• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권11호
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• pp.215-222
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• 2018

본 논문에서는 슈퍼커패시터를 적용한 에너지 저장장치에 대해서 연구하였다. 납축전지등을 사용하였던 기존방식과는 다르게 슈퍼커패시터를 사용하여 고출력을 달성할 수 있으며, 이러한 특징으로 인하여 연구된 저장장치는 비상전원용 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전력품질 개선이나 짧은 순간에 큰 출력을 요구하는 고속 기동용 모터등의 전원시스템으로도 사용이 가능한 장점이 있다. 에너지변환 시스템은 양방향 인버터와 컨버터로 구성되어 고속, 고출력의 충전, 방전을 수행할 수 있는 장점도 있다. 양방향 인버터를 이용한 two loop 제어기 설계 방법이 제시되었고, 실험과 제작을 통해 설계 방법의 정합성을 입증하였다. 설계 순서는 먼저 상태공간 평균화 기법과 Decoupling 기법을 이용하여 선형화된 전달함수를 계산하였다. 다음 20% 오버슈트와 안정시간을 만족시키는 전류 제어기 설계를 한 후에 오버슈트 없는 전압과 10배 이상 느린 안정시간을 가지는 전압제어기를 설계한 후 단위계단응답 커브를 통해 원하는 설계특성이 나오는 지를 확인하는 과정으로 이루어진다. 설계된 제어기들은 계통과 단위 역률을 이루며 제어되기 때문에 전력품질 향상을 이룰 수 있으며, 빠른 응답특성과 정상상태 오차를 0으로 만들 수 있는 우수한 제어특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1218-1223
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• 2019

HVDC 시스템에서 풀-브리지 서브 모듈 구조는 하프브리지 서브 모듈에 비해 부품 수가 증가하지만 100 % 여유율 확보가 가능하여 고장률을 크게 줄일 수 있다. 그러나 풀-브리지 서브 모듈은 여유율 보장과 암(arm) 단락 방지를 위한 데드 타임(dead-time)을 확보하기 위해 복잡한 제어 알고리즘이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해 풀-브리지 서브 모듈과 동일한 부품 수와 100 % 여유율을 갖는 병렬 하프브리지 구성의 고장률을 분석한다. 기존의 부품 고장 분석에 고장나무분석 방법을 적용하여 서브 모듈의 동작 위험을 반영함으로써 서브 모듈의 수명주기를 보다 정확하게 예측할 수 있다. 병렬 하프브리지 서브모듈의 타당성 검증을 위해 FTA 기반 분석 방법과 기존의 PCA 기반 방법으로 분석된 고장률을 비교한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권3호
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• pp.444-457
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• 2014

This paper presents the design and realization of a digital PV simulator with a Push-Pull Forward (PPF) circuit based on the principle of modular hardware and configurable software. A PPF circuit is chosen as the main circuit to restrain the magnetic biasing of the core for a DC-DC converter and to reduce the spike of the turn-off voltage across every switch. Control and I/O interface based on a personal computer (PC) and multifunction data acquisition card, can conveniently achieve the data acquisition and configuration of the control algorithm and interface due to the abundant software resources of computers. In addition, the control program developed in Matlab/Simulink can conveniently construct and adjust both the models and parameters. It can also run in real-time under the external mode of Simulink by loading the modules of the Real-Time Windows Target. The mathematic models of the Push-Pull Forward circuit and the digital PV simulator are established in this paper by the state-space averaging method. The pole-zero cancellation technique is employed and then its controller parameters are systematically designed based on the performance analysis of the root loci of the closed current loop with $k_i$ and $R_L$ as variables. A fuzzy PI controller based on the Takagi-Sugeno fuzzy model is applied to regulate the controller parameters self-adaptively according to the change of $R_L$ and the operating point of the PV simulator to match the controller parameters with $R_L$. The stationary and dynamic performances of the PV simulator are tested by experiments, and the experimental results show that the PV simulator has the merits of a wide effective working range, high steady-state accuracy and good dynamic performances.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권2호
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• pp.81-86
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• 2016

