nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 논문에서는 제품을 구성하는 부품들을 통합시키기 위한 방법을 제안하였다. 제품을 구성하는 부품들의 관계를 분석하기 위하여 '관계기능'과 '관계기능구조'라는 새로운 개념을 도입하였다. 관계기능은 세 가지의 정보를 갖고 있으며 이것으로부터 관계기능구조를 정립할 수 있다. 정립된 관계기능구조를 부품 통합가능성의 관점에서 분석하기 위한 분석기준을 정립하고 제시하였다. 이 분석기준에 의하여 구성부품들이 통합될 수 있는 우선순위가 결정된다. 분석기준은 관계기능의 개수와 방향성, 직간접성의 세가지로 구분된다. 또한 본 논문에서는 부품통합을 위한 설계 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘을 실제 제품에 적용하여 구성부품이 통합된 새로운 제품 개념안(design concept)을 도출하였다. 제시된 알고리즘을 이용하여 자전거용 브레이크 디스크 결합방식과 삼공천공기를 개선하기 위한 연구를 진행하였다. 그 결과 실제로 존재하는 개선된 제품과 유사한 관계기능구조가 만들어질 수 있음을 확인하였다.

This paper presents some of the methods used to incorporate the parts constituting a product. A new relation function concept and its structure are introduced to analyze the relationships of component parts. This relation function has three types of information, which can be used to establish a relation function structure. The relation function structure of the analysis criteria was established to analyze and present the data. The priority components determined by the analysis criteria can be integrated. The analysis criteria were divided based on their number and orientation, as well as their direct or indirect characteristic feature. This paper presents a design algorithm for component integration. This algorithm was applied to actual products, and the components inside the product were integrated. Therefore, the proposed algorithm was used to conduct research to improve the brake discs for bicycles. As a result, an improved product similar to the related function structure was actually created.

(게재일: 2017.04.01)
본 연구는 다양한 기하학적 특성을 갖는 다공성 매질의 투과도를 유동조건의 변화와 상관없이 적절히 해석할 수 있는 일반화된 투과도 관계식을 도출하고자 시작되었다. 이에 우선, Darcy-Weisbach 관계식 (Darcy's 마찰유동관계식)의 다공질 유동에의 적용방안을 검토하였다. 결과적으로, Kozeny와 Carman 등의 선행연구를 바탕으로, Darcy-Weisbach 관계식은 다공질 유동해석에 적용이 가능하도록 확장되었다. 또한, 이는 모세관 유동모델을 바탕으로 마찰등가투과도(FEP)로 다시 정의되었다. 이때, 도출된 관계식의 유효성은 Kozeny-Carman 방정식과의 비교를 통해 검증되었고, 제시된 FEP 관계식이 Kozeny-Carman 방정식의 일반화된 형태임도 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 Darcy-Weisbach 관계식을 다공질 유동해석에 적용할 수 있도록 적절히 확장하고, 새로운 투과도 산정을 위한 FEP 관계식을 제시하였다.

This study started to deduce a permeability relationship that can consider the geometric features of various porous media under different flow regimes. With reference to the previous works of Kozeny and Carman, the conventional Darcy-Weisbach relation (Darcy's friction flow equation) was reviewed and expanded for porous flow analysis. Based on the capillary model, this relation was transformed to the friction equivalent permeability (FEP) definition. The validity of the FEP definition was confirmed by means of comparison with the Kozeny-Carman equation. Hereby, it was shown that the FEP definition is the generalized form of the Kozeny-Carman equation, which is confined to laminar flow through a circular capillary. In conclusion, the FEP definition as a new permeability estimation method was successfully developed by expanding the Darcy-Weisbach relation for porous flow analyses.

(게재일: 2017.04.01)
초임계 이산화탄소 발전사이클의 다양한 특성을 분석하기 위하여 Sub-kWe급의 소형 실험장치를 설계, 제작하였으며, 터보발전기를 개발하였다. 초임계 이산화탄소 발전용 터빈에서는 팽창비가 작고, 유량이 작기 때문에 터보발전기의 회전수가 높아지게 되고, 이에 따라 회전 부품의 선정, 터빈 공력설계, 축력 및 회전체 동역학 설계가 어려워지게 된다. 이에 터보발전기의 회전수를 줄이기 위하여 노즐의 여러 채널 중 1개의 노즐만 사용하는 부분유입 방법을 세계 최초로 초임계 이산화탄소 발전용 터보발전기에 적용하였으며, 회전체의 진동을 측정하여 부분유입 노즐을 적용함에도 회전체 안정성은 허용 범위내에 있음을 확인하였다.

