공진형 인버터를 사용한 적층액츄에이터형 초음파 노즐 구동시스템의 전기적 특성

황락훈,김화수,김국진,류주현,Hwang, Lark-Hoon,Kim, Hwa-Soo,Kim, Kook-Jin,Yoo, Ju-Hyun 한국전기전자재료학회 2007 전기전자재료학회논문지 Vol.20 No.11

In this paper, multilayer actuator structured-ultrasonic nozzle and resonant inverter driving circuit were manufactured, respectively. Its electrical properties were investigated. Multilayer actuator structured ultrasonic nozzle was fabricated using PMN-PNN-PZT ceramics showing excellent piezoelectric characteristics. In order to drive ultrasonic nozzle, resonant PWM inverter was used. The purpose of this study is to find the optimal driving condition of ultrasonic nozzle. Accordingly, electrical and temperature characteristic of multilayer ultrasonic driving system were investigated by experiments as a function of the series resonance inductance. The driving current of ultrasonic nozzle showed the maximum current of 27 mA. Also, the surface temperature of ceramic vibrator showed $44^{\circ}C$ at driving time for 20 min. The ultrasonic nozzle was stably operated in the case of driving for more than 20 min.

Blood Pressure Cuff Bladders Tailored For Koreans

황락훈,박우성,나승권,Hwang, Lark Hoon,Park, Woo Sung,Na, Seung Kwon The Korean Institute of Communications and Informa 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.9(통신이론)

고혈압은 임상 현장에서 매우 흔한 질환인데 그 유병률이 국제적으로 상승세를 보이고 있다. 고혈압의 폐해는 너무 많으며 여러 장기들에 영향을 미친다. 필요 시 보통 평생 동안 치료해야 한다. 한국질병관리본부에 따르면 고혈압 유병률이 날로 증가하고 있다. 2011 조사에서 성인 중 28.9%가 고혈압이었으며, 여자 보다 남자가 약간 더 높았다. 환자를 분류하고, 혈압관련 위험을 확인하고 그리고 치료법을 안내하는 데 있어 정확한 혈압 측정은 필수적이다. 혈압계의 정확도에 영향을 미치는 요인 중 블래더 크기의 일탈이 장비 에러의 주된 원인이 된다. 혈압을 정확히 측정하기 위해, 위 팔 중심의 둘레에 따른 올바른 크기의 블래더 사용은 필수적이다. 시중의 혈압계를 조사한 결과, 커프 블래더들이 국제 규격 ISO 81060-1:2007에서 권유된 크기와 다름을 알 수 있었다. 블래더가 클 경우 혈압이 더 낮게 나오고, 더 작을 경우 더 높게 나온다는 것은 잘 알려져 있다. 미)심장협회(AHA)가 권고하는 어른용 블래더의 크기는 17-25cm의 팔 둘레를 가진 작은 어른, 24-32 cm의 팔 둘레를 가진 어른, 32-42cm의 팔 둘레를 가진 대다수 어른, 그리고 42-50cm의 팔 둘레를 가진 비만 어른으로 구분 된다. 반면에 한국 어른의 팔 둘레는 23-31cm에 불과하므로 AHA의 어른용 블래더 한 가지에 해당한다. 23-31cm의 팔 둘레를 가진 한국 어른을 위한 블래더의 종류는 ISO 81060-1을 따를 경우 3 개의 블래더가 필요하다. 병원들은 어른 환자들을 위해 보통 하나 혹은 두 가지 크기의 서양식 커프를 사용한다. 이 때문에 일부 환자들은 정확한 혈압 측정을 기대할 수 없다. 한국인에서 취합한 인체치수 참조 데이터에 기초한 블래더의 크기는 한국에서 가장 정확한 혈압을 측정하는데 도움이 될 것이다. Hypertension is one of the most common clinical diseases, with an increasing prevalence globally. Hypertension triggers various harmful consequences and affects multiple organs. Life-long care may be required in some cases. According to the Korea Center for Disease Control and Prevention, the prevalence of hypertension is gradually increasing. A 2011 survey revealed that 28.9% of Korean adults had hypertension. The prevalence rates were slightly higher among men than women. Accurate measurement of blood pressure(BP) is crucial to classify patients, to identify BP-related risks, and to inform correct treatment. For accurate blood pressure measurement, the use of a cuff bladder size appropriate for the mid-upper arm circumference(MUAC) is essential. Incorrect sized cuff bladder is one of the main causes of equipment error affecting sphygmomanometer accuracy. When commercial sphygmomanometers were examined, the cuff bladders differed from the dimensions specified in the ISO 81060-1:2007 standards. Undercuffing is responsible for a spurious overestimation of BP in patients with large arms leading to overdiagnosis of hypertension, whereas overcuffing (that is, use of relatively large cuffs with small arms), may be responsible for an opposite problem, leading to erroneous underestimation of BP levels. The cuff bladder sizes recommended by the American Heart Association(AHA) are an arm circumference(AC) of 17-25 cm for small-sized adults, AC of 24-32 cm for adults, AC of 32-42 cm for normal-sized adults, and AC of 42-50 cm for obese adults. In contrast, the AC of Korean adults ranges from 23-31 cm, belonging to a single type of adult bladder. Three types of bladders are necessary for Korean adults with an AC of 23-31cm. Hospitals often use one or two differently-sized Western cuffs for adult patients, which can yield inaccurate BP determinations. Cuff bladders with dimensions based on anthropometric reference data obtained from Koreans will aid hospitals to measure BP more accurately.

