본 논문은 무선충전기에 있어서 효율 증대 기법에 관한 것으로, 송수신 장치간 정렬상태를 수신 장치인 스마트폰에 표시할 수 있는 방법을 제시한다. 구현된 무선충전기는 세계 표준인 WPC( Wireless Power Consortium ) 방식을 기반으로 되어 있어 수 100kHz 이하의 주파수로 동작하고 누설 자속을 최소화할 수 있도록 자기장 차폐제를 사용한 송수신 코일 구조를 갖는다. 송수신 장치의 정렬 상태를 확인할 수 있는 종래 방식은 수신단 코일의 수신 레벨만을 표시하는 단순 방식이지만 본 방식은 수신 장치의 위치까지 알 수 있어 보다 진보된 방식이라 할 수 있다. 무선 충전기 송수신 장치의 정렬상태 검출을 위하여 수신 코일의 위치변화와 자기장 세기가 서로 선형관계에 있음을 확인하고 삼각측량법을 이용하여 이 선형관계가 위치 정보로 변환될 수 있음을 보였다. 실험을 통하여 선형관계에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 분석하고 이 요소들을 최적화한 상태에서의 선형 특성을 가질 수 있음을 보였다.
Choi, Bo Hwan;Jang, Gi Chan;Shin, Sung Min;Lee, Soo Ill;Kang, Hyun Gook;Rim, Chun Taek
Nuclear Engineering and Technology
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제48권5호
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pp.1206-1218
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2016
This article proposes a highly reliable power and communication system that guarantees the protection of essential instruments in a nuclear power plant under a severe accident. Both power and communication lines are established with not only conventional wired channels, but also the proposed wireless channels for emergency reserve. An inductive power transfer system is selected due to its robust power transfer characteristics under high temperature, high pressure, and highly humid environments with a large amount of scattered debris after a severe accident. A thermal insulation box and a glass-fiber reinforced plastic box are proposed to protect the essential instruments, including vulnerable electronic circuits, from extremely high temperatures of up to $627^{\circ}C$ and pressure of up to 5 bar. The proposed wireless power and communication system is experimentally verified by an inductive power transfer system prototype having a dipole coil structure and prototype Zigbee modules over a 7-m distance, where both the thermal insulation box and the glass-fiber reinforced plastic box are fabricated and tested using a high-temperature chamber. Moreover, an experiment on the effects of a high radiation environment on various electronic devices is conducted based on the radiation test having a maximum accumulated dose of 27 Mrad.
본 논문은 전력설비에 조기적용이 예상되는 초전도한류기의 파라메타를 정의하고 앞으로 개발방향을 제시하기 위하여 한류기의 동작원리, 특성 및 계통조기적용가능성들을 근거로 파라메타의 특성을 비교 ·평가하였다. 또한 한류기의 계통적용효과를 분석하기 위하여 SFCL이 기간 특고압 모델계통에 도입한 경우를 상정하여 3선지락 고장에서 저항형과 유도형 SFCL의 도입 효과에 대하여 RTDS (Real Time Digital Simulation)/EMTDC(Electromagnetic Transient DC)로 시뮬레이션하였다. 특히 저항형과 유도형의 한류효과의 비교 평가, 모선전압의 저하 억제 및 계통과 한류기의 파라메타와의 관련성에 대하여 검토하였다.
우리는 이 논문에서 교류전압원의 극성에 따라서 쌍방향으로 동작하는 반도체 변압기설계를 제시한다. 변압기는 회로 사이의 유도성 결합에 의하여 에너지를 전달하는 장치이다. 대부분의 변압기는 교류 전압에 의하여 1차 및 2차 코일로 구성된 장치이다. 우리가 제시하는 시스템은 전압신호 레벨을 두 방향으로 즉, 전원에서 부하까지 전압신호가 전달되기도 하고, 부하에서 전압원까지 전달되기도 한다. 전환하는 하나의 회로로 설계되어있다. 구성한 반도체 스위치는 NPN 트랜지스터가 교류 전압원 단자에 연결되어 있고, 에너지 저장 요소로서는 이미터 단자에 연결되어 있는 인덕터를 채택하였다. 제어 신호는 반도체의 베이스 단자에 인가된다. 제시하는 시스템은 전압신호의 진폭을 가역 방향으로 변화시킬 수 있다.
Recently, the RF inductive discharge or inductively coupled plasma continues to attract growing attention as an effective plasma source in many industrial applications, the best known of which are plasma processing and lighting technology. To the point of lighting sources, the ring-shaped electrodeless fluorescent lamps utilizing an inductively coupled plasma have been objects of interest and research during the last decades, mainly because of their potential for extremely long life, high lamp efficacies, rapid power switching response. In this paper, maxwell 3D finite element analysis program (Ansoft) was used to obtain electromagnetic properties associated with the coil and nearby structures. The electromagnetic emitting properties were presented by 3D simulation software operated at 250 kHz and some specific conditions. The electromagnetic field in the ferrite core was shown to be high and symmetric. An LS-100 luminance meter and a Darsa-2000 spectrum analyzer were used in the experiment. According to data on the lamp tested using high magnetic field ferrite, the optical and thermal wave fields were shown to be high around the ring-shaped electrodeless fluorescent lamp. The optical or light field was high at the center of the bulb rather than around the ferrite core. The light conditions of the bulb were assumed to be complex, depending on the condition of the filler gas, the volume of the bulb, and the frequency of the inverter. Our results have shown coupling between the gas plasma and the field of the light emitted to be nonlinear.
