• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.301-302
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• 2007

Energy harvesting from the vibration through the piezoelectric effect has been studied for powering the wireless sensor node. For the driving wireless sensor node, the generated energy is required to store the capacitor or battery. For the rapid charging, higher voltage than battery's capacity voltage and a large current are necessitated. However, the piezoelectric energy harvester is generally featured as a high voltage and low current generator. As it is known that the generated current in the piezoelectric energy harvester is related to an area of electrode of piezoelectric ceramics, we fabricated the multilayer ceramics to increase effective area for the faster charging. The energy harvesting properties and charging characteristics of multilyaer ceramics were investigated and discussed.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권6호
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• pp.1625-1642
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• 2015

We propose an electrically self-reliant structural health monitoring (SHM) system that is able to wirelessly transmit sensing data using electrical power generated by vibration without the need for additional external power sources. The provision of reliable electricity to wireless SHM systems is a highly important issue that has often been ignored, and to expand the applicability of various wireless SHM innovations, it will be necessary to develop comprehensive wireless SHM devices including stable electricity sources. In light of this need, we propose a new, highly efficient vibration-powered generator based on a tuned-mass-damper (TMD) mechanism that is quite suitable for vibration-based SHM. The charging time of the TMD generator is shorter than that of conventional generators based on the impedance matching method, and the proposed TMD generator can harvest 16 times the amount of energy that a conventional generator can. The charging time of an SHM wireless transmitter is quantitatively formulated. We conduct wireless monitoring experiments to validate a wireless SHM system composed of a self-reliant SHM and a vibration-powered TMD generator.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권4호
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• pp.80-87
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• 2022

Lack of sufficient battery capacity is one of the most important challenges impeding the development of wireless sensor networks (WSNs). Recent innovations in the areas of wireless energy transfer and rechargeable batteries have made it possible to advance WSNs. Therefore, in this article, we propose an energy-efficient charging of sensors in a WSN scenario. First, we have formulated the problem as an integer linear programming (ILP) problem. Then a utility function-based greedy algorithm named UGreedy/UF1 is proposed for solving the problem. Finally, the performance of UGreedy/UF1 is analyzed along with other baseline algorithms: UGreedy/UF2, 2-opt TSP, and Greedy TSP. The simulation results show that UGreedy/UF1 performs better than others both in terms of the deadline missing ratio of sensors and the total energy consumption of UAVs.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.104-108
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• 2023

최근 전기 차 시장의 확대로 인해 성능 및 안정성 문제를 보완할 친환경적인 전기 차 시장이 매우 커지고 있다. 전기 차의 화재 등 여러 안전 문제를 일으키는 전장 부품의 연동으로 인한 EMI 문제는 매번 대두되어 지고 있다. 다양한 기술들을 결합하여 최적의 충전효율을 달성하고 무선 충전 컨트롤 모듈에서 발생하는 EMI 잡음을 줄이기 위해 노력하고 있다. 본 논문은 전기자동차의 중요한 부품 중 하나인 무선충전컨트롤 모듈의 EMI 잡음 중 방사성 잡음 저감 기술을 설계하여 실험을 하였다. 무선 충전 컨트롤 모듈에서 발생하는 EMI 문제를 분석하기 위해 Ansys 시뮬레이션 툴 내 Python 기반 스크립트 기능을 활용하여 치명적인 요인에 대한 축적된 시험 데이터를 학습시켜 강화 학습을 통한 최적화 설계 기술을 적용하여 최적화된 무선충전컨트롤 모듈은 일반적인 무선충전 컨트롤 모듈 대비 25dBu V/m의 EMI 잡음 개선 효과를 보였다. 이러한 결과는 전기 자동차에서 더 안정적이고 신뢰성 높은 무선 충전 기능의 개발에 기여할 뿐만 아니라, 이를 통해 전기자동차의 사용성과 효율성을 높이며 환경친환적인 대안으로 자리 잡을 수 있게 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.84-87
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• 2016

본 논문에서는 자기공명 방식의 무선전력전송 시스템용 100 W급 수신기를 설계, 제작하였다. 제안된 수신기는 1.8 MHz 대역, 100 W급 full-bridge 다이오드 정류기와 정전류 충전기로 구성되어 있다. 특히 정류기에는 30 V 이상의 과전압으로부터 수신기를 보호하는 과전압 보호회로와 수신기에 입력되는 여분 전력을 자동으로 소모하여 수신기의 임력임피던스를 부하변동에 관계없이 일정하게 유지시키는 능동 더미 부하가 내장되어 있다. 정전류 충전기는 최대 1 A의 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있도록 설계, 제작되었으며, 충전전류를 제어할 수 있도록 구성되었다. 구성된 수신기를 이용하여 자기공명방식 무선충전 시스템을 구성하였다. 시스템은 130 W 송신기, 1.8 MHz 대역 송수신 공진기, 그리고 제안된 수신기로 구성되어 있으며, 자기공명방식으로 48 V 리튬-이온 배터리를 충전하도록 설계되었다. 시스템 측정 결과, 30 cm의 전송거리에서 약 54 %의 시스템 효율을 나타내었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.452-460
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• 2021