A Sub-kWe small-scale experimental test loop was manufactured to investigate characteristics of the supercritical carbon dioxide power cycle. A high-speed turbo-generator was also designed and manufactured. The designed rotational speed of this turbo-generator was 200,000 rpm. Because of the low expansion ratio through the turbine and low mass flowrate, the rotational speed of the turbo-generator was high. Therefore, it was difficult to select the rotating parts and design the turbine wheel, axial force balance and rotor dynamics in the lab-scale experimental test loop. Using only one channel of the nozzle, the partial admission method was adapted to reduce the rotational speed of the rotor. This was the world's first approach to the supercritical carbon dioxide turbo-generator. A cold-run test using nitrogen gas under an atmospheric condition was conducted to observe the effect of the partial admission nozzle on the rotor dynamics. The vibration level of the rotor was obtained using a gap sensor, and the results showed that the effect of the partial admission nozzle on the rotor dynamics was allowable.

(게재일: 2017.04.01)
본 논문에서는 고무 부싱의 등가 강성이 가진 크기와 가진 주파수에 따라 달라지는 동특성에 대해 연구하였다. 새로운 모델은 고부 부싱의 대변형 거동과 크기 효과를 설명하기 위해 제안하였다. 제안된 제안된 모델은 탄성(Elastic) 요소, 점성(Viscous) 요소, 마찰(Friction) 요소로 이루어진 응력항과 등가변형률로 구성되어 있다. 제안된 모델은 실험 결과를 통해 검증하였다. 실험 검증을 통해 제안된 모델은 다양한 가진 크기와 가진 주파수에 따른 고무 부싱의 등가 강성을 정확히 예측함을 확인할 수 있다. 제안된 모델은 자동차 산업에서 고무 부싱의 동적 등가강성을 예측하는데 사용할 수 있을 것으로 예상한다.

In this paper, the amplitude and frequency dependent dynamic characteristics of the equivalent stiffness of a rubber bushing are investigated. A new mathematical model is proposed to explain the large deformation and size effect of a rubber bushing. The proposed model consists of elastic, viscous, and frictional stress components and the equivalent strain. The proposed model is verified using experimental results. The comparison shows that the proposed model can accurately predict the equivalent stiffness values of a rubber bushing under various magnitudes and frequencies. The developed model could be used to predict the dynamic equivalent stiffness of a rubber bushing in automotive engineering.

(게재일: 2017.04.01)
본 연구에서는 부엌이나 밀폐 작업장과 같이 PM2.5 초미세먼지가 고농도로 발생하는 장소에 적용 가능한 무필터 초미세먼지 정화기술을 제안하고자 한다. 이런 장소에서는 기존 필터기반의 공기정화기는 높은 필터교체비용으로 인해 적용이 불가능하여 작업자가 고농도 PM2.5 초미세먼지에 직접 노출되는 심각한 문제가 있다. 입자가 수 마이크론의 크기로 성장하면 증가한 관성으로 쉽게 제거가능하기 때문에 본 연구에서는 초미세먼지의 응축성장에 집중하였다. 물분무를 이용하는 공기포화기, 수증기를 응축시켜 입자를 성장시키는 응축기, 멀티임팩터 제거기로 구성된 시제품을 개발하였고 낮은 유량의 랩스케일 실험에서 실제 공기청정기 유량 조건에서 그 성능을 검증하였다.

We proposed a novel method to remove PM2.5 dusts without HEPA filters aiming at applications in kitchens or enclosed work spaces generating PM2.5 at high concentrations. Many workers are exposed to PM2.5 owing to lack of air purification because the high replacement costs of HEPA filters make their application impractical. A key idea is to use the condensational growth of nanoparticles. Once particles grow to the size of a few micrometers, it is much easier to remove them because of their increased inertia. We developed and tested a prototype consisting of an air saturator (equipped with water spray nozzles), a condenser in which humid air was cooled down to make the particles grow, and a multi-impactor assembly for collecting the grown particles.

(게재일: 2017.04.01)
본 논문에서는 휠로더 냉각성능 평가를 위한 열유동해석의 효율성 향상과 비용 저감을 위해서 흡배기구 다공판형상을 Porous media 기법을 이용하여 단순화하고 해석 정도를 확인하였다. 여기서 Porous media에 적용된 다공판형상의 유동손실계수는 시험데이터를 바탕으로 정의하였다. 또한 다공판형상의 유동손실계수를 해석적으로 정의하기 위해 단위형상에 대한 압력손실을 계산하고 시험결과와 비교하였다. 마지막으로 휠로더 흡배기구를 단순화한 해석모델의 냉각해석 결과와 실차 방열시험 결과를 비교하였다. 이 연구를 통해 휠로더 흡배기구 단순화 해석기법의 적용 가능성을 확인하였으며 냉각성능 평가 및 개선 연구를 효과적으로 수행할 수 있는 기반을 마련하였다.

