적층형 수중 용량성 전력 전송 커플러의 설계 및 수중 매질에서의전파 분석

초록

본 연구는 매질의 전기적 특성이 전기장 전파(propagation)에 미치는 영향을 이론적으로 분석한다. 전도도와 유전율을지닌 매질은 전도 전류와 변위 전류의 비율에 따라 고전도체(highly conductive medium) 또는 저손실 유전체(low-loss dielectric)로 평가될 수 있다. 전도도가 높을수록 전기장의 세기가 전송 거리에 따라 급격히 감소한다. 이는 전도도가 다른 네 가지 유형의 물에 대해 분석하였다. 또한, 적층형 용량성 무선전력전송(CPT, capacitive wireless power transfer) 커플러 구조를 설계하고 수중 전송 특성을 분석하였다. 결론적으로, 유전율이 높은 매체조차도 전도도에 따라 시스템의 성능을 개선하는 데 적합하지 않을 수 있다. 또한 병렬형 CPT 커플러와 달리 적층형 CPT 커플러는 수중 환경에서의 활용이 상대적으로 불리함이 확인되었다.

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