• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권9호
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• pp.1998-2008
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• 2020

Solenoid operated valves (SOV) play important roles in industrial process to control the flow of fluids. Solenoid valves can be found in so many industries as well as the nuclear plant. The ability to be able to detect the presence of faults and predicting the remaining useful life (RUL) of the SOV is important in maintenance planning and also prevent unexpected interruptions in the flow of process fluids. This paper proposes a fault diagnosis method for the alternating current (AC) powered SOV. Previous research work have been focused on direct current (DC) powered SOV where the current waveform or vibrations are monitored. There are many features hidden in the AC waveform that require further signal analysis. The analysis of the AC powered SOV waveform was done in the time and frequency domain. A total of sixteen features were obtained and these were used to classify the different operating modes of the SOV by applying a machine learning technique for classification. Also, a deep neural network (DNN) was developed for the prediction of RUL based on the failure modes of the SOV. The results of this paper can be used to improve on the condition based monitoring of the SOV.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권6호
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• pp.1567-1576
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• 2015

Offline inductance identification of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) is essential for the design of the closed-loop controller and position observer in sensorless vector controlled drives. On the base of the offline inductance identification method combining direct current (DC) offset and high frequency (HF) voltage injection which is fulfilled at standstill, this paper investigates the inverter nonlinearity effects on the inductance identification while considering harmonics in the induced HF current. The negative effects on d-q axis inductance identifications using HF signal injection are analyzed after self-learning of the inverter nonlinearity characteristics. Then, both the voltage error and the harmonic current can be described. In addition, different cases of voltage error distribution with different injection conditions are classified. The effects of inverter nonlinearities on the offline inductance identification using HF injection are validated on a 2.2 kW interior PMSM drive.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.112-119
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• 2009

본 논문은 홀센서를 사용하는 고속 소형 BLDCM의 속도제어를 위해 PLL 방식을 적용하였다. 제안된 방식은 기준펄스 신호와 홀센서 신호와의 위상차를 이용하는 PLL 기반의 속도제어 기법으로, 별도의 속도 계산이 요구되지 않고, 지령전류는 직접 두 신호의 위상차에 의해 결정된다. 전류 지령은 두 펄스 신호의 위상차에 따라서, 전동기의 속도를 일정하게 유지하기 위하여 변화된다. 제안된 방식은 매우 간단하지만 효과적인 속도 제어를 구현할 수 있다. 또한, 부드러운 토크를 발생하기 위하여 지령 전류는 가속 및 감속 패턴을 따라 변동하도록 설계되었다. 제안된 방식은 50W, 40,000[rpm]급의 소형 고속 BLDCM에 적용하여 실험하였다.

• 센서학회지
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• 제23권1호
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• pp.42-45
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• 2014

Recently, tremendous application utilizing electrospun nanofibers have been actively reported due to its several advantages, such as high surface to volume ratio, simple fabrication and high-throughput manufacturing. In this paper, we developed highly sensitive and consistent nanofiber humidity sensor by electrospinning. The humidity sensor was fabricated by rapid electrospinning (~2 sec) $TiO_2$/PVP/LiCl mixed solution on the micro-interdigitated electrode. In order to evaluate the humidity sensing performances, we measured current response using DC bias voltage under various relative humidity levels. The results show fast response / recovery time and marginal hysteresis as well as long-term stability. In addition, with the aid of micro-interdigitated electrode, we can reduce a total resistance of the sensor and increase the total reaction area of nanofibers across the electrodes resulting in high sensitivity and enhanced current level. Therefore, we expect that the electrospun nanofiber array for humidity sensor can be feasible and promising for diverse humidity sensing application.

• 전기학회논문지
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• 제61권11호
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• pp.1625-1633
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• 2012

In the lighting industry, a Lighting Emitting Diode (LED) is increasingly used because of many advantages and a eco-friendly product comparing with the conventional lighting. However, the LED lighting has to include various AC/DC converters because the direct current is used for the LED lighting. Among a lot of power converters, the flyback converter is widely used for the LED lighting and includes some electrolytic capacitors for the voltage regulation. But the electrolytic capacitor has shorter lifetime than the LED element. It makes the expected life-time of the converter having the electrolytic capacitor shorter than the LED element. This paper proposes the single-stage PFC flyback converter without electrolytic capacitors. To verify the performance of the proposed converter, simulated and experimental works were carried out.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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• pp.65-68
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• 2001

In the vector control methods of induction motor, the stator current is divided into the flux and torque component current. By controlling these components respectively, the methods control independently flux and torque as in the DC motor and improve the control effects. To apply the vector control methods, the position of the rotor current is identified. The indirect vector control use the parameters of the machine to identify the position of rotor flux. But due to the temperature rise during machine operation, the variation of rotor resistance degrades the vector control. To solve the problem, the q-axis is aligned to reference frame without phase difference by comparing the real flux component with the reference flux component. Then to compensate the slip, PI controller is used. The proposed method keeps a constant slip by compensating the gain of direct slip frequency when the rotor resistance of induction motor varies. To prove the validations of the proposed algorithm in the paper, computer simulations is executed.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.38-42
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• 2012

Fixtures such as bushings in terminations of high temperature superconducting(HTS) power cable systems are subjected to high voltages, which have to transition from ambient to cryogenic temperatures. As such it is imperative to ensure the integrity of the dielectrics under all operating conditions, including thermal aspects brought about by the passage of current. Gaseous helium(GHe) at high pressure is regarded as a potential coolant for superconducting cables. The dielectric aspects of cryogenic helium gas are both complex and demanding. In this experimental study we looked at the interface between a smooth epoxy surface and high pressure helium gas in a homogeneous electric field. The alternating current(AC) flashover voltages of epoxy samples are presented. The results have been analyzed by using Weibull statistics. In addition to the behavior of the epoxy in gaseous helium as a function of pressure and temperature we also present data of the characteristics of the epoxy in mineral oil and in liquid nitrogen($LN_2$). The breakdown characteristics of a uniform field gap in gaseous helium as a function of pressure and temperature under AC, direct current(DC) and lightning impulse voltages are also given. Electric field calculations have been made for one of the experimental geometries in an attempt to explain some of the anomalies in the experimental results.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2426-2438
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• 1994