Background: For positron emission tomography (PET) application, cadmium zinc telluride (CZT) has been investigated by several institutes to replace detectors from a conventional system using photomultipliers or Silicon-photomultipliers (SiPMs). The spatial and energy resolution in using CZT can be superior to current scintillator-based state-of-the-art PET detectors. CZT has been under development for several years at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) to provide a high performance gamma ray detection, which needs a single crystallinity, a good uniformity, a high stopping power, and a wide band gap. Materials and Methods: Before applying our own grown CZT detectors in the prototype PET system, we investigated preliminary research with a developed discrete type data acquisition (DAQ) system for coincident events at 128 anode pixels and two common cathodes of two CZT detectors from Redlen. Each detector has a $19.4{\times}19.4{\times}6mm^3$ volume size with a 2.2 mm anode pixel pitch. Discrete amplifiers consist of a preamplifier with a gain of $8mV{\cdot}fC^{-1}$ and noise of 55 equivalent noise charge (ENC), a $CR-RC^4$ shaping amplifier with a $5{\mu}s$ peak time, and an analog-to-digital converter (ADC) driver. The DAQ system has 65 mega-sample per second flash ADC, a self and external trigger, and a USB 3.0 interface. Results and Discussion: Characteristics such as the current-to-voltage curve, energy resolution, and electron mobility life-time products for CZT detectors are investigated. In addition, preliminary results of gamma ray imaging using 511 keV of a $^{22}Na$ gamma ray source were obtained. Conclusion: In this study, the DAQ system with a CZT radiation sensor was successfully developed and a PET image was acquired by two sets of the developed DAQ system.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.51-57
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• 2015

본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 14비트 이상의 고 해상도를 갖는 A/D 변환기 설계를 위하여 공급 전압이 1.8V인 CMOS 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 4차 델타 시그마 변환기는 타임 인터리빙 기술을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 연산증폭기를 재사용하는 구조를 통해 차수에 따라 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 2개의 연산증폭기 만으로 구동 시켰다. 또한 스위치드 커패시터 적분기 구조상의 특징인 샘플링 시간과 적분 시간의 동작에 따라 샘플링 커패시터의 크기를 조절함으로서 저항 성분으로부터 발생하는 열잡음인 KT/C 잡음을 감소시킬 수 있는 회로를 제안하였다. 제안한 델타-시그마 변조기는 Magna 0.18um CMOS n-well 1 폴리 6메탈 공정을 이용하여 제작되었으며 제작된 칩의 측정 결과 전력소모는 1.8V 전원 전압에서 $828{\mu}W$이고 샘플링 및 입력 주파수가 256KHz, 1KHz일 때 최대 SNDR은 75.7dB, DR은 81.3dB로 측정되었다. KT/C 잡음 저감 회로가 적용되지 않은 회로에서는 최대 SNDR이 72.1dB 로 측정되어 KT/C 잡음 저감 회로가 적용되었을 때 약 3dB정도의 성능 향상을 나타내었다. 회로의 FOM은 41pJ/step과 142dB로 계산되었다.

• 한국광학회지
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• 제13권2호
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• pp.146-150
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• 2002

본 연구에서는 광통신 시스템에 응용할 수 있는 장파장용 광 싸이리스터(optcal thyristor)를 제안하고, 소자를 제작하여 그 특성을 측정 분석하였다. 발광과 수광의 기능을 수행하는 광 싸이리스터는 광 네트워크 구성의 핵심 소자로서 충분한 스위칭 전압이 요구되는데, 단일 광 싸이리스터에서 충분한 스위칭 전압 4.03(V)와 홀딩 전압(holding voltage) 1.77(V)를 얻었다. 또한 입력 전류에 따른 수광에 필요한 충분한 광량을 얻을 수 있었고, 입사 광에 따른 비선형 I-V특성의 변화량을 확인 할 수 있었다. 실험적으로 얻어진 장파장용 DOT의 비선형적 특성은 일정한 진폭을 유지 시켜주는 광 하드 리미터(optical hard-limiter), ATM패킷 헤더 프로세싱을 위한 광 ATM 패킷 스위cld, 파장 분할 다중화(WDM) 광전송 시스템에서 파장 라우팅을 위한 파장 변환기 등의 많은 광통신 용용 분야에 적용할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.216-218
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• 2001

The transformer role is very important in power system operation and control; also its price is very expensive. Therefore many kinds of the efforts for transformer protection have been executed. So for as, current differential relay(87) has been mainly used for transformer protection. But current differential relaying method has several troubles as followings. Differential current can be occurred by transformers inrush current between winding1 and winding2 of transformer when transformer is initially energized. Also harmonic restrained element used in current differential relaying method is one of the causes of relays mal-operation because recently harmonics in power system gradually increase by power switching devices(SVC, FACTS, DSC, etc). Therefore many kinds of effort have been executed to solve the trouble of current differential relay and one of them is method using ratio of increment of flux linkages(RIFL) of the primary and secondary windings. This paper introduces a novel protective relay for power transformers using RIFL of the primary and secondary windings. Novel protective relay successfully discriminates between transformer internal faults and normal operation conditions including inrush and this paper includes real time test results using RTDS(Real Time Digital Simulator) for novel protective relay. A novel protective relay was designed using the TMS320C32 digital signal processor and consisted of DSP module. A/D converter module, DI/DO module, MMI interface module and LCD display module and developed by Xelpower co., Ltd.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.256-265
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• 2009