본 논문에서는 모바일폰에 적용되는 종래의 코일형 무선 전력 전송(WPT) 루프 안테나 및 FPCB형 근거리 통신(NFC) 안테나에 비해 두께를 1/2로 줄이면서도 동등 이상의 안테나 성능을 구현한 전자기 유도 방식의 FPCB형 WPT 및 NFC 일체형 루프 안테나를 제안하였다. 루프 안테나의 패턴 두께, 전자파 흡수체 및 금속 성분의 배터리 영향도 분석, 전자파 흡수체의 두께에 의한 안테나 성능 비교를 통해 루프 안테나의 설계 인자의 범위를 설정하였다. 본 논문에서 제안한 안테나는 3 oz 단면 FPCB에 전자파 흡수체를 부착하여 총 두께 0.45 mm로 시제품을 제작하였으며, NFC 안테나 성능은 국내 이동통신사 규격 및 EMVCo. 규격을 만족하며, WPT 안테나 성능은 종래의 코일형과 동등 이상인 68.1 %의 무선 전력 전송 효율을 얻었다. 이러한 결과들로써 본 연구에서 제안한 일체형 안테나는 모바일폰 WPT 및 NFC 안테나로서 이용될 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 뇌혈류 신호를 측정할 수 있는 시변자계 기반의 비접촉식 직물센서를 설계하여 뇌혈류 신호 검출 및 감성평가의 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물센서는 40 denier의 은사를 30합사 한 후 컴퓨터 기계 자수하여 코일형 센서로 구현하였다. 뇌혈류 측정 실험을 위해 코일형 센서를 경동맥 부위에 부착하고, ECG (Electrocardiogram) 전극과 RSP (Respiration) 측정 벨트를 부착 및 착용하도록 하였으며, 동시에 초음파 진단기기를 사용해 도플러 초음파 검사(Doppler Ultrasonography)를 수행하여 혈류 속도를 측정하였다. 피험자에게 Meta Quest 2를 착용시키고, 실험을 위해 조작된 영상 시각 자극을 보여주면서 혈류 신호를 측정한 후 시각 자극에 대한 감성평가 설문지를 작성하도록 하였다. 측정 결과, 도플러 초음파 검사를 통해 측정된 혈류 속도 신호에 변화가 생길 때 직물센서로 측정한 신호도 함께 변화하는 것으로 나타났다. 이를 통해 코일형 직물센서를 이용하여 뇌혈류활동 신호를 측정할 수 있다는 것을 검증하였다. 또한, 감성평가를 위하여 ECG 신호와 PLL 신호(직물센서 신호)에서 추출한 HRV를 계산해서 비교한 결과, 시각 자극으로 인한 교감신경계와 부교감신경계의 활성화에 따른 비율의 변화에 대해서는 직물센서로 측정한 신호와 ECG 신호를 이용해 계산한 값이 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 시변자계 기반의 코일형 직물 센서를 통해 뇌혈류 변화 측정 및 감성 모니터링이 가능할 것으로 사료된다.
Power systems are becoming larger and larger for meeting electric power demand. Therefore, the over-currents resulting from contingencies such short circuits are increasing higher. The Maximum short circuit current of modern power system is becoming so large that circuit breaker are not expected th be able to shut down the current in the future. In order to cut over-currents, a system composed of a superconducting fault current limiter(SFCL) and traditional breaker seems to provide a promising solution for future power operation. In present paper, three line-to-ground fault is assumed to happen at the center of 345kV transmission lines in a large capacity electric power system The superconducting fault current limiter was represented using a commutation type, which consists of a non-inductive superconducting coil and current limiting element(resistor or reactor). The introduction merits of the SFCL were investigated quantitatively by RTDS/EMTDC from the viewpoint of current limiting performance, the prevention of the voltage drop at the load bus and comparison characteristics for two type SFCL. Desired design specification and operation parameters of SFCL were also given qualitatively by the performance evaluation of the two type SFCL in the power system.
This paper presents the two lossless auxiliary inducors-assisted voltage source type half bridge(single ended push pull:SEPP) series resonant high frequency inverter for induction heated fixing roller in copy and printing machines. The simple high-frequency inverter treated here can completely achieve stable zero current soft switching (ZCS) commutation forwide its output power regulation ranges and load variations under constant high frequency pulse density modulation (PDM) scheme. Its transient and steady state operatprinciple is originally described and discussed for a constant high-frequency PDM control strategy under a stable ZCS operation commutation, together with its output effective power regulation charactertics-based on the high frequency PDM strategy. The experimenoperating performances of this voltage source SEPP ZCS-PDM series resonant high frequency inverter using IGBTs are illustrated as compared with computer simulation results and experimenones. Its power losses analysis and actual efficiency are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results. The feasible effectiveness of this high frequency inverter appliimplemented here is proved from the practical point of view.
An inductively coupled magnetical signal (pulse wave, 0.7 to 60Hz, eighteen volts peak to Peak) that was applied non-invasively on the skin surface overlying the approximate site(measure position). In the group with unipolar pulse signal currents produced smaller than in the group with bipolar pulse signal. The signal was transmitted to the active coil, including a time-varying magnetic field: this in turn induced a the-varying electrical field in the field in the bone. It is very important to determine system parameters due to treatment time(healing) and the simplicity. This paper investigation was designed to compare the relative effects of pulsed unipolar currents with the effects of an identical pulsed bipolar currents. Since Inductive coupling is non-invasive and involves portable equipment, it is easy to apply and requires precise localization, it has distinct advantages and field characteristics along the bone for each different signal.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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