In this study, we verify the accurate numerical analysis and simplify the perforated plate of inlet and exhaust duct using porous media for the cost reduction and the efficiency improvement of thermal-fluid analysis to evaluate cooling performance of wheel-loader. The flow loss coefficient of the perforated plate is defined by the experiment result. To define analytically the flow loss coefficient of the perforated plate, we calculate the pressure drop of unit-cell and compare to experiment result. Finally, we compare the heat balance test and the simplified simulation result on the inlet and exhaust duct of wheel-loader. After this study, we verify the applicability of the simplified analysis method on the inlet and exhaust duct of wheel-loader. And, foundation which can carry out effectively the evaluation and improvement for cooling performance of wheel-loader is prepared.

(게재일: 2017.09.01)
제품을 개발하는데 있어서 경량화와 원가절감이라는 두가지 요소는 가장 중요한 화두이다. 특히 대형 LCD 로봇은 최대 이상의 글라스를 7m 높이까지 상하, 전후로의 직선운동과 선회축을 중심으로한 회전운동을 하면서 작업공정간 이송을 가능케 하는 대형 구조물이다. 따라서 지나치게 무거울 경우에는 클린룸내 설치에 문제가 있을 수 있고 반송물의 정확한 이송을 위하여는 고강성이 요구되며 대량 생산을 위한 연속작업을 충분히 감당할 수 있는 내구강도를 확보하여야 한다. 따라서 경량화, 고강성, 고강도 제품에 대한 요구는 갈수록 증가하고 있다. 현재 개발되고 있는 11 세대 대형 LCD 승강프레임은 이러한 요구조건을 충족하기 위하여 최적설계 기법을 적용하여 기존 제품 대비 경량화와 고강성 요구조건을 만족하였으며 용접부에 대한 상세 수명평가로 내구강도에 대한 신뢰성을 확보하였다.

LCD robot vertical frame lets a arm assembly with glass substrate move up and down, so it must have high stiffness and strength. We applied new manufacturing process by using design optimization process such as topology and size optimization in order to satisfy the request of high stiffness and light weight. The proposed model should be evaluated for endurance strength. Therefore fatigue assessment for weak point of aluminum welding area of vertical frame studied with hot spot stress approach. And the actual stress measuring from test was compared and evaluated with the dynamic stress calculated from multi-body dynamics considering flexible body.

(게재일: 2017.09.01)
315Fr 컴프레서용 모터가 진동 기준을 초과하는 문제가 발생하였고 이를 해결하기 위한 FEM해석과 모드실험을 수행하였다. 먼저 자유단 조건하의 해석과 실험을 수행하여 해석을 위한 조건을 확인하였다. 해석을 위한 Mesh, 재질, 경계 조건을 검토하였다. 여기서 얻은 결과를 바탕으로 볼트가 고정된 상태의 FEM 해석과 모드 실험을 수행하여 진동의 원인을 확인하였다. 모드실험 결과 121.7Hz에 Rolling 모드가 있음을 확인하였고 해석을 통해서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 진동 기준을 초과하는 원인은 120Hz에 존재하는 Rolling 운동과 2X, 2fl 가진 주파수의 공진에 의한 것임을 알게 되었다. 여기서 얻은 결과를 바탕으로 추후 시리즈 설계에 있어서는 시험 모델 제작이나 실험 없이 해석만으로 문제점을 예측하고 해결할 수 있는 기술을 보유하게 되었다.

315Fr compressor motor exceeds vibration specifications. To find the reason, first a modal impact test with free-free condition is done. Second a modal test with fixed condition is done. Thereafter the test results are compared with FEM simulation results. Using free-free condition modal impact test, FEM simulation conditions (boundary, mesh..) are modified. The motor has rolling motion around 120Hz. FEM simulation also shows same result. FEM simulation will be used to develop other series compressor motors. Using this, manufacturing test model and doing test will be useless.

(게재일: 2017.09.01)
원자로내부구조물은 다양한 진동하중조건에서 안전성과 건전성을 유지해야한다. 그러므로 미국원자력규제 위원회는 펌프 압력 맥동에 의한 진동을 포함하여 음향으로 유발되는 진동을 평가하기 위한 규제지침서 1.20을 제시하고 있다. 본 논문은 음향-구조 연성해석 기법을 사용하여 펌프 맥동 가진으로 인한 해석을 위해 노심지지배럴 주변의 유체와 구조의 연성을 고려하여 해석하는 방법론을 제안하였다. 해석결과는 미국 Palo Verde 1호기 종합진동평가 프로그램 발전소 시험결과와 잘 일치한다. 따라서 제안된 해석 방법론은 펌프 압력맥동에 대한 노심지지배럴의 구조응답을 평가하기 위한 효과적 방법으로 판단된다.

The reactor internals shall be secured in safety and structural integrity under various vibrational loading conditions. Thus, U.S. NRC, Regulatory Guide 1.20 requires the evaluation for the reactor internals due to acoustic induced vibration including the response to the reactor coolant pump pressure pulsation. This paper suggests a methodology to develop an analytical model of the core support barrel accounting for the fluid around the structure and to analyze the responses to the pump pulsation loads using acoustic structure interaction analysis. The analysis results were compared with those of US Palo Verde 1 CVAP and showed a good agreement. Thus, it is expected that the suggested methodology could be an efficient way to evaluate the response of the core support barrel to the pump pulsation loads.