레이저 출력은 20w에서 100w까지 연속적으로 조절이 되고 노출시간은 0.01초에서 수초 사이로 조절이 가능 하다. 펄스동작은 레이저 빔을 주기적으로 차단할 수가 있고 슈퍼펄스는 0.1$\sim$1ms사이에서 방전을 이루어지며, 순간적인 레이저 출력은 5$\sim$10 까지 증가된다. 특히, 자궁암의 경우 자궁구 내벽에서 악성세포를 제거해야 하므로 펄스에 대한 튜브출력의 안정이 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 영전압 스위칭동작을 확보하여 컨버터 1 차측 주 회로에 고주파 변압기 누설인덕턴스($L_1$) 증가 및 직렬 인덕터 없이 안정된 소프트 스위칭 동작영역이 확보, 인덕터($L_f$)전류의 순환전류 경로차단 컨버터 1차측 주회로 스위칭소자와 고주파 변압기의 도통손실이 크게 줄어, 고주파 2차측 정류부($D_5,\;D_6$)도 소프트 스위칭 되고, 스위칭손실 흡수분을 부하로 회생할 수 있는 특징을 갖고, 튜브안정화가 되어 설계 및 제작하여 실험한 결과, 기존장비에 비해 10%의 향상된 결과를 가져왔고, 추후 시스템적으로 보완을 하면 우수한 결과가 될 것으로 사려 된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-19
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• 2005

일반적인 와전류 검사는 단일 주파수 또는 매우 협소한 주파수 대역을 가지는 정현적 신호 사용하며, 알루미늄과 같은 도체에서 피로 균열 같은 결함을 검출하는데 사용되고 있다. 이에 반하여 펄스 와전류는 아주 넓은 주파수 대역폭을 가지는 펄스 신호를 사용한다. 이것은 여러 주파수를 동시에 사용하는 다중 주파수 와전류 검사를 한번에 수행할 수 있도록 하며, 일상적인 와전류 검사에 비하여 침투 깊이를 더 깊게 할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 부식 또는 침식 등에 의한 금속 손실을 평가하기 위한 펄스 와전류 장치를 개발하였다. 개발된 장비는 최대 40 V의 구형 펄스를 발생시키는 펄스 발생기, 수신된 신호를 52 dB까지 증폭하는 증폭기, 16 bit 20MHz의 A/D 변환기, 윈도우 프로그램으로 운영되는 산업용 개인 컴퓨터로 구성하였다. 펄스 와전류 탐촉자는 구동 코일 안에 검출 코일을 삽입한 pancake 형태로 설계 제작하였다. 검출 코일의 출력 신호는 구동 코일에 전압을 끊을 때 갑자기 증가하고 신호의 후반부는 시간에 따라 지수적으로 감소하였으며, 감쇠율을 나타내는 지수 값은 알루미늄 두께가 두꺼울수록 증가하였다.

• 전기학회논문지
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• 제67권12호
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• pp.1641-1647
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• 2018

In this paper, we describe a portable potentiostat which is capable of cyclic voltammetry(CV) and amperometry for electrochemical dissolved oxygen sensor. In addition, this portable potentiostat can also transmit the measured data wirelessly to android devices such as smart phone, tablet, etc. through Bluetooth. The potentiostat system consists of three parts; a voltage generator circuit which is controlled by Arduino nano and 12-bit DAC(digital to analog converter) to generate necessary electric potential for operating the electrochemical sensor, an oxidation/reduction current measurement circuit, and a Bluetooth module to transmit data wirelessly to an android device. Once measurements are carried out with the android application, the measured data is transmitted to the android device via Bluetooth and displayed using the android app. in real time. In this paper, we report the measured reduction current with a fabricated dissolved oxygen sensor in both saturated-oxygen state and zero-oxygen states. The results of the developed portable potentiostat system are in good agreement with those of the commercial portable potentiostat (${\mu}stat200$, Dropsens inc.). The measured peak reduction currents using the developed potentiostat and the commercial ${\mu}stat200$ potentiostat were $-0.755{\mu}A$ and $-0.724{\mu}A$, respectively. The reduction currents measured at zero-oxygen state were $-0.005{\mu}A$ and $-0.004{\mu}A$. The discrepancy between those two systems seems very small, which implies successful development of a portable and wireless potentionstat.