산업현장 기술지원 HOT LINE CENTER
기본정보
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김흥근 교수
|
분야 |
IT융복합산업 |
|---|---|
단과대학 |
IT대학 |
학과(부) |
전기공학과 |
전공분야 |
전동기 제어 및 전력변환장치 |
사업화가능아이템 |
- 태양광 발전용 인버터 - 원격 제어가능한 분무기 - 멀티레벨인버터 |
기술협력 및 자문분야 |
- 전동기 제어 기술분야 : DSP 및 microprocessor를 이용한 산업용 기계 및 설비 구동용 전동기의 제어기술 개발 - 스위칭 전원장치 기술분야: 스위칭 모드 동작에 의한 직류 및 교류 전원 장치 기술 개발 - 신재생 에너지 발전용 전력변환장치 |
키워드 |
인버터, 전동기 제어, 분무기, 전원장치, 전력변환장치 |
연구실위치 |
공대 8호관 407호 |
연구실소개 |
전력전자 연구실은 전력용 반도체 스위치를 이용한 다양한 전력변환 기술을 연구한다. 구체적인 주요 연구 분야는 다음과 같다. [1]전동기 제어 및 응용 (Motor Drive and Application) 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 가장 대표적인 시스템이 전동기 구동시스템이다. 본 연구실에서는 유도전동기를 비롯한 교류전동기의 고성능 제어와 벡터 인버터 및 서보 드라이버 등의 실제적 응용에 관해서 연구한다. [2]태양광 발전 시스템 (Photovoltaic System) 근래에 화석에너지의 문제점을 해결하기 위하여 선진국을 중심으로 태양광 분야를 비롯한 무공해의 신재생에너지 개발에 집중하고 있다. 태양광발전시스템은 태양전지(solar cell)에 입사되는 무한, 무공해, 무료의 태양에너지를 전기에너지로 변환/발전하는 기술이다. 본 연구실에서는 태양광발전시스템의 중요요소인 전력제어시스템(태양광발전용인버터)의 개발과 응용을 연구한다. [3]마이크로 그리드 시스템 (Microgrid System) 마이크로그리드는 외부 계통에서 보았을 때는 독립적으로 제어 가능한 하나의 전원 시스템으로 동작하게 되며, 여기에 사용되는 분산발전 기술의 대부분이 전력전자 기술을 적용하고 있어, 시스템에 유연성을 제공한다. 또한 일부 발전기들의 부하 변동에 대한 늦은 응답 특성 및 계통 외란을 일시적으로 보상하기 위해 에너지 저장 장치의 채용을 권장하기도 한다. 본 연구실에서는 이에 적용되는 전력전자 기술을 개발한다. |
학력정보
| 졸업년도 | 학교 | 전공 | 학위 |
|---|---|---|---|
| 1980 | 서울대학교 | 전기공학 | 공학사 |
| 1982 | 서울대학교 | 전기공학 | 공학석사 |
| 1988 | 서울대학교 | 전기공학 | 공학박사 |
주요경력
| 근무처 | 부서 | 근무기간 | 업무내용 |
|---|---|---|---|
| 경북대학교 | 전자전기컴퓨터학부 | 1984~현재 | 교 수 |
| 미국 위스콘신대학 | 공과대학 | 1990~1991 | 방문교수 |
| 대한전기학회 | 1997~2004 | 편집이사 | |
| 한국전기공사협회 | 기술경영연구소 | 2002~현재 | 자문위원 |
| 한국산업기술진흥협회 | KT,NT 인증위원회 | 2002~현재 | 심사위원 |
| 경북대학교 | 마이크로그리드연구센터 | 2007~현재 | 센터장 |
| 전력전자학회 | 2007~현재 | 부회장 |
주요연구실적
| 연구실적 | 지원기관 | 수행연도 |
|---|---|---|
벡터제어 유도전동기의 최적효율 운전 |