(게재일: 2017.09.01)
본 논문은 특수 차량용 동력 전달계 부품인 구동축의 가속 수명 시험을 수행하는 것이다. 동력 전달계 부품의 수명 평가를 위하여 사용환경의 주행 부하 스펙트럼의 데이터가 필요하나, 특수 차량의 경우 부하 스펙트럼을 구할 수 없는 경우가 대부분이다. 따라서, 본 논문에서는 차량 데이터와 특수 주행로 조건에 기반하여 주행 부하 로드 스펙트럼을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 가속 수명 시험에는 역승 모델을 적용하였고, 마이너 법칙을 사용하여 등가 토크를 구하였으며, 구동축 가속 수명 시험을 위하여 교정 가속법을 사용하였다. 피로시험은 세 수준의 스트레스로 수행하였으며, 사용자 스트레스 수준의 수명은 외삽법을 사용하여 예측 하였고, 실제 시험 결과와 부하 스펙트럼 데이터와의 비교로 수명을 검증하였다.

This paper proposes an accelerated life evaluation of drive shaft for the power train parts of special purpose vehicle. It is necessary the real load data of usage level driving load condition for life evaluation of power train parts, but we can't get the load spectrum data for evaluation in many case of special purpose vehicle. So, in this paper, the road load spectrum data for evaluation is created by modeling and simulation based on vehicle data and special road condition. The inverse power model is used for accelerated life test. The equivalent torque of load spectrum is achieved using the Miner's Rule. This paper also proposes the calibrated acceleration life test method for drive shaft. The fatigue test is performed through three stress levels. The lifetime at normal stress level is predicted by extrapolation, and is verified through comparison of experimental results and load spectrum data.

(게재일: 2017.09.01)
국내 유일의 연구용원자로인 하나로(Hi-flux Advanced Neutron Application ReactOr)는 다목적으로 중성자를 이용하기 위해 개방형 수조 내 노심이 존재하는 구조이며, 노심에서 발생되는 핵분열 열을 제거하기 위한 일차 냉각계통, 그리고 연결된 유체계통이 구비되어 있다. 원자로 수조 상부 근방에서 진행되는 방사성 작업 시 작업자의 방사능 피폭을 최소화하기 위해 수조고온층계통에 의해 상부에 고온층이 형성되어 있으며, 다소 저온 영역에 있는 방사능 가스 및 이물질이 상부로 올라오는 것을 방지하기 위해 수조수 온도를 이하로 제한하고 있으며 이를 위해 수조수관리계통이 연결되어 있다. 수조수관리계통의 구비된 판형열교환기의 열용량을 정상운전 조건에서 260 kW가 되도록 설계하여 각 수조에서 발생되는 열원을 제거하는지에 대해 평가하였고, 원자로 운전 모드와 관계없이 정상적으로 유체계통이 운전된다면 각 수조의 수조수 온도는 제한치 이하를 유지하고 있음을 확인하였다.

The domestic unique research reactor, HANARO (Hi-flux Advanced Neutron Application ReactOr), has been constructed with the open-pool, the core is submerged in, for the multi-purpose neutron application. The reactor has a primary cooling system to remove the fission heat from the core and its connected fluidic systems. Since the works are required at the reactor pool top as a characteristic of the research reactor, the radiation shall be minimized with the operation of the hot water layer system to avoid unnecessary radiation exposure on the workers during work at the pool top. Moreover, the pool water management system is connected to the reactor pool to maintain the pool temperature below to minimize the uprising radioactive gas or impurity from the colder pool bottom. For the efficient flow rate of the PWMS, the thermal capacity of heat exchanger is selected with 260 kW in the normal operation condition. In this paper, the modeling is formulated to figure out whether or not each pool temperature maintains below the temperature limit and the calculation results show that the designed PWMS heat exchanger has enough capacity with the design margin regardless of the reactor operation mode.

(게재일: 2017.09.01)
스피커 진동판은 고유 특성에 의해 분할진동을 발생 시킨다. 이 분할진동은 진동판의 형상 변화를 가져올 정도로 뚜렷한 영향을 주는데, 본 논문에서는 IT 분야의 첨병인 스마트 폰을 포함한 초박형 멀티미디어 기기에서 많이 사용되는 마이크로 스피커를 그 대상으로 삼는다. 마이크로 스피커는 일반적인 스피커와 다른 평판형의 구조적인 형태와 공간적인 제약이 존재한다. 특히 구동 공간이 밀폐형으로 설계되어 무빙 코일에서 발생하는 열의 냉각이 열악하고 보조적인 서스펜션 구조를 갖추기 어렵다. 본 연구에서는 진동판의 열전달과 분할진동 모드의 연관성을 연구한다. 이를 위해 진동판의 레이저 스캔을 통한 분할진동 측정과 열화상 카메라 촬영을 통한 열변화 측정의 두 단계로 나누어 실험을 진행한다. 이를 통해 특정 주파수 범위에서 분할진동 모드와 열전달 형태를 비교함으로써, 열화상 카메라를 통한 촬영 결과로 진동판 분할진동 모드의 경향성을 빠르게 예상할 수 있어, 마이크로 스피커의 최적 설계에 도움이 되는 지표를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

