• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권5호
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• pp.671-676
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• 2011

A multilayer square-type piezoelectric transformer with a hole at the center was investigated in this paper. Temperature distribution at the center was improved by using this construction, therefore increasing input voltage and output power. This model was simulated and investigated successfully by applying a finite element method (FEM) in ATILA software. An optimized structure was then fabricated, examined, and compared to the simulation results. Electrical characteristics, including output voltage and output power, were measured at different load resistances. The temperature distribution was also monitored using an infrared camera. The piezoelectric transformer operated at first radial vibration mode and a frequency area of 70 kHz. The 16 W output power was achieved in a three-layer transformer with 96% efficiency and $20^{\circ}C$ temperature rise from room temperature under 115 V driving voltage, 100 ${\Omega}$ matching load, $28{\times}28{\times}1.8mm$ size, and 2 mm hole diameter. With these square-type multilayer piezoelectric transformers, the temperature was concentrated around the hole and lower than in piezoelectric transformers without a hole.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제40권2호
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• pp.55-61
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• 2019

Recently, various researches on materials and equipment have been actively conducted to overcome the limitations of conventional output methods due to the increase of diversity of 3D printing materials and to adopt an output method suitable for the characteristics of each material. As the range applicable to outputable materials is expanded, manufacturing of medical devices applied to patients is in a more rapid growth trend than other fields. In this study, we investigated the suitable materials for fabricating 3D printer using photocurable resin. As a result, one suitable material was selected through biological safety experiment and thermal stability experiment. Next, to optimize the output of the selected materials, we have developed a system that optimizes the equipment according to the characteristics of the material. The results of this study enabled the implementation of personalized medical implants that could not be made from 3D printer dependent materials, thereby overcoming the limitations of existing 3D printer output conditions and dedicated materials.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권6호
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• pp.18-24
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• 2012

본 논문에서는 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작된 무선 센서네트워크 송신기에 적용 가능한 50MHz/s 저전력 10비트 DAC 측정 결과를 제시한다. 제작된 DAC는 일반적 세그멘티드 방식과는 다르게 2단 온도계 디코더를 이용한 전류 구동 방식으로, 10비트를 상위 6비트와 하위 4비트로 나누어 구현하였다. 상위 6 비트의 온도계 디코더는 3비트의 행 디코더와 3비트의 열 디코더로 행과 열을 대칭적으로 구성하여 상위 전류 셀을 제어하였고, 하위 4비트도 온도계 디코더 방식으로 하위 전류셀을 구동하도록 설계하였다. 상위와 하위 단위 전류 셀은 셀 크기를 바꾸는 대신 바이어스 회로에서 하위 단위 전류의 크기가 상위 단위 전류와의 크기에 비해 1/16이 되도록 바이어스 회로를 설계하였다. 그리고 상위와 하위 셀간의 온도계 디코더 신호의 동기를 위해 입력 신호 및 디코딩 된 신호에 모두 동기화 래치를 적용하여 Skew를 최소화하도록 설계하였다. 측정결과 DAC는 50MHz클럭에서 최대 출력구동범위가 2.2Vpp이고, 이 조건에서 DC전원은 3.3 V에서 DC전류 4.3mA를 소모하였다. 그리고 DAC의 선형성 특성은 최대 SFDR이 62.02 dB, 최대 DNL은 0.37 LSB, 최대 INL은 0.67 LSB로 측정되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.55-61
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• 2007

This paper describes the procedure and calculation results of basic design and transient variation of performance of 1 MWe large scale solar thermal power plant (STPP) by using the commercial software of THERMOFLEX and TRNSYS, respectively. In order to simulate the transient variation of STPP, the results of basic design are necessary. The design standard of the STPP is 1 MWe generation with solar only at high DNI condition and then 0.6 MWe output power for 1 hour using stored energy when the DNI becomes lower unable to operate normally. The results of basic design show the important design data of flow rates, water/steam conditions at each equipments and the estimated efficiency of STPP. In addition, dynamic simulation results of STPP are predicted and plotted for one year and three different days weather data of Daejeon.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1030-1035
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• 2012

본 연구에서는 OTEC에 적용가능한 구심터빈을 대상으로 암모니아를 적용하여 8kW급 구심터빈의 설계 및 CFD 해석을 수행하였다. 구심터빈은 스크롤 케이싱, 18개의 베인노즐, 13개의 로터 블레이드로 구성된다. 질량유량과 입구온도는 0.5kg/s와 $25^{\circ}C$이며, 가변회전수 12,000~36,000 rpm 범위내에서 9가지 조건에 대해 해석을 수행하였다. 회전수 변화에 따른 해석결과, 설계회전수 24,000 rpm에서 최대효율점을 보였으며, 이때 최고효율은 88.66 %, 출력은 8.52kW이다. 향후, 팽창비가 1.4~1.5 정도의 범위를 갖도록 최적설계 과정을 통한 연구가 필요하다. 본 연구를 통해 분석된 해석결과는 다양한 작동유체 조건에서 목표출력에 해당하는 구심터빈의 최적 설계파라미터 구성을 위한 설계자료로 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.545-552
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• 2015