한국과학재단 | 1991 |
고효율 벡터제어 유도전동기 구동 시스템의 개발 |
한국과학재단 | 1992 |
고정자전압의 제3고조파 성분을 이용한 유도전동기의 직접 자속기준제어 |
학술진흥재단 | 1993 |
전기자동차용 유도성 급속 충전시스템의 개발 |
현대중공업 | 1995 |
유도전동기의 저가격 벡터제어 시스템의 개발 |
기초전력공학 공동연구소 | 1995 |
전기자동차용 유도성 급속 충전시스템의 개발 |
통상산업부(현대중공업) | 1996 |
고속전철 추진시스템의 모델링 및 제어 알고리듬 개발 |
한국전기연구소 | 1996 |
고효율 대용량 ZVT FB PWM DC/DC 변환기 개발 |
학술진흥재단 | 1998 |
고정자 저항 실시간 추정 알고리즘을 갖는 유도전동기의 직접벡터제어 |
기초전력공학 공동연구소 | 1999 |
유도전동기 에너지 절약장치 개발 |
대구광역시 | 2000 |
디지털 적응형 전동기 구동시스템의 최적설계(1차년도 중간보고서) |
기초전력공학 공동연구소 | 2001 |
디지털 적응형 전동기 구동시스템의 최적설계(2차년도 중간보고서) |
기초전력공학 공동연구소 | 2002 |
출력단 정현파 필터 및 승압변압기 부착시 인버터 DTC 기법 |
현대중공업 | 2002 |
고주파 고압변압기 전력전달 최적화 설계 |
한국전기연구원 | 2002 |
동기발전기의 자동전압조정기 개발 |
중소기업청 | 2002 |
풍력발전 DFIG 구동제어 알고리즘 개발 |
(주)포에너지 | 2002 |
디지털 적응형 전동기 구동시스템의 최적설계 |
산업자원부 | 2003 |
전력산업연구개발사업 중간보고서 |
산업자원부 | 2003 |
계통연계형 태양광 발전시스템의 인버터 최적설계 및 실증연구 |
산업자원부 | 2004 |
중규모태양광 발전시스템의 운영현황분석 및 신뢰성 향상 |
산업자원부 | 2006 |
3kW급 태양광 발전용 PCS 개발 |
산업자원부 | 2006 |
고압대용량(6600V,1MVA급)전력변환 제어시스템 설계기술 및 시뮬레이터 개발 |
산업자원부 | 2008 |
마이크로그리드시스템 기술개발 |
지식경제부 | 2009 |
MW급 Multi-Central 방식 고효율 인버터 시스템 개발 |
지식경제부 | 2011 |
계통연계 PCS의 고성능 제어 |
지식경제부 | 2011 |
태양광-연료전지 하이브리드 발전시스템의 계통연계/고립 운전 모드의 매끄러운 전환 |
지식졍제부 | 2011 |
전기자동차용 고효율/고 신뢰성 전력변환시스템 개발 |
지식경제부 | 2012 |
마이크로그리드 과도현상 및 안정도 해석 |
(재)포항산업과학연구원 | 2012 |
qZ-Source AC-AC Converter를 이용한 전압변동에 강인한 단상 유도전동기 구동 |
LG전자㈜ | 2012 |
핵심기술
| 분야명 | 핵심기술 | 이미지 |
|---|---|---|
전동기 제어 |
-교류전동기(유도전동기, 동기전동기, BLDC전동기)의 고성능 제어를 위한 벡터제어 기술 -인버터 기술, 속도/위치 검출 기술, DSP 및 microprocessor 응용기술 -대용량 전동기를 위한 멀티레벨 인버터 구성 및 커패시터 전압 평형 기술 | 090415_181818 |
스위칭전원 장치 |
-전원역율을 1이 되도록 하는 단위역률 교류-직류 변환기 및 영전압 스위칭에 의한 고효율 직류-직류변환기 -능동 전류 성형 기술, 전력용반도체 스위칭기술, 고주파 변압기 설계 기술 -태양광 시뮬레이터 및 각종 신·재생 에너지 시뮬레이터 하드웨어 구성 | 090415_181818 |
태양광 발전용 인버터 |