A speaker diaphragm generates a divided vibration. The influence of the break-up mode is sufficient to cause a shape change in the diaphragm. In this paper, is widely used in ultra-thin multi-media devices, including smart phones is the advance guard of the IT sector, the micro-speakers and its target. Micro-speakers are different from general speakers. The plate has structural form and space constraints. In particular, they utilize a closed-type drive space. It is difficult to provide cooling for the auxiliary suspension structure because of the heat generated in the moving coil. The present study considered the relationship between the break-up mode and the heat transfer of the diaphragm. An experiment was conducted in two stages to compare the embodiment of the break-up mode and heat transfer in a certain frequency range. The changes in the heat were determined through measurements and thermal imaging of the break-up mode. The break-up mode tendency of the diaphragm could be rapidly predicted based on the imaging results using the thermal imaging camera. This will help in the optimal design of micro-speakers.

(게재일: 2017.04.01)
본 논문에서는 우선 전기화학 유효도 모델에 기반하여 고체산화물 연료전지의 효율적인 2차원 해석모델을 제안하였다. 전기화학 유효도 모델은 연료전지 전극내 전해질 근처의 얇은 활성기능층에서 일어나는 복잡한 반응/전달현상을 고려하여 전극의 전류생산 성능을 정확하게 예측할 수 있는 장점을 가진다. 개발된 2차원 해석모델은 신뢰성을 검증한 후 음극지지 고체산화물 연료전지의 유로 횡방향 전류밀도 및 산소농도 분포를 계산하는데 사용되었으며 이를 통해 다공성 양극에서의 산소고갈 특성을 고찰하였다. 또한 효율적이면서도 정확한 계산을 위한 유로 횡방향 최소 필요격자수에 대한 수치해석 연구도 진행하였다.

This paper proposes an efficient two-dimensional simulation model for solid oxide fuel cells (SOFCs) based on the electrochemical effectiveness model. The effectiveness model is known to accurately predict the current generation performance of SOFC electrodes, by considering the complex reaction/transport processes that occur within thin active functional layers near the electrolyte. After validation tests, the two-dimensional simulation model was used to calculate the distribution of current density and oxygen concentration transverse to the flow channel in anode-supported SOFCs, with which the oxygen depletion characteristics were investigated in detail. In addition, simulations were also conducted to determine the minimum number of grids required in the transverse direction to efficiently obtain accurate results.