하이브리드형 압전 변압기의 고주파 승압 초퍼를 이용한 적응제어기법 유도전동기 속도 센서리스 벡터제어에 관한 연구

황락훈 ( Lark Hoon Hwang ),나승권 ( Seung Kwon Na ),김영욱 ( Yeong Wook Kim ),최성식 ( Song Shik Choi ) 한국항행학회 2013 韓國航行學會論文誌 Vol.17 No.3

본 논문에서는 최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전을 이용하므로 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고 전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 점을 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC 컨버터를 구현 하였다. 유도전동기 회전자 속도 개념에 자속 기준 모델 적용 시스템(FMRAS)을 적용하였다. 유도전동기의 벡터제어는 회전자 속도 정의의 추정값을 이용하여 실행 할 수 있고, 부가된 변화되는 모델로 회전자 목표값 계산을 수행 할 수 있다. 이 시스템은 PWM 공간 전압기법과 DC-DC 컨버터를 이용하여 벡터전류제어와 속도제어를 위한 PI제어기로 구성되어 있다. 제어를 위한 실행과 높은 속도계산을 디지털 신호 원칩 마이크로프로세서에 의해 수행 되었고, 시뮬레이션과 실험을 통해서 다양한 제어 방법의 타당성을 제시 하였다. In this paper, recently, it is described to the piezoelectric transformer technology develops, because it was have to favorable characteristics such as electromagnetic-noise free, compact size, higher efficiency, and superior power density, flux linkage, noiseless, etc. its resonance frequency was used to output waveform of a sine wave. A rotor speed identification method of induction motor based on the theory of flux model reference adaptive system(FMRAS). The estimator execute the rotor speed identification so that the vector control of the induction motor may be achieved. The improved auxiliary variable of the model are introduced to perform accurate rotor speed estimation. The control system is composed of the PI controller for speed control and the current controller using space voltage vector PWM techniuqe and DC-DC converter. High speed calculation and processing for vector control is carried out by digital signal one chip microprocessor. Validity of the proposed control method is verified through simulation and experimental results.

