Introduction to IMT Lab.Introduction to IMT Lab.

Prof. Kee-Joe Limkjlim@cbnu.ac.kr

School of Electrical Engineering

Chungbuk National University

http://www.cbucc.com

2014/1/1

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HV Technology IHV Technology I• Condition Monitoring and Diagnosis

– Sensor ; I, V, PD(AE,UHF)– PD measurements and signal processing(GIS,

cable, TR, insulator…)– Degradation phenomena(tree, tracking, PD)– Identification of PD location – Prediction algorithm of remnant life

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HV Technology IIHV Technology II

• Material and Design – New material and process ; NC, Eng. Polymer, eco-

friendly insulating materials, functional materials– Design of new components with additional func-

tion(insulator, bushing, housing, surge absorber, and etc.)

– Evaluation of performances(BD, PD, degradation)– Design for resistance to environment condition

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(with AE-pd sensor devel-oped)

Bushing embedded with v-sensorElectronic CT; 20A~20kA, 0.1%

19th CIRED

HV Technology IIIHV Technology III• Recent Research

– New technology for arc extinguishing ; VI, MCCB– Hybrid(active) insulation; gas/solid– Nanocomposite for HVDC insulation– Eco-friendly insulation technique; SF6, Recyclable,…– Insulation design of HVDC apparatus ; insulator, cable,

converter TR, spacer, DCCB, …– Funding company; HHI, Hyosung, LSC, LSIS,…

To be designated as HU(Hyosung-university) Lab(2012)

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Magnetic field distribution in arc extinguishing room of

MCCB

Space charge distribution in HDPE blended EVA

RMF type contactor of VI(170kV/40kA)

Piezoelectric ceramics IPiezoelectric ceramics I• Piezoelectric ceramics

– Ceramics for sensor application– Ceramics for high vtg application; ultrasonic

motor, PTR, vibrator, pump

• Design and Fabrication of devices– Design by FEA and equivalent circuit method

• Driving and Measurements

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(First USM developed in Korea)

Piezoelectric ceramics II

Piezoelectric ceramics II

• Recent Research– Design tool for annular type ultrasonic motor– USM for AF/ for automobile – Valveless piezoelectric pump– Piezo actuator for haptic device in smart phone– Funding company; Samsung, H Motors, Jahwa

Annular type USMs and its design tool are applied to the Samsumg DSLR cameras

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Annular type ultrasonic motor Valveless piezoelectric pump

Screw type ultrasonic motor

BLT

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High torque USM for automobile

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Impact type USM for AF of smart phone

Flat Panel DisplayFlat Panel Display• Flat type fluorescent lamp for LCD back light or ex-

treme illumination– 10mmth, >80inch(diagonal size)– Principle; Dielectric barrier discharge

• Inorganic EL panel– Flexible, 1mmth, low power consumption– Application; 2” LCD backlight, Ad.

• Organic ELD– Full color, fast response, low power, radiative

• Flat type lamp ;PAT registration and being produced in company at now.

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Thickness; 10mmSize; more than 20inch(diagonal)Brightness; 8,000nit(cd/m2)

Uniformity; 97%

PAT 10-036938

Member; ProfessorMember; Professor• 1981.3. Established Lab

– Prof. Lim have moved to CBNU from ADD on March 1, 1981

• Service for CBNU– Dean of Office of Planning(2003~2004)– Dean of IUCF(Industry University Cooperation Foundation,

2004)

• Service for Academic Institutes– Vice-president(2003), Auditor(2004), Editor-in-chief(2002) , Di-

rector of KIEE(electrical engineers)– President(2010), Editor-in-chief(2001), Director(1995~2001) of

KIEEME(electrical and electronic material engineers)

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Member; ProfessorMember; Professor• International academic activities

– Founder/Organizer of 1992 Korea-Japan joint conf. on electrical and electronic materials(May 28, 1992, CBNU)

– TPC member of 5th ICPADM(May, 1997, Seoul)– Founder/Organizer of 1999 Asian conf. on electrical insulation di-

agnosis( Nov. 18, 1999, CBNU); Prof. Matsuura(J), Prof. Yan(C)– Founder/Co-chairman/organizer of CMD2006(April,

2006,Changwon); KIEEME,IEEE-DEIS, IET, CIGRE, JIEE, CES– Co-chairman of CMD2008(April, 2008, Beijing)– Founder/Organizer / Chair of IAC of ICAE(advanced electromate-

rials) 2011( Nov. 2011, Jeju); 980papers/23countries– Organizer/ Chair of ICAE 2013(Nov. 2013, Jeju); 1100p/25c

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MemberMember

• Alumni(1981~2013) – Ph.D. ; 26– MS ; 107

• Graduate students– Ph.D.; 9 (incl’d part time )– MS; 6

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Publication(1981~2011)Publication(1981~2011)

• International journal (SCI) ; 33• Domestic journal; 118• Int’l Conf. Proceeding; 209• Domestic Conf. Proceeding; 314

Sub total; 674

• Book; 5• Patent; 16• R&D Report ; 50

Total 745

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Equipments for High Voltage TechnologyEquipments for High Voltage Technology

• Design and simulation – FEM software – Maxwell

• Fabrication– Ball mill, sieve, hot press– Ultrasonic disperser– Homogenizer(shear mixer)– Planetary centrifugal mixer

• Measurements– HVAC(100kV), HVDC(200kV), impulse source(600kV)– PD detector(3D; n- - f q)– Tracking test, Arc test, Treeing test– C & tan d meter, High resistance meter– Electrometer, Oscilloscope– XRD, SEM and etc.