(게재일: 2017.04.01)
본 논문에서는 전류센서 스케일 오차 발생 시 오차 보정 방식에 대해 제시한다. 전류센서 스케일 오차는 회전자 기준 동기 좌표계에서 맥동하는 전류 및 직류 전류 오차를 야기하며, 이로 인해 전류 제어 성능 및 전동기 제어 성능이 떨어진다. 본 논문에서는 전류 제어기 출력에서 나타나는 직류 전압 오차를 수식적으로 분석하고 이를 통해 스케일 계수를 추정하여 스케일 오차로 발생하는 2고조파 전류 및 직류 전류 오차를 보상하는 방식에 대해 제시한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 결합 인덕터를 이용한 새로운 다단 듀얼 벅 인버터를 제안한다. 제안한 인버터는 기존 다단 듀얼 벅 인버터의 장점인 암단락 방지, MOSFET 이용, 고주파 동작, 스위칭 손실감소 등을 그대로 갖고 있고, 기존과 다른 점은 제한 인덕터들을 출력전류 극성에 따라 결합시켜서 총 2개의 코어로 구성된다. 이로 인해 셀 수가 많이 필요한 대용량 시스템에서 기존 인버터에 비해 제한 인덕터의 셀프 인덕턴스 양을 획기적으로 줄일 수 있고 결과적으로 총 자기소자 부피가 감소하게 된다. 따라서 전체 효율면에서 향상된다. 제안한 인버터의 성능 검증을 위해 2 셀 구조로 된 인버터를 구축하여 실험을 통해 성능을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
멀티레벨 방식의 Dual Active Bridge 컨버터는 기존의 컨버터와 비교하여 높은 자유도의 스위칭 방식을 가진다. 본 논문에서는 멀티 레벨 방식의 DAB 컨버터의 동작원리를 분석하고, 인덕터 전류의 RMS 값과 THD를 최소화하기 위하여 기본파를 제외한 3 고조파와 5 고조파를 감쇄하는 스위칭 방식을 제안한다. 다양한 스위칭 패턴에 따른 인덕터 전류 RMS 값과 THD를 비교하여 제안하는 스위칭 방식의 타당성을 검증하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
배전계통에서 병렬아크는 전선이나 노후된 설비의 절연파괴에 따른 합선에 의하여 발생하고 직렬아크는 차단기, 소켓-플러그, 커플러 등 접속기에서 부하와 전원이 분리되는 경우에 발생한다. 이러한 아크현상에 대응하기 위해서는 아크의 특성을 해석하고 그에 따른 아크소호방법이 제시되어야 한다. 병렬아크는 1889년 발견된 Paschen의 법칙에 따르며, 평행한 금속판 사이에 아크방전이 시작되는 항복전압이 매질가스의 종류 및 압력과 개리거리에 따른 함수로 규정된다. 반면, 직렬아크는 아직까지 명확한 해석방법이 제시되어있지 못하다. 본 논문에서는 직류 차단기에서 발생하는 직렬 차단 아크의 촉발과 지속적인 발생, 소호에 대한 특성을 분석하여 3가지 특성을 기반으로 하는 직렬 차단아크전류 모델을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 모듈라 ESS에 사용되는 인터리브드 DC-DC 컨버터의 평균 모델을 이용하여 제어 시스템을 설계함으로써 기존 소신호 모델 기반 제어의 동작점이 변동하는 경우 과도 응답 특성이 저하되는 단점을 개선하고자 한다. 또한, PSIM 시뮬레이션과 실험을 통해 제시된 설계방법의 우수성을 실증하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 WBG소자인 GaN HEMT를 적용한 고전력밀도의 부스트 컨버터개발을 제안하였다. GaN HEMT는 문턱전압이 낮아 인덕턴스에 민감하므로 인덕턴스를 최소화시키는 PCB 레이아웃을 설계하였다. 입력단에 60V의 직류전원을 연결한 후, 출력 전압을 120V, 출력 전력을 100W와 200W로 고정하여 주파수에 따른 소자의 온도와 효율을 측정하였다. 주파수를 100kHz에서 1MHz까지 100kHz간격으로 변화시켜 실험하였고, 부하전력과 주파수가 커질수록 GaN HEMT의 온도가 상승하였다. 컨버터 효율은 부하전력이 100W이고, 주파수가 100kHz일 때 91.7%로 가장 낮은 효율이 나타났고, 부하전력이 200W, 주파수가 600kHz일 때 97.4%로 가장 높은 효율이 나타났다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 GaN-FET을 적용한 12V-48V 컨버터를 제안하고 차량용 컨버터로서의 장점을 확인한다. GaN-FET의 주요 특징은 고속 스위칭이 가능하다는 것이고 이를 차량용 컨버터에 적용 시 다음의 장점을 지닌다. 첫째, 컨버터의 소형화 및 경량화이다. 고속 스위칭에 의한 리플전류 감소로 인덕터의 크기를 감소시킨다. 둘째, 출력 커패시터 선택의 폭이 넓어진다. 리플전류의 감소로 인해 비교적 작은 용량의 출력 커패시터와 큰 ESR의 선정이 가능하다. 마지막으로, 소형, 경량화된 전력소자에 의해 진동 내구성 관련 기구설계의 단가를 줄일 수 있다. 위의 내용은 고속 스위칭에 따른 이점으로 축약 설명할 수 있고 이에 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통해 고속 스위칭의 가능성을 증명한다.


(게재일: 2017.07.04)
최근 멀티레벨 인버터가 high power and medium voltage에서 많이 사용되면서 레벨 증가가 비교적 쉬운 CHB 구조가 많이 사용되고 있다. 멀티레벨 인버터에서 모델 예측 제어를 사용하면 빠른 동특성을 얻을 수 있지만 레벨 증가에 따른 계산량이 급격하게 증가하는 단점을 갖는다. 그래서 본 연구에서는 정상상태에서 기준 전압 벡터의 인근 벡터만 고려하여 계산량을 감소시키고 과도상태에서 최적화 기법을 통한 빠른 동특성을 유지하는 최적 모델 예측 제어를 제안한다. 본 논문에서는 5-level CHB 인버터를 이용하여 시뮬레이션을 진행하고 기존 모델 예측 제어와 제안하는 알고리즘의 성능을 비교한다.


(게재일: 2017.07.04)
하프-브리지 제타 컨버터는 간단한 구조와 넓은 영전압 스위칭 영역으로 인해 low-to-medium 용량 어플리케이션에 적합한 컨버터이다. 하지만 1,2차측의 큰 첨두 전류로 인해 큰 스위칭 턴-오프 손실과 역회복 손실 문제를 가지며, 이는 하프브리지 제타 컨버터의 고효율 획득을 어렵게 만든다. 본 논문에서는 하프-브리지 제타 컨버터의 동작을 분석하고 이를 통해 1,2차측 첨두 전류를 효과적으로 줄일 수 있는 방법에 대해 제안한다. 제안된 컨버터의 효과는 300-400V 입력전압과 56V/250W 출력을 갖는 prototype의 실험을 통해 검증된다.