3 kW 무선 전력전송을 위한 전력 변환기 회로 특성

황락훈 ( Lark-hoon Hwang ),나승권 ( Seung-kwon Na ),김진선 ( Jin Sun Kim ),강진희 ( Jin-hee Kang ) 한국항행학회 2020 韓國航行學會論文誌 Vol.24 No.6

무선 전력전송기에서 두 유도 코일 사이의 무선 전력전송 특성과 영향에 대해서 알아보고, 무선 전력전송 기술을 이용한 전력변환기 회로와 배터리 충 · 방전기 회로를 제안한다. 무선 전력전송기 및 무선 충전기의 장점은 기존의 플러그인 탑재형 유선 충전기(OBC; on-board charger) 대신 무선으로 전력을 전송하여 배터리에 전력 충전 시 사용자가 외부에서 전원을 연결 시키지 않고 무선으로 충전할 수 있는 점이다. 또한 무선충전의 이점은 2차 측 정류기의 회로와 수신 코일을 사용하여 에너지 효율 향상 효과를 가져올 수 있으나, 대용량의 원거리 무선충전 방식은 전송거리에 대한 한계가 있어 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 비 접촉 방식의 전력 전송기의 전력을 전송 할 수 있는 송신부 인 1차측 코일과 수신부인 2차측 코일 및 하프브리지(half bridge) 직렬공진 컨버터를 적용한 무선 전력전송장치의 송신부 회로와 수신부 회로의 연구를 목적으로 무선충전시스템의 전력전송거리 향상을 위한 새로운 토폴로지를 적용하고, 각각의 거리에 따른 실험을 통해 8 cm 전송거리에서 출력 3 kW 일 때, 최대 효율(95.8%)을 확인 할 수 있었다. In a wireless power transmitter, the characteristics and effects of wireless power transmission between two induction coils are investigated, and a power converter circuit and a battery charger/discharger circuit using wireless power transmission technology are proposed. The advantage of wireless power transmitters and wireless chargers is that, instead of the existing plug-in-mounted wired charger (OBC; on-board charger), the user can wirelessly charge the battery without connecting the power source when charging power to the battery. There is. In addition, the advantage of wireless charging can bring about an energy efficiency improvement effect by using the secondary side rectifier circuit and the receiving coil, but the large-capacity long-distance wireless charging method has a limitation on the transmission distance, so many studies are currently being conducted. The purpose of the study is to study the transmitter circuit and receiver circuit of a wireless power transmission device using a primary coil, a secondary coil, and a half bridge series resonance converter, which can transmit power of a non-contact type power transmitter. As a result, a new topology was applied to improve the power transmission distance of the wireless charging system, and through an experiment according to each distance, the maximum efficiency (95.8%) was confirmed at an output of 3 kW at an 8 cm transmission distance.

기반 기술 : 에너지 저장장치(ESS)의 비상 유도등 동작을 적용한 순간전압강하 보상장치에 관한 연구

황락훈 ( Lark Hoon Hwang ),나승권 ( Seung Kwon Na ),김진선 ( Jin Sun Kim ) 한국항행학회 2015 韓國航行學會論文誌 Vol.19 No.5

최근 컴퓨터, 전기, 전자, 통신, 반도체 장비 등의 전기적 외란에 민감한 부하 설비의 사용이 증가함에 따라 전력 품질에 대한 관심이 높아지고 있다. 더 나아가서는 정밀 부하 장비들에 가장 빈번하게 발생하는 순간 전압 강하는 전력 품질 향상을 위해 적정한 보상이 필요하게 된다. 이를 위해 전기 이중층 커패시터 (EDLC : electric double layer capacitor)를 사용한 순간전압강하 보상장치가 개발되어 적용되고 있다. 본 논문에서는 순간전압강하 보상장치 (DVR : dynamic voltage restorer)에 사용되는 전기 이중층 커패시터(EDLC)에 비해 동일 사이즈 대비 에너지 밀도가 높은 하이브리드 커패시터 (hybrid capacitor)를 적용하는 연구를 하였고, 또한, 유도등의 비상 전원으로써 10년 이상의 수명을 보증할 수 있는 제품으로 하이브리드 커패시터 (hybrid capacitor)의 적용 가능성을 확인하였다. Recently, Interest in power the quality was increased because of increasing the use of sensitive load equipment into an electrical disturbance such as computer, Electricity, Electronics, Telecommunications and semiconductor device. In addition, To enhance power quality, the instantaneous voltage drop occurred in precision load equipment is a need for proper compensation. In order to solve the problem, The developed dynamic voltage restorer (DVR) using an electric double layer capacitor (EDLC) has been applied. In this paper, We will do study to apply hybrid capacitors that have high energy density to the same size compared to the EDLC to DVR. Also, As a emergency luminaires of emergency power supply that we can support more than 10 years of life was confirmed the applicability of hybrid capacitor.

