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소형 모바일 기기용 공진형 무선전력전송 시스템의 공진기 평면화 및 소형화에 따른 특성 연구
이훈희(Hoon-Hee Lee),정창원(Chang-Won Jung) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.4
본 논문은 모바일 기기(노트북, 핸드폰, 태블릿 PC 등)를 위한 공진형 무선전력전송 시스템(Magnetic Resonance - Wireless Power Transfer; MR-WPT)의 실용성을 높이기 위한 평면형 소형 공진기 설계 방법을 제안하였다. 제안된 소형 평면형 공진기는 네 개의 루프와 공진기를 사용하는 공진형 무선전력 시스템에 적용 되며, 또한 무선전력 시스템은 송신기(Tx)와 수신기 (Rx)가 동일한 루프와 공진기로 이루어졌다. 제안된 공진기는 나선형(Spiral) 코일의 형태로 소형 모바일 크기에 적합한 50mm × 50 mm의 크기 이내로 설계 되었으며, 나선형 공진기의 선 두께와 선간 갭(gap) 그리고 선의 길이를 달리하는 4종류의 나선형 공진기를 선정하였다. 또한 작은 공진기 부피에서 높은 인덕턴스와 캐패시턴스를 얻기 위해 공진기 기판 (아크릴 εr = 2.56, tan δ = 0.008)의 양면을 모두 활용하였다. 또한 루프는 공진기 부피를 최소화하기 위해 공진기와 동일 평면상에 설계 하였고, 이 또한 서로 다른 3가지의 크기를 사용하였다. 제안된 무선전력전송 시스템은 Tx와 Rx 두 개의 아크릴 기판에 제작되었으며, Tx와 Rx의 루프와 공진기는 구리시트로 만들어졌다. 제안된 12개의 조합 (공진기 4종 × 루프 3종)의 루프와 공진기에 대한 전력전송효율을 근 전송 거리 (1cm∼5cm)상에서 시뮬레이션과 측정을 통해 산출하였다. 측정 결과 전력전송효율은 전송거리 1~5 cm에 따라 ≒ 40 % 그리고 최대 ≒ 70 % 이며, 이때 공진주파수는 A4WP 표준 무선전력전송 주파수인 ≒ 6.78 MHz를 유지한다. 제안된 부피에서 최소화된 평면형의 소형 공진기를 이용한 소형 모바일 기기의 공진형 무선전력 어플리케이션에 대한 가능성을 실험적으로 확인하였다. In this paper, a Small-sized and planer resonator design of Magnetic Resonance - Wireless Power Transfer(MR-WPT) were proposed for practical applications of mobile devices, such as a laptop, a smart-phone and a tablet pc. The proposed MR-WPT system were based on four coil MR-WPT and designed as a transmitter part (Tx) and a receiver part (Rx) both are the same shape with the same loop and resonator. There are four different spiral coil type of resonators with variable of line length, width, gap and turns in 50mm × 50mm size. The both of top and bottom side of substrate(acrylic; εr = 2.56, tan δ = 0.008) ere used to generate high inductance and capacitance in limited small volume. Loops were designed on the same plane of resonator to reduce their volume, and there are three different size. The proposed MR-WPT system were fabricated with two acrylic substrate plane of Tx and Rx each, the Rx and Tx loops and resonators were fabricated of copper sheets. There are 12 combinations of 3 loops and 4 resonators, each combination were measured to calculate transfer efficiency and resonance frequency in transfer distance from 1cm to 5cm. The measured results, the highest transfer efficiency was about 70%, and average transfer efficiency was 40%, on the resonance frequency was about 6.78 MHz, which is standard band by A4WP. We proposed small-sized and planer resonator of MR-WPT and showed possibility of mobile applications for small devices.
