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국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 등가 회로를 기반으로 다양한 측면에서 루프 공진기로 구성된 자계결합 무선전력전송 시스템을 분석했다. 부하 저항에 따른 입력 리액턴스 거동을 관찰함으로써 최대 효율을 위한 최적 부하 조건과 결합 계수가 높을 때 기존의 최적 부하에 비해 넓은 대역을 갖는 새로운 최적 부하 조건을 도출하였다. 이것은 열악한 환경에서 WPT 시스템을 설계 할 때 유용하게 이용용 될 수 있을 것이다. 분석한 이론을 회로 및 EM 시뮬레이션을 통해 검증해보니 매우 일치했다. 추가적으로 자계 결합계수를 분석하였다. 제안된 방법은 두 루프간의 기하하적 구조 파라미터를 이용하여 표현하였으며, 구조의 비율과 루프의 배치 관점에서 명확하게 기술되었다.
추가적으로 음의 유효투자율을 갖는 메타 물질을 포함하는 무선전력전송 시스템을 적절한 등가회로로 모델링하고 분석하였다. 메타 물질이 시스템에 삽입될 경우 음의 투자율로 인한 자계 집속으로 인해 두 공진기간 결합계수는 slab의 손실이 크더라도 증가한다. 하지만 이러한 slab의 손실을 반영한 공진기의 유효 Q-factor는 감소한다. 결국 증가한 결합계수와 감소한 유효 Q-factor의 곱으로 구해지는 성능지수가 slab 없이 구해지는 성능지수보다 클 경우에만 효율 향상에 기여함을 알 수 있었다. slab의 손실이 큰 경우에는 사용하는 slab의 폭을 적절히 조절함으로써 효율을 향상시킬 수 있다.
마지막으로 하나의 송신기와 다수의 수신기로 구성된 자계결합 무선전력전송 시스템의 효율 및 최대 효율을 갖게 하는 최적 부하에 대하여 분석하였다. 또한, 주어진 환경하에서 최대 효율을 가지면서 수신기간 원하는 전력비를 갖도록 하는 방법을 고찰하였으며, 단순화 된 식도 함께 제공하였다. 본 논문에서 제시한 식은 매우 단순하면서도 정확하여 실제 상용 제품 등에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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본 논문에서는 등가 회로를 기반으로 다양한 측면에서 루프 공진기로 구성된 자계결합 무선전력전송 시스템을 분석했다. 부하 저항에 따른 입력 리액턴스 거동을 관찰함으로써 최대 효율을...

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