계통 연계 PV-ESS 확장성 확보를 위한 병렬 DC-모듈형 PCS 설계

황락훈(Lark-Hoon Hwang),나승권(Seung-Kwon Na),최병상(Byung-Sang Choi) 한국정보전자통신기술학회 2021 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.14 No.1

상용계통과 연계한 PV 시스템은 인버터의 특성과 더불어 소형, 고 역률, 낮은 고조파 출력, 고 신뢰성, 최대출력 운전, 저비용 등의 장점이 요구된다. 태양광발전시스템의 PV 에너지를 계통과 부하로 전달하기 위해 양방향의 PCS가 요구되어 진다. 본 논문에서는 태양광 발전의 ESS를 고려한 PCS를 제안하여 부하평준화를 통한 전력의 안정적인 공급을 확인하고자 한다. 이를 위해 일사량과 부하량에 따른 5단계의 동작 모드 알고리즘을 제안하고, 충/방전 제어를 위한 제어기를 설계 하였다. 양방향의 효율적인 에너지 전달을 위해 DC-link단에 양방향 컨버터 및 배터리를 연결하고, 연계형 인버터를 통해 DC-link 전압 및 인버터 출력전압을 제어하였다. 제안된 시스템의 타당성을 입증하기 위해 PSIM을 사용한 시뮬레이션을 수행하여 타당성과 안정성을 검토하였으며, 이를 확인하기 위해 3[kW] PCS를 제작하여 실험하였다. 실험결과를 통해 제안된 시스템에 요구되어지는 특성을 검증하였으며 기존 시스템에 비해 강인한 시스템을 구성하였다. In this paper, the PV system with a link to the commercial system needs some advantages like small capacity, high power factor, high reliability, low harmonic output, maximum power operation of solar cell, and low cost, etc. as well as the properties of inverter. To transfer the PV energy of photovoltaic power generation system to the system and load, it requires PCS in both directions. The purpose of this paper is to confirm the stable power supply through the load leveling by presenting the PCS considering ESS of photovoltaic power generation. In order to achieve these purpose, 5 step process of operation mode algorithm were used according to the solar insolation amount and load capacity and the controller for charging/ discharging control was designed. For bidirectional and effective energy transfer, the bidirectional converter and battery at DC-link stage were connected and the DC-link voltage and inverter output voltage through the interactive inverter were controlled. In order to prove the validity of the suggested system, the simulation using PSIM was performed and were reviewed for its validity and stability. The 3[kW] PCS was manufactured and its test was conducted in order to check this situation. In addition, the system characteristics suggested through the test results was verified and the PCS system presented in this study was excellent and stronger than that of before system.