The heat generation in PEMFC is proportional to the electrical power output. Therefore, when the fuel cell produced the maximum output, the maximum heat was generated. In order to maintain the performance of the fuel cell, thermal management is as important as pressure and humidity conditions of the reactive gas. In this study, considering the thermal management for the maximum output operation, the optimal cooling channel design specifications of bipolar plate are found for the highest cooling performance. In the current bipolar plate research, many studies focused on analyzing various factors individually but there is no more study on the interaction between design factors. In this study, the heat transfer was simulated by COMSOL Multiphysics with the main design factors which are designated shape, width and rib length. One of the experimental design methods, general full factorial design method, was used to analyze the main factor and interaction on average temperature and maximum temperature for the design specification of fuel cell bipolar plate. When analysis result shows that all of these three factors are highly important, it can confirm that the interaction occurs between the factors.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권4호
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• pp.67-75
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• 2015

PV module is conventionally connected in series with some solar cell to adjust the output of module. Some bypass diodes in module are installed to prevent module from hot spot and mismatch power loss. However, bypass diode in module exposed outdoor is easily damaged by surge voltage. In this paper, we study the thermal and electrical characteristics change of module with damaged bypass diode to easily find module with damaged bypass diode in photovoltaic system consisting of many modules. Firstly, the temperature change of bypass diode is measured according to forward and reverse bias current flowing through bypass diode. The maximum surface temperature of damaged bypass diode applied reverse bias is higher than that of normal bypass diode despite flowing equal current. Also, the output change of module with and without damaged bypass diode is observed. The output of module with damaged bypass diode is proportionally reduced by the total number of connected solar cells per one bypass diode. Lastly, the distribution temperature of module with damaged bypass diode is confirmed by IR camera. Temperature of all solar cells connected with damaged bypass diode rises and even hot spot of some solar cells is observed. We confirm that damaged bypass diodes in module lead to power drop of module, temperature rise of module and temperature rise of bypass diode. Those results are used to find module with a damaged bypass diode in system.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1679-1688
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• 1990

본 연구에서는 역산법으로 열확산계수를 추정하기 위하여 비선형 매개변수 추 정법을 사용하며, 실험데이터의 통계적 처리방법, 추정이론을 정리하여 이 추정법에 적합한 알고리즘을 만들었다. 수정된 Gauss법을 컴퓨터에 사용할 수 있도록 프로그 램을 개발하였으며, 이 방법의 정확성을 증명하기 위하여 일정열유법과 동일한 실험장 치를 사용하되 경계조건이나 초기조건을 시간의 변화에 따라 이산적으로 측정하여, 매 개변수인 열확산계수를 온도의 함수로 찾고자 하였으며, 통계적인 개념보다는 역산적 인 면에 더 치중하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.86-93
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• 2022

우주용 전개형 메쉬 안테나는 궤도 운용 시 RF 성능을 보장하기 위해 극한의 궤도 열 환경 하에서 극심한 온도변화에 의한 열변형을 최소화할 수 있는 열설계가 필수적이다. 일반적으로 궤도 상에서 전력 생성을 위해 전개형 태양전지판이 주로 적용되고 있으나, 태양전지판으로 인한 그림자로 인해 안테나 표면에 극심한 온도구배가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전개형 메쉬 안테나 후면부에 멤브레인 시트를 적용하고, 시트 후면부에 유연 태양전지셀을 부착하여 전개형 태양전지판으로 인한 온도구배를 최소화할 수 있는 이중막 구조의 설계 방식을 제안하였다. 제안된 안테나 열설계의 유효성을 검증하기 위해 궤도 열해석을 통해 안테나 표면에서 발생하는 온도구배 분석을 수행하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권1호
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• pp.7-15
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• 2024

유연신축성 전자 디바이스의 다기능화, 소형화 및 고출력화 추세에 따라 우수한 열 전달 특성을 갖춘 재료나 구조가 이슈로 부상하고 있다. 기존의 열계면 소재는 급격한 구부림, 비틀림, 신축 등을 겪어야 하는 유연신축성 전자 디바이스의 방열 요구성능을 충족시키지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 높은 열전도성과 신축성을 동시에 갖는 열계면 소재 개발이 요구된다. 본 논문에서는 Liquid metal, Carbon, Ceramic 기반 신축성 열계면 소재의 연구동향을 살펴보고 열적, 기계적 특성 향상을 위한 효과적 전략을 알아보고자 한다.