본 논문에서는 DFB 반도체 레이저의 직접 주파수변조 응답특성에 대한 새로운 전기적 회로모델을 제시하였다. 특히 본 논문에서는 캐리어농도의 변조효과뿐만 아니고 온도변조효과에 따른 DFB 반도체 레이저의 변조특성을 동시에 고려함으로써 DC에서 수 GHz의 변조주파수 범위에 이르는 주파수응답특성을 얻을 수 있었다. 온도변조효과에 의한 주파수응답특성은 레이저 다이오드의 구조로부터 회로모델링하여 기존의 실험치와 비교하였으며, 캐리어농도변조효과에 이한 회로모델링은 DFB 레이저의 율방정식(rate equations)을 선형화함으로써 소신호 회로모델을 구하고 이를 기존의 수치해석에 의해 제시된 결과치와 비교하여 전체적인 주파수응답특성이 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.102-102
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• 2016

본 연구에서는 직류 전원(direct current; DC)을 이용한 스퍼터링과 고전력펄스 마그네트론 스퍼터링(high-power impulse magentron sputtering; HIPIMS)의 두 가지 방법과 빗각 증착을 적용하여 제조한 티타늄 질화물(TiN) 박막의 미세구조 변화가 물성에 미치는 영향을 확인하였다. TiN 박막은 99.5%의 Ti 타겟을 사용하고, Ar가스와 $N_2$ 분위기에서 스테인리스(SUS304)와 초경(cdmented carbide; WC-10wt.%Co) 기판위에 코팅하였다. 기판은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척을 실시한 후 진공용기에 장착하고 기본 진공도인 ${\sim}2.0{\times}10^{-5}Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 기판과 타겟 간의 거리는 DC 스퍼터링은 10 cm, HIPIMS 스퍼터링은 8.5 cm 이었다. 진공용기의 압력이 기본 진공도까지 배기되면 Ar 가스를 ${\sim}10^{-2}Torr$로 주입한 후 기판에 라디오 주파수(radio frequency; RF) 전원으로 약 -800 V의 전압을 인가하여 글로우 방전을 발생시키고 약 30 분간 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝난 후 기본 진공도까지 배기한 후 Ar와 $N_2$ 가스를 ${\sim}10^{-3}Torr$로 주입하여 TiN 코팅을 실시하였다. 빗각의 크기는 $45^{\circ}$와 $-45^{\circ}$이며, TiN 박막의 총 두께는 약 $2.5{\sim}4.0{\mu}m$ 로 유지하였다. 공정조건에 따라 TiN 박막의 주상정은 형태와 기울어진 각도가 다른 것을 확인하였다. DC 스퍼터링으로 제조된 TiN 박막은 기판홀더에 약 -100 V 의 bias 전압을 인가하면 인가하지 않은 박막에 비해 치밀한 박막의 성장과 경도 값도 증가하는 사실을 확인하였다. 또한 빗각을 적용하고 bias 전압을 인가하지 않은 시편에서 박리현상이 일어났다. HIPIMS로 제조한 TiN 박막은 bias 전압을 인가한 박막과 인가하지 않은 박막의 주상정 형상과 경도 값에 큰 차이가 없었으며, 박막의 박리현상은 모든 시편에서 일어나지 않았다. DC 스퍼터링으로 제조한 TiN 박막은 bias 전압을 인가하지 않으면 색상이 노란색이 아닌 갈색으로 나타났으며, HIPIMS으로 제조한 박막은 bias 전압 인가 유무에 상관없이 노란색 색상을 나타냈다. 앞서 설명한 DC 스퍼터링과 HIPIMS의 공정조건에 따라 나타난 박막의 경도, 색상, 물성변화 차이는 DC 스퍼터링보다 높은 HIPIMS의 이온화율에서 기인한 것으로 생각된다. 본 연구결과를 이용하면 다양한 형태의 박막 구조 제어가 가능하고 이러한 미세구조 제어를 통해서 박막의 물성도 제어가 가능할 것으로 판단된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.108-116
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• 2002

본 논문은 인체에 대전된 정전기 방전전압 파형의 측정과 특성 분석에 관한 것으로 정전기 고속과도전압 측정기의 동작원리와 설계기법에 대하에 기술하였다. 여러 가지 실험조건에서 인체에 대전된 전하에 의해 발생한 정전기방전전압의 피크값과 상승시간을 분석하였다. 제안된 전압측정계의 주파수대역은 DC-400[MHz]이다. 각 실험조건에서 정전기 방전전압과 전류의 파형은 거의 비슷하였으며, 크기도 비례적 관계를 나타내었다. 빠른 접근일 때가 느린 접근일 때 보다 빠른 초기상승시간의 정전기방전전압이 나타났다. 인체에 의한 직접 방전전압은 비교적 초기상승시간이 10-30[ns]로 길었으나, 크기는 작았다. 반면에 손에 쥔 금속체를 통한 방전전압은 1~3[ns]의 짧은 상승시간을 가지며 피크값은 매우 크게 나타났다. 결국 정전기 방전전압과 전류 파형은 정전기 방전을 일으키는 접촉물체와 접근속도에 깊은 관계가 있음을 알았으며, 본 연구의 결과는 정전기 장해방지장치의 설계를 위한 기초자료로 활용될 것이다.