항공 응용 분야 : 영구 자석형 동기전동기(PMSM)의 직렬저항을 이용한 제동력 운전 확보에 관한 연구

황락훈 ( Lark Hoon Hwang ),나승권 ( Seung Kwon Na ),김영복 ( Young Bog Kim ),정남길 ( Nam Kil Chung ) 한국항행학회 2013 韓國航行學會論文誌 Vol.17 No.1

본 논문에서는 공기제동의 문제점을 보완하기 위한 유지보수와 환경문제, 효율성, 경제성 등을 개선하기 위하여 정지에서 고속영역까지의 전 영역에서 전기제동을 사용하는 방법이 제시되었다. 전기적으로 완전제동을 위한 2가지 방법으로 인버터 출력전압의 증대에 의한 방법과 전동기와 인버터 사이에 직렬저항을 삽입하는 방법을 통하여 경제적이며 실제 적용이 가능한 제어방법인 직렬저항을 삽입하는 방법을 적용하기로 하였다. 직렬 저항에 의한 전력손실을 감소시키기 위한 직렬저항을 단락 하는 방법을 사용하여 효율을 개선하고 전 영역에서의 제동력확보는 실험환경 내에서 우수한 인버터의 단자전압을 상승시키는 방법과 동일한 특성을 보였다. In this paper, method using electric braking from stop area to high-speed area was presented in order to improve air-brake. And electric braking method can be improved environmental problems, efficiency, economy, etc. Method for electrical complete braking are two ways that method of inserting series resistance between the motor and the inverter, and method of inverter output voltage increase. In this paper, use series resistance insert method because economical and easy to apply. In addition, Series resistor is used short circuit method for reduce the power loss. In improved efficiency and the laboratory environment for secure braking, resistance insert method and inverter output voltage increase method showed same characteristics in all areas.

LED 비상 유도등 동작을 위한 태양광발전 계통연계 전원동기 방식의 전압형 인버터 구동 특성

황락훈 ( Lark-hoon Hwang ),나용주 ( Yong-ju Na ) 한국항행학회 2018 韓國航行學會論文誌 Vol.22 No.5

본 논문은 태양광 발전시스템을 승압쵸퍼와 단상 펄스폭변조 전압형인버터를 사용하여 전원차단 경우나 전압변동 및 부하변동에 의한 출력전류 변화에도 일정한 출력전압을 유지하는 무정전 전원 공급장치(UPS)를 구성하였다. 본 시스템은 전압형인버터를 교류전원과 동기 시켜서 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 직류 측에 연결된 축전지를 태양전지를 이용한 광기전력효과와 함께 일정전압을 충전하며, 전원의 차단, 전원의 전압변동 및 부하전류의 변화에도 일정한 전압을 유지하도록 하였다. 에너지 저장장치 (ESS; energy storage system)를 상시 운영하여 공항의 기상 변화에 따른 파장별 LED 항공 유도신호 등을 효율적으로 운용하는 시스템을 구성 하였고, 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 출력은 PWM방식에 의하여 양호한 파형이 되도록 하고 전원차단과 부하의 상태의 변화 및 전원 전압 변동에도 일정한 전압으로 출력됨을 실험을 통하여 확인 할 수 있었다. In this paper, represented uninterruptible power supply (UPS) equipment maintaining constant output voltage, the proposes a photovoltaic system constructed with a step up boosting chopper and single phase pulse width modulation (PWM) voltage source inverter. as power source disconnection, voltage variation and output current variation with load variation. This system is driven by being synchronized voltage fed inverter and AC source, and in the steady state of power source charge battery connected to DC side with solar cell using a Photovoltaic that it was so called constant voltage charge. It can be results of saving electric power, and through a normal operation of energy storage system (ESS), the system operated the LED a calling on signal changes at the airport in an efficient manner. In addition, better output waveform was generated because of PWM method, and it was proved to test by experiment maintained constant output voltage regardless of AC source disconnection, load variation, and voltage variation of AC power source.

태양광 발전을 이용한 무선 전력 전송회로에 관한 연구

황락훈(Hwang Lark Hoon),김진선(Kim Jin Sun),나용주(Na Yong Ju),제인태(Jae In Tae),나승권(Na Seung Kwon) 한국통신학회 2013 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.6

한국인 맞춤형 혈압계 커프 블래더

황락훈(Lark Hoon Hwang),박우성(Woo Sung Park),나승권(Seung Kwon Na) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.9(융합기술)