-계통연계형 3 kW급 태양광 발전용 인버터 -전압 위상 검출기술, 디지털 제어기술, 고립운전 검출기술 -ZSI, QZSI를 사용한 최대전력점 추종제어(파워부 단일 구성) 기술 | 090415_181818 |
보유장비 및 소프트웨어
| 장비/소프트웨어명 | 내용 |
|---|---|
| 디지털 오실로스코프 | 파형 관측용 |
| 전력 분석기(PM3000) | 전력 분석(전력, 역률, THD, 효율 등) |
| 전자식 부하기, 3상 저항부하(10kW) | 전원장치 부하시험용 |
| Programable AC/DC Power Source | 다양한 형태의 전원 공급용 |
| DSP 제어 Board | 디지털 제어기 구현(DSP : C33,C32, 2812, 28335) |
| MATLAB 5.3 | 제어해석 및 설계를 위한 다수의 함수 및 그래픽, 다양한 연산 기능제공 |
| Rom Writer | 8Pin-256Pin ALL IC 지원 |
| Easy DSP, JTAC emulator | DSP-Board 와 PC간 양방향 통신장치 |
| 디지털 멀티메터 | 전압,전류 측정용 |
| Function Generator | 다기능 신호발생기 |
| Psim 9.0.3 | 토폴로지 검증 및 제어 해석을 위한 시뮬레이션 툴 |
| 연료전지 시뮬레이터 | 다양한 연료전지 출력 특성을 모의할 수 있는 전원 공급 기능 제공 |
| 태양광 시뮬레이터 | 실제와 유사한 태양광 발전을 모의할 수 있는 전원 공급 기능 제공 |
보유특허
| 특허명 | 대표발명가 | 보유연도 | 이전희망 |
|---|---|---|---|
고전압 직류전원의 출력 단락 보호를 위한 고속 출력스위칭 기법 및 장치 |
노의철 | 2004.06.15 | X |
멀티레벨 컨버터를 이용한 고전압 직류 전원장치의 부하단락 보호 기법 및 장치 |
노의철 | 2005.03.15 | X |
단자의 접촉불량 발생장치 |
전태원 | 2006.04.28 | X |
전력품질 개선장치의 성능시험을 위한 전압강하, 전압상승 및 순간정전의 전압변동 발생장치 |
노의철 | 2006.07.03 | X |
증분형 엔코드 출력신호의 노이즈 제거용 디지털 필터 |
전태원 | 2006.07.24 | X |
피더블유엠 인버터의 출력 엘씨 필터의 공진전압 억제장치 및 방법 |
전태원 | 2006.07.24 | X |
가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치 |
김흥근 | 2006.08.30 | X |
자속 관측기를 이용한 유도전동기의 속도 추정 장치 및 이를 이용한 제어 시스템 |
박용환 | 2006.10.16 | X |
고역필터를 사용한 선형압축기 구동용 선형전동기의 스트로크 계산 방법 |
전태원 | 2006.11.10 | X |
네트워크에 의한 전동기 구동용 센서의 시간지연 보상 기법 |
전태원 | 2006.11.10 | X |
유도 전동기의 직접 토크 제어 장치 및 방법 |
전태원 | 2009.12.14 | X |
전력회생이 가능한 멀티레벨 컨버터용 모듈 및 이를 이용한 멀티레벨 컨버터 |
노의철 | 2010.07.08 | X |
임피던스 네트워크를 사용한 일단 구조의 고효율 태양광 발전 장치 및 그 제어 방법 |
김흥근 | 2011.03.08 | X |
FPGA를 사용한 멀티-레벨 인버터 PWM 발생장치 |
전태원 | 2011.07.21 | X |
다이오드 클램프형 3-레벨 인버터용 스너버 회로 및 그 과전압 방지방법 |
노의철 | 2012.02.23 | X |
풍력 발전 시스템 |
김흥근 | 2012.08.13 | X |