교과과목

연구동향, 방법, 전개, 참고문헌 이용 및 적용, 논문작성을 지도한다.

전력전자를 구성하는 기본요소인 스위칭소자, 컨버터 토폴로지, 제어회로, 아날로그전자회로, 마이크로프로세서 등에 관해 최근 연구동향과 응용추세 그리고 금후 연구동향과 응용추세에 대해 개괄적으로 접근하여 전력전자 전공의 연구와 진로 설정에 도움을 준다.

PN접합의 특성, Hetero Junction, Solid state device. BJT, MOS 등의 특성을 이해하며, 이를 이용한 반도체 소자의 새로운 주제들을 다룬다.

안정적이고 경제적으로 수용가에 전력을 공급하기 위한 최적화 방법 이론과 실제 사용중인 전력관리 시스템에 대하여 이해한다.

로봇의 해석에 필요한 kinematics 및 dynamics를 중심으로 로봇에 대한 기본개념을 확립한다. 여러 가지 산업용 Robot에 대한 kinematics, dynamics 해석을 시도한다.

전력전자회로의 제어시스템을 해석하고 이를 근거로 하여 제어기의 하드웨어와 소프트웨어를 구성하는 기법을 다룬다. 또한 디지털제어이론을 이용한 전력변환기 제어와 DSP를 이용한 제어기의 설계 및 제작에 대해 다룬다.

반도체 결정의 성장 및 분석, 반도체 공정에 필요한 화학적 지식을 중점적으로 익히며, Epitaxy, CVD, Oxidation, Diffusion, Ion implant, Etching 등을 이해한다.

전력계통의 주요 기기-선로, 변압기, 모선, 발전기 등의 보호를 위한 각종 보호기기의 상호간 최적협조를 이루기 위한 제반문제를 이해한다.

선형시스템의 수학적인 해석에 기초를 두어서 제어방법을 소개한다. 여러 가지 선형제어방법이 소개되어지며 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션을 공부한다.

전력전자회로의 모든 토폴로지를 스위치회로가 온 또는 오프 시의 등가회로를 이용하여 체계적으로 상세하게 분석하고 특히 전력회로, 게이트구동회로, 제어회로, 보호회로, 냉각시스템의 동작분석에 역점을 둔다.

이 과목에서는 대학원생으로 하여금 전력변환기의 새로운 개념의 토폴로지나 제어방식을 고안하여 독창성 있는 학습을 수행하도록 한다. 학습에 사용할 시뮬레이션 프로그램은 MATLAB, SPICE, EMTP 등이 있으며 C-프로그램에 프로그램 작성도 가능하다.

모든 전력변환기, 즉 ac-dc, dc-ac, ac-ac, 그리고 dc-dc 컨버터의 토포로지, 스위칭방식, 입출력제어, 그리고 이들 컨버터의 응용에 대해 대학원생에게 소개한다. 특히 스위칭함수의 개념과 다양한 PWM 스위칭방식에 대해 수업을 진행하여 대학원생이 전력변환의 기본개념을 체계적으로 이해하는데 역점을 둔다.

상용 전기기기인 직류기기와 교류기기의 현재 연구개발 현황을 알아보고 제어측면에서 기기의 동특성을 해석하는 수리모형에 대해 다루고 서보 모터, 선형모터, 리럭턴스 모터와 같은 최신 기기의 연구개발 현황과 동특성을 다룬다. 기기의 동특성을 해석하는데 필요한 모델링에 관련된 내용을 다루고 특히 제어 측면에서 요구되는 기기의 동특성을 수학적으로 분석한 방법에 대해 다룬다.

통신장비, 컴퓨터, 그리고 자동화장비에 직류전원으로 사용되는 스위칭모드전원의 동작원리와 시스템구조에 대해 학습한다. 특히 출력제어와 제어알고리즘 개발에 역점을 두며 제어기와 전체시스템의 하드웨어적 구현에도 역점을 둘 예정이다.

유도전동기, 동기전동기, 정류자형 교류전동기 그리고 직류전동기와 서보모터에 대해 동특성을 해석하고 이들의 구동을 위한 컨버터의 구성과 제어에 대해 다룬다. 특히 고효율을 달성하기 위해 제어방식과 구동회로의 설계 및 성능 해석에 역점을 둔다.

전력전자기기의 사용이 급증하면서 고조파발생과 전력의 환경오염이 크게 대두되어 있다. 제어와 인버터시스템의 적절한 구성을 통해 전력계통에 존재하는 불필요한 전류고조파를 제거하는 기법에 대해 배우며 특히 마이크로프로세서나 DSP를 이용한 제어기의 구현에 대해 학습한다.