(게재일: 2017.07.04)
이 논문에서는 경 부하 레귤레이션 역량을 키우기 위한 새로운 동기정류기 제어 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 동기정류기의 턴-온 시간을 늘려줌으로써 동기정류기에 음의 방향으로 전류를 흘려주는 방식을 사용한다. 동기정류기의 턴온 시간에 따른 전압이득의 변화를 확인하여 경 부하 레귤레이션 특징을 분석한다. 이를 통하여 추가적인 소자 없이 경 부하시의 레귤레이션 문제를 해결한다.


(게재일: 2017.07.04)
기존 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 높은 동작 주파수의 LLC 공진형 컨버터를 구동하는 경우 낮은 동작 주파수 분해능과 계산 속도에 의해 출력 전압 제어성능과 동특성에 한계가 생긴다. 이를 해결하기 위해 기존의 분해능 및 계산 속도 부족에 의한 영향을 분석하고 Field Programmable Gate Array (FPGA)를 설계하여 높은 동작 주파수 분해능 및 동특성을 얻고자 제안한다. FPGA를 이용한 성능향상을 DSP (TI - TMS 38335)와 FPGA (Xilinx XC7A100T)를 사용하여 비교 분석하고자 한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 전기 차량의 고속 충전을 위한 무선전력전송의 S-P 토폴로지의 동작점들의 전기적 특성을 분석하고자 한다. 무선전력전송 코일의 셀프 인덕턴스와 누설 인덕턴스에 대한 공진 방법 선택에 따라 네 가지 동작점이 생긴다. 이 때, 각 공진에 대한 입, 출력 전압 이득, 영 전압 스위칭 및 영 전류 스위칭, 단락 부하 조건, 순환 전류크기의 전기적 특성을 임피던스 분석을 통해 분석 후 500 W급 시작품의 시뮬레이션 결과를 통해 검증할 예정이다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 스위칭 손실을 저감한 고주파 인터리브드 토템폴 브리지리스 부스트 PFC 컨버터를 제안한다. 인터리브드 토템폴 브리지리스 부스트 PFC 컨버터는 하드 스위칭 동작을 하기 때문에 큰 스위칭 손실을 가지며, 고주파에서의 동작이 제한된다. 제안하는 컨버터는 수동 소자인 인덕터가 추가된 구조이며, 추가 인덕터의 에너지를 이용해 영전압 스위칭을 할 수 있다. 그 결과, 스위칭 손실이 저감되고 고주파 동작이 가능해진다. 또한 기존에 설계된 회로와 제어단을 그대로 유지할 수 있다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 DC링크 전류센서를 가진 고주파 신호 주입 센서리스 드라이브에서 전류 예측을 이용한 전류 재구축 방법을 제안한다. DC링크 전류센서를 가진 드라이브에서 DC링크 전류로부터 재구축된 3상 전류는 재구축 오차를 포함하고 있다. 이 오차는 고주파 신호 주입 주파수가 높아질수록 커지며, 센서리스 성능을 저하시킨다. 본 논문은 전류 예측을 통하여 재구축 오차를 줄임으로써 센서리스 성능을 향상시켰다. 이는 실험을 통하여 제안한 방법의 유효성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 벅-타입 능동 전력 디커플링 회로의 새로운 듀티 사이클 생성 방법을 제안한다. 기존의 듀티 사이클 생성방법에 비해 단순해진 듀티 사이클 계산 방식은 저성능 마이크로 프로세서에도 적합함과 동시에 보다 효과적으로 능동 전력 디커플링 회로를 제어할 수 있다. 제안하는 회로는 전류 불연속 모드로 동작하며, 전류 지령치는 DC링크 전류의 1차 리플 성분에 전류 이득을 보상하여 생성하기 때문에 모든 구간에서 효과적으로 DC링크의 전압 리플을 줄일 수 있다. 제안하는 듀티 사이클 생성 방법의 효과는 MATLAB-Simulink을 통해 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 LCL 필터를 사용하는 계통연계형 인버터의 전류제어 안정도 향상을 위해 수동댐핑 기법을 적용하였으며, 안정도 해석기법을 기반으로 댐핑저항을 산정하였다. 전류제어기는 동기좌표계 PI 제어를 적용하였고, 인버터 시지연 특성을 고려한 전류제어 모델링을 수행하였다. 개루프 함수의 이득특성을 통해 필터공진을 0dB로 저감하는 최소 댐핑저항을 도출하였으며, 보드선도와 근궤적법을 기반으로 전류제어 안정도를 보장할 수 있는 적용 가능한 댐핑저항을 산정하였다. 댐핑저항을 적용한 7kW 인버터 시뮬레이션 및 실험을 통해 안정도 향상 및 댐핑저항 산정의 타당성을 검증하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문은 병렬-입력 직렬-출력 구조의 모듈형 DAB (Dual active bridge) 컨버터의 출력 전압 평형 제어기법을 제안한다. 이를 위해, 먼저 모듈형 DAB 컨버터를 모델링하고 계층형 슬라이딩모드(Hierarchical SMC) 제어기를 설계한다. 제안된 기법을 시뮬레이션을 통해 검증한다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 zero voltage transition(ZVT) interleaved bi-direction low voltage DC-DC converter(IB-LDC)의 도통 손실을 최소화하기 위한 위상 제어가 제안된다. IB-LDC의 출력단 배터리가 완충되어 영전류 모드로 진입하면 IB-LDC의 입 출력 평균 전류는 0[A]로 감소하지만 보조 회로 전류는 기존의 설계 값에 의해 감소하지 않아 지속적인 도통 손실을 일으킨다. 따라서 본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 IB-LDC의 보조 회로에 ZVT 조건을 만족시키는 공진 전류만 흐르도록 하여 도통 손실을 최소화하는 위상 제어를 제안하였다. 또한 PSIM simulation 및 실험을 통해 증명하였다.


