여 캐패시터 전단 전류로부터 인버터 입력전류를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.