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Equipments for piezoelectric devicesEquipments for piezoelectric devices

• Design and simulation – FEM software – ATILA ( Magsoft co. )

• fabrication– Ball mill, sieve– Press(30ton)– furnace (1500 C)– Silk screen printer

• measurement– Laser vibrometer, Impedance analyzer, Frequency response analyzer– D33 meter

– Power amplifier, Function generator– Tachometer, Current and voltmeter, Oscilloscope, thermometer– XRD, SEM and etc.

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EINA, No.9, Nov.2002

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Bulletin of KIEEME, No.11, Nov. 2002

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     장동욱근 결혼 축합니다.CMD2006 국제학술회의에 11편 논문발표국제저널(SCI)투고 논문 5편 게재확정전용식(석사과정)결혼

    

    

    

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설계프로젝트 운영• 종합설계과목• 최종 결과물 - 에세이• 내용 ; 예시된 분야 참조해서 4 학년 캡스톤

디자인의 결과물인 논문의 주제선정및 추진계획

• 팀별 계획서 제출• 일정 주기로 계획 대 진도 발표회• 팀별 최종보고서인 에세이 발표 , 제출• 성적평가 ; 진행 50%, 에세이 50%• 캡스톤디자인 과목은 4 학년 2 학기에 개설되나 , 3

학년동계휴가부터 4 학년 1 학기 하계휴가까지 진행됨 ( 졸업논문 )

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추천분야• 고전압 분야

– 절연설계 ; 케이블 , 모터 , 변압기 , 부싱 , 애자 등의 전력기기

– 직류전력설비의 절연 설계– 각종 절연재료의 절연특성 ; PE, XLPE,

nanocomposite, epoxy– 대전류 차단 ; MCCB, VI, 개폐장치

* 전력기기 , 케이블 , 중전기기업체

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추천분야• 압전세라믹스 분야

– 압전소자 ; 압전모터 , 압전변압기 , 압전펌프 , 압전밸브 , 압력센서 등

– 압전재료의 특성

• 각종 센서– 전류 (ECT), 전압 (EVT), 온도 , 기타

센서류

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추천분야• 신재생에너지 분야

– 태양전지– 열전발전 등의 재료

• 기타 분야 - 자성체 , 도체 등의 재료분야 - 전자기학 응용분야

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추천 토픽• ( 고체 ) 전기트리진전특성• ( 액체 , 고체 / 액체 ) 절연지 , 프레스보드 미분의

함량에 따른 절연유의 절연파괴 특성• ( 센서 ) 삼상전류 측정용 ECT 설계• ( 센서 ) 전압측정용 EVT 설계• 무연 (Pb-free) 압전체의 압전특성• 압전햅틱액츄에이터• 압전 마이크로 펌프 설계 및 제작• 압전 자이로스코프 (3 축 가속도센서 )• 압전 ( 마이크로 ) 모터

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전기트리 진전에 수반된 부분방전 특성

• 목적– 고체 절연체의 절연파괴의 주원인– 트리진전시 부분방전 동반– 전기트리 진전 양상을 부분방전에 의해 감시하는 기법개발

• 방법– 전기트리 시편제작– 전기트리 진전 / 부분방전 측정– 부분방전에 의한 전기트리의 간접감시 기법 도출

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삼상전류 측정용 ECT 설계

• 목적– Electronic Current Transformer 는 기존 CT 에

비해서 저가격 , 제조용이 , 경량 , 소형이며 측정 정확도도 우수함

– 현재 ECT 는 단상용은 개발되어 있으나 3 상용은 없음• 방법

– 3 상용 로고스키 코일 , 신호처리 , 적분기 제작 – 성능 평가

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절연지 , 프레스보드 미분의 함량에 따른 절연유의 절연파괴 특성

• 목적– Oil transformer 를 비롯한 유절연기기의 절연은 절연지 ,

프레스보드 등의 고체절연체와 절연유로 구성– 기기가 노후화되면 고체절연물의 열화 부산물이 생성되고

절연유에 혼합되어 절연파괴강도 저하가 예상됨– 고체절연물 부산물의 함량에 따른 절연유의 파괴강도 저하

도출• 방법

– 고체 절연물 열화 부산물 ( 미분 ) 제조 , 혼합방법 , 혼합– 혼합 절연유의 절연파괴 전압 측정– 관련성 도출

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압전 마이크로 펌프 설계 및 제작

• 목적– 압전 마이크로 펌프는 기체나 액체의 유량을 조절하는 기기로서

의료용 , 화학분석기용 , 연료전지용 , 기타 냉각장치 등에 활용됨– 압전체를 이용한 마이크로펌프는 타방식에 비해서 소형 , 저가격 ,

고성능 등의 장점이 있음– 압전 마이크로 펌프 개발

• 방법– 마이크로 펌프 원리 , 구조 , 형태 조사– 압전마이크로 펌프 설계– 압전체 제작 . 마이크로 펌프제작– 성능 평가

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압전 자이로스코프 (3 축 가속도센서 ) 설계 및 제작

• 목적– 자이로 스코프는 3 축 가속도를 측정하여 자세를 알 수

있는 장치임– 비행기 , 선박 , 자동차 , 장난감 , 로봇 등에 활용됨– 압전특성을 이용한 압전 자이로스코프 개발

• 방법– 자이로스코프 원리 , 구조 , 동작특성 조사– 압전 자이로스코프 설계– 제작 및 성능 평가

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압전 ( 마이크로 ) 모터 설계 및 제작

• 목적– 압전 ( 초음파 ) 모터는 기존의 전자식 모터에 비하여 많은

장점이 있음– 기존 모터가 원통형인데 비하여 형태의 자유도가 높음– 마이크로 로봇 , 카메라 A/F 및 줌 작동용 의 소형

압전모터 개발• 방법

– 압전 모터 형태 고안– 압전체 제조 , 모터 설계 , 모터 제작– 성능평가