이훈희(Lee Hoon-hee) 한국항공우주연구원 2008 항공우주산업기술동향 Vol.6 No.2
유럽의 우주비행체 시뮬레이터는 요구사항의 증가와 함께 우주비행체 개발 비용에서 높은 비율을 차지하여 개발 비용 절감과 개발 기간 단축의 압력에 직면하고 있다. 현재 유럽은 유럽우주국을 중심으로 다양한 우주 프로젝트 경험을 이용하여 소프트웨어 자체의 재사용 연구뿐만 아니라 소프트웨어 요구사항, 설계 노하우, 개발방법론, 경험 등 우주 프로젝트 간의 광범위한 자원 재사용 연구를 활발히 진행하고 있다. 재사용 연구 결과는 시뮬레이션 모델의 표준 제정과 시뮬레이터 개발 프로세스의 효율성 증대로 나타나고 있으며 후속 프로젝트에 적용되어 효과를 입증하고 있다. 본 논문에서는 최근 유럽의 우주비행체 시뮬레이터의 연구동향 추세와 시뮬레이터 소프트웨어 개발 동향을 기술한다. As the cost of the operational spacecraft simulator is a large portion of the spacecraft cost and its requirements increase, it is given the pressures to reduce the cost and the development period. For that reason, the space industry with the coordination of ESA has made a study of the reuse in a wide scope across space projects. Its scope includes not only simulation software itself but also software requirements, design, work experience and developing process/methodology. The standard for simulator model portability and the efficiency enhancement of the development process as a result have been successfully applied to several projects. This paper describes the recent trend of the spacecraft simulator in Europe and the present status of its the study and the development.
천리안위성 시뮬레이터를 활용한 고장대응 모의훈련시스템 개발
이훈희(Hoon-Hee Lee),구철회(Cheol-Hea Koo),문성태(Sung-Tae Moon),한상혁(Sang-Hyuck Han),주광혁(Gwang-Hyeok Ju) 한국항공우주연구원 2012 항공우주기술 Vol.11 No.2
천리안위성의 안정적인 장기 일반운영과 예기치 못한 비상상황을 대비하기 위한 관제원 운영능력 유지를 위해 개발된 관제모의훈련시스템의 구조와 특징에 대해 설명한다. 본 논문에서 특히 교관 편의 기능을 강조한 GUI 환경의 고장주입 기능과 훈련 시나리오를 자동으로 동작시키는 스케줄러, 기존 시뮬레이터의 고장발생 기능개선 부분을 중점적으로 기술하여 훈련시스템의 차별적인 장점과 기대효과를 조명한다. 아울러 고장 복구 훈련 예제를 통하여 훈련시스템 동작과정의 이해를 돕는다. This paper will describe the structure and characteristics of operator training system which was developed to maintain the quality of operational ability for COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite) operators during a long-term nominal operations of missions and a contingency operations against an occurrence of anomaly. In particular it will present benefits and expected effects of the training system with a focus on three parts which are functions especially for trainer-friendly failure injection, an automatic sequencer of training scenario based on the predefined plan and additional functions of the existing COMS simulator. Furthermore, it will present a practical example of training on the training system to understand the overall mechanism of training process.
통신해양기상위성 자이로센서 FDIR 설계 및 검증에 관한 연구
이훈희(Hoon-Hee Lee) 한국항공우주연구원 2008 항공우주기술 Vol.7 No.2
2009년에 발사될 통신해양기상위성은 다중화 구조설계를 통해 발생 가능성이 있는 고장으로부터 자동 회복을 수행할 수 있도록 자동조치기능이 탑재되어 있다. 본 연구에서는 자이로 센서의 고장이 COMS 임무에 미치는 영향을 살펴보고 장치 레벨의 자이로 센서 고장 처리를 위한 고장감지 방법과 기준, 고장고립과 회복 동작에 대한 메커니즘을 분석하였다. 또한 시뮬레이터를 이용하여 고장 발생에 대한 자동조치 동작검증 결과를 확인하였다. COMS Satellite is automatically able to recover from any defined failure thanks to a full redundancy. This study assesses the effects of gyro failure on the COMS mission and analyzes the mechanism of Gyro Failure Detection, Isolation and Recovery about failure detection means, isolation and recovery actions and their consequences. At last, it checks the FDIR behavior from an injected failure on COMS simulator.