(게재일: 2017.07.04)
양극성 직류배전 시스템의 과도상태 응답특성을 향상시키기 위한 방법으로 최근 많은 관심을 받고 있는 모델예측제어는 실제로 구현함에 있어서 DSP와 같은 마이크로프로세서가 많은 연산량을 부담해야 한다. 하지만 현재 사용되는 마이크로프로세서의 성능은 모델예측제어를 구현하기 위한 연산량을 모두 감당할 수 있을 만큼 뛰어나지 않기 때문에, 본 논문에서는 모델예측제어를 구현하는데 필요한 연산량을 감소시킬 수 있는 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증되었다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 새로운 자기 공진형 무선 전력 전송 시스템을 제안한다. 송신부 2개를 배치하여 기존의 1 대 1 자기 공진보다 더욱 넓은 범위를 확보하여 실용성을 높이고자 한다. 동일한 송신부 2개를 배치하여 자기장의 세기를 높임으로써 수신부에 전송되는 전력의 크기 및 거리를 증대시킬 수 있다. 또한, 송 수신코일의 위치에 따라 서로 다른 출력 전력을 위상 제어를 통하여 다양한 범위의 일정한 전력을 제어할 수 있다. 이때 위상천이를 하지 않을 시에 고정된 입력 전류가 흐르게 된다. 하지만 위상천이, 즉 2개의 송신코일에서 전달하는 전류 조절을 시도함으로써 수신 측으로 전달하여 일정한 전력을 얻을 수 있었다. 실험을 통해, 기존의 방식보다 높은 성능을 가짐을 확인하였다.


(게재일: 2017.07.04)
납축전지는 충전특성 곡선에 따라 정전류 충전 구간과 정전압 충전 구간으로 나누어 충전 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나 플라이백 컨버터를 사용한 저가형 배터리 충전기에서는 컨버터 회로의 1차측과 2차측의 절연을 유지하면서 이러한 2가지의 제어를 수행하는 것이 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 회로가 복잡해지므로 현실적으로는 간편하게 정전압 충전만을 사용하는 경우가 대부분이다. 이처럼 정전압 충전만을 사용하게 되면 납축전지에 큰 충전 전류가 흐를 수 있으므로 축전지의 발열이나 수명 단축 등의 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 디지털 가변저항을 사용하여 실시간으로 전압 피드백을 조절하는 방법으로 정전류 제어가 가능한 새로운 정전류 및 정전압 충전 방식을 제안하였으며, 직접 실험을 통하여 유효성을 확인하였다.


(게재일: 2017.07.04)
본 논문에서는 LCC 공진형 컨버터 토폴로지를 기반으로 한 10kW 급 고효율 DC/DC 컨버터를 설계, 제작하고 그 실험 결과를 기술한다. 제작된 컨버터는 공진 주파수 이상 연속 도전 모드에서 동작하도록 설계되어 도전 손실과 스위칭 손실을 줄일 수 있으며 다양한 부하조건에 대해 97% 이상의 높은 효율을 보인다. 컨버터는 최대출력 10kW를 발생시킬 수 있는 구조로 최대출력전압 500V, 최대출력전류 25A 조건으로 설계 되었으며, 실험은 경부하 조건에서 정격부하 조건까지의 동작을 확인할 수 있도록 제작된 모의 저항 부하를 사용하였다. 실험 결과 제작된 컨버터는 50% 부하 조건에서 97%, 정격부하 조건에서 98.5%의 효율을 보이는 것으로 확인되었다.


(게재일: 2017.07.04)