풍력발전, 태양광발전, 연료전지발전, 마이크로가스터빈발전 등에 의해 생산된 전력을 계통에 효율적으로 연계하는 전력변환기의 구조설계 및 동작분석에 대해 학습한다. 또한 에너지저장을 고려한 분산전원의 효율적인 계통연계에 대해 실제적용 측면에 역점을 두어 학습한다.

전압원컨버터를 이용한 전력계통의 유효전력과 무효전력을 제어하여 전력계통의 성능을 개선하는 방법에 대해 학습한다. 교류전력계통에 효율과 신뢰도를 향상하는 유연송전이라고 불리는 FACTS에 적용되는 인버터식 보상기에 대해 체계적으로 분석한다. 현재 본 과목에서 다루고자하는 보상기는 STATCOM, SSSC, UPFC, IPFC 등 이다.

전압원인버터를 이용하여 무효전력, 고조파, 순간전압강하, 순간정전, 전압불평형 등으로부터 전력품질을 개선하는 보상기에 대해 학습한다. 현재 본 과목에서 다루고자하는 보상기는 DVR, DSTATCOM, APF, UPS, 그리고 UPQC 이다.

벡터제어 이론은 교류전동기를 정교하게 제어하는데 가장 근본이 되는 이론으로 전동기의 제어뿐만 아니라 인버터를 효율적으로 제어하는데 필수적인 이론으로서, 본 교과에서는 벡터제어의 이론뿐만 아니라 효율적으로 수행시키는 알고리즘의 전개와 마이크로프로세서에 의한 수행에 역점을 둔다.

MOS집적회로의 설계와 제작기술을 익히면, IC소자의 구성과 전기적 성질, IC의 기본적 제한, analog 및 digital IC의 해석과 설계를 다룬다.

반도체 재료의 중요한 부분을 차지하는 박막재료의 성장과 분석 기법 및 이를 이용한 소자의 제작방법, 진공 증착기의 원리 및 구조 MBE system 등을 이해한다.

최근 각광을 받고 있는 TFT-LCD를 비롯한 ELD(Electroluminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 등에 대한 전반적인 물성을 알아본다.

파동의 입자성 및 입자의 파동성과 Schr dinger의 방정식, 수소원자 문제, 원자 스펙트럼을 취급하는 관계를 알아본다.

반도체 표면과 계면의 구조(원자, 전자, 거시구조) 그리고 물리/화학적 성질간의 관계를 규명하고, 원하는 특성을 가진 바람직한 표면 및 계면을 형성하는 방법을 공부한다. 그리고 표면 및 계면구조 측정법인 STM, AFM, MFM TEM 등에 관하여 강의한다.

MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 이용한 초정밀 미세가공 기본 공정 기법을 강의 하고 초소형 시스템에서 일어나는 물리적 현상과 그를 이용한 초소형 응용아이템들에 대하여 연구한다.

고성능 메모리 설계를 위한 기초 지식 및 제반 사항에 대해 공부한다. 특히, 주변회로와의 인터페이스상에서 발생하는 문제점에 대해서 다루고 이를 극복하기 위한 방법에 대해 고찰한다. 국내 메모리회사의 현황을 통하여 메모리가 나가야 할 차세대 연구 방향에 대해서도 연구한다.

Tunneling structure, Coupled quantum well, Super lattice 등 Thin semiconductor heterostructure의 구조적 성격에 대해 이해하고 전자의 parallel- perpendicular- 및 quantum transport 현상을 양자론에 입각하여 다룬 후 1 및 0 dimension system(quantum wire, quantum dot)의quantum-confined energy level과 그 측정 방법에 대해 토론 한다.

반도체의 광특성에 관하여 연구하고 이를 이용한 수/발광 소자의 동작원리를 다룬다. 정보통신 및 정보 처리용 레이저 다이오드(LD), 광증폭기, 광전집적회로(OEIC), 광통신 용 수동 소자 등을 집중적으로 연구한다.

전기물성론을 기초로 하여 전기․전자공학 및 통신공학의 분야에서 현재 사용되고 있는 재료 및 가까운 상태에 실용할 목적을 다룬다.

전력계통의 물리적 현상을 해석하기 위한 이론과 수치해석 방법을 이해한다.

전력계통에서 과부하나 사고시에 각종 전력설비를 보호하는 핵심요소인 마이크로프로세서를 이용한 디지털 보호계전기의 기능과 동작 알고리즘을 이해한다.

고․저압 배전계통의 주요 전력설비 특성과 이의 운용, 보호 및 제어에 관한 자동 관리시스템을 이해한다.

전력계통에서 상용화되어 널리 쓰여지는 S/W(조류계산, 고장계산, 과도현상해석 등)의 배경이론에 대한 고찰과 실습을 통하여 사용방법을 숙지한다.

퍼지이론, 신경망이론, 전문가 시스템 이론, 유전이론 등을 바탕으로 한 인공지능 시스템을 전력계통의 운영 및 제어에 응용하는 방법을 연구한다.