전 세계적으로 전기차 시장이 확대됨에 따라 성능 및 안전성의 문제를 보완한 친환경적인 전기차가 계속 출시되고 시장이 더욱 커지고 있다. 하지만 전기차의 경우 충전의 불편함, 감전과 같은 안전 문제, 여러 전장부품들의 연동으로 인한 EMI(Electromagnetic interference) 문제는 전기차에서 해결해야 하는 문제이다. 무선전력전송 기술을 이용하면 전기차 충전에 대한 불편함 해소와 고전류, 고전압을 직접 다루지 않아 안전성의 문제를 해결할 수 있으나 EMI 저감을 위한 설계가 이루어지지 않는다면 오작동을 일으켜 더 큰 문제를 일으킬 수 있다. 본 논문은 전기차 무선전력전송 핵심 전장 부품인 무선충전컨트롤모듈에서 발생할 수 있는 EMI를 저감시키기 위한 전원무결성과 신호무결성을 갖는 전기차 무선전력전송 무선충전컨트롤모듈 EMI 저감 설계하였다. 전원부분에서 발생할 수 있는 공진, 임피던스 등의 문제와 신호 부분에서 발생할 수 있는 고속통신간의 신호왜곡의 문제를 시뮬레이션을 통해 EMI 저감 설계하였다.따라서 전원무결성과 신호무결성을 갖는 EMI 저감 설계를 통해 전기차 무선전력전송 무선충전컨트롤모듈 800 MHz ~ 1 GHz 대역과 1.5 GHz에서 각각 10 dBu V/m, 15 dBu V/m이 저감되는 것을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.22-23
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• 2015

As wireless power transfer (WPT) technology using strongly coupled electromagnetic resonators is a recently explored technique to realize the large power delivery and storage without any cable or wire, this technique is required for diffusion of electric vehicles (EVs) since it makes possible a convenient charging system. Typically, since the normal conducting coils are used as a transmitting coil in the CPT system, there is limited to deliver the large power promptly in the contactless EV charging system. From this reason, we proposed the combination CPT technology with HTS transmitting antenna, In this study, we examined the improvement of transmission efficiency and properties for HTS and copper antennas, respectively, at 30 cm distance. Thus, we obtained improved transfer efficiency with HTS antenna over 10% compared with copper antenna

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1-2
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• 2015

In this paper, a 2-phase feeder system for wireless vehicle charging is investigated, which generates moving magnetic field with nearly constant magnitude using 2-phase currents. A moving field is very useful to magnetizing pickups mounted on underneath of electric vehicles.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.47-53
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• 2015

The electrical safety and efficiency is the most important thing of the electric vehicle charging system. The prior system is contact charging system that is contacted directly by human. So, it has riskiness such as electric shock in the case of poor insulation or contact problems. To solve these safety issues and the convenience problems, a wireless power transmission system has been developed and is currently in trial operation. However, because high frequency is used in wireless power transmission system instead of commercial frequency, we need to apply protection measures concerning electric shock and equipment protection. Also, it should be accompanied by measuring efficiency for the effective operation of the wireless power transmission system. Therefore, we structured monitoring system in trial operation area of wireless power transmission system and applied decision algorithm for protection of human and equipment and economic operation of it.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.1-9
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• 2019

In this paper, we propose the algorithms which determine 1) the efficient anchor-node visiting route of mobile sink in terms of energy supply and 2) the efficient energy amount to be charged to each anchor node, by using the information of each anchor node and the mobile sink. Wireless sensor networks (WSNs) using mobile sinks can be deployed in more challenging environments such as those that are isolated or dangerous, and can also achieve a balanced energy consumption among sensors which leads to prolong the network lifetime. Most mobile sinks visit only some anchor nodes which store the data collected by the nearby sensor nodes because of their limited energy. The problem of these schemes is that the lifetime of the anchor nodes can be shorten due to the increased energy consumption, which rapidly reduces the overall lifetime of WSN. This study utilizes a mobile sink capable of wireless power transmission to solve this problem, so a mobile sink can gather data from anchor nodes while charging energy to them. Through the performance verification, it is confirmed that the number of blackout nodes and the amount of collected data are greatly improved regardless of the size of the network.