안정적이고 경제적인 전력계통의 운용을 위하여 전력계통을 구성하는 각종 전력설비 및 계통 상태 정보를 효과적으로 종합하여 처리하는 관리시스템을 이해한다.

중앙제어소에서 효율적인 전력계통운용을 위한 계통내 각종 운전자료 취득 및 제어를 총괄하는 컴퓨터 원방감시 제어시스템에 대한 이해를 돕는다.

고압 및 저압 배전계통의 특성해석, 주요 설비의 보호방법, 확장계획, 자동화 신기술적용, 최소 손실계통구성 등 계통의 효율적인 운영을 위한 방법에 대하여 이해한다.

공장 및 빌딩 등의 산업체의 수변전 설비, 보호 및 제어설비, 계통구성, 종합적 관리시스템, 전압해석기법과 자동화 시스템 등 산업전력계통의 제반 문제를 다룬다.

전력시스템을 구성하는 각종 측정 및 제어설비들의 동작 원리와 이들을 총괄하여 감시, 운용하는 무인 자동화시스템의 구축에 관한 제반문제를 이해한다.

건축물내의 각종 전기설비의 기능 이해와 설계, 시공, 감시 및 보수 방법을 고찰한다.

로봇을 위한 인공지능의 기초 지식을 배운다. 지능로봇 시스템의 분석 및 응용기법, 관련소자 및 특성을 학습한다. 지능 로봇시스템의 산업응용을 학습한다.

영상처리의 기본기술과 응용을 다룬다. image enhancement, staptial domain filtering, frequency domain filtering, segmentation, representation, image understanding, image restoration 등 영상처리와 영상인식을 위한 제반기술을 다룬다.

인공지능의 한 분야인 신경회로망을 문자인식, 비선형 시스템의 해석, 비선형제어기의 구성과 같은 응용측면에서 고찰한다.

학습 제어기, 퍼지 제어 및 신경망 제어기 등을 설계하는 방법 및 Stability analysis를 학습한다. PID제어기, 최적 제어기 등과 성능을 비교한다.

LQR, 적응 제어, 슬라이딩 모드 제어 등 다양한 제어기 설계 기법들의 기본 개념을 공부한다. 설계 알고리즘을 Matlab을 통해 모의 구현하며 비교 학습한다.

제어 및 자동화 분야의 새로운 이론 및 최신 topic을 공부한다. 최신 이론의 적용 사례를 공부한다.

선형시스템이론, 이산시간 신호 및 시스템, 이산푸리에 변환신호의 스펙트럼분석, FIR 및 IIR 필터이론 및 설계, 이산무작위 신호의 해석 및 처리, 디지털 Winner필터를 다룬다.

순서논리회로, resister, ALU, data path, resister transfer logic, control logic, and memory project control을 이론적으로 다루며 Design project를 수행한다.

특정 마이크로프로세서의 구조 및 명령어, I/O interface, DMA시스템 설계방법 등을 다루며 실제응용 Project를 수행한다.

임베디드 시스템 및 개발환경에 대한 기본 이해를 바탕으로 시스템 설계 및 RTOS(Real-time OS)상에서의 시스템 소프트웨어 작성 능력을 배양한다. 커널 프로그래밍 및 타겟 시스템 아키텍쳐의 이해를 통한 디바이스 드라이버를 설계 및 구현하고 이를 응용한 다양한 프로젝트를 수행하게 함으로써 임베디드 시스템 개발자로서의 기본역량을 갖추게 한다.

Redundant robot 및 serial-parallel connection을 이룬 복수개의 robot에 대한 제어 및 해석방법들에 대해서 소개하고 연구한다. neural network 및 fuzzy control방법에 대해서도 알아본다.

전력계통의 최상위 제어계층인 EMS(Energy Management System)의 각종 기능, 컴퓨터 및 통신 시스템, 응용 S/W 등에 관한 고찰을 한다.

임베디드 시스템 전반에 대한 이해를 위해 회로 구성과 설계기술을 학습한다. 이를 기반으로 RTOS(Real-time OS)를 포팅할 수 있는 하드웨어 설계와 제작 능력을 배양한다. 여러 가지의 타겟 시스템을 접목한 디바이스 드라이버를 설계 및 구현하고 응용 프로젝트를 수행하게 함으로써 임베디드 시스템 개발자로서의 전문 역량을 갖추게 한다.

나노(Nano) 크기의 물질, 기능적 구조 및 소자를 연구하는 과목으로 소자의 크기를 점점 축소시켜 갈수록 기존의 광 및 전자소자 이론으로는 설명할 수 없는 각종 현상에 대해서 학문적으로 분석, 규명한다. 또한 이를 토대로 초소형, 초고집적, 초고속, 초저전력 그리고 신기능의 미래형 첨단 소자로의 응용을 알아본다.