• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.67-68
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• 2012

최근 스마트폰 시장은 기하급수적인 성장세를 지속하고 있다. 또한 소비자들의 사용패턴 또한 기존의 음성통화에서 데이터 통신으로 변화되면서 소비전류 및 사용시간이 증대되고 있는 실정이다. 이러한 사용자의 불만을 해소하기 위해서는 배터리의 용량 증대가 필요하나 공간상의 제약으로 인해 한계점에 도달한 상태이다. 따라서 제한된 체적내에서 최대의 용량을 사용하기 위해 배터리팩의 과충전 차단전압은 점차 높아지고 과방전 차단전압은 점차 낮아져서 배터리팩의 가용영역을 확대하고 있는 추세에 있다. 이러한 사용전압영역의 확대는 배터리팩의 안전성 및 수명 등에 악영향을 미치나 배터리의 신소재 개발, 보호회로의 채용 등으로 이러한 단점을 보완하고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.895-900
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• 2016

리튬 이온 배터리의 잔존수명 추정은 품질보증, 운전계획, 교체주기 파악 등을 위해 활용된다는 점에서 그 필요성이 점점 커지고 있다. 본 논문에서는 에너지 저장 장치용 배터리의 잔존 수명을 단일지수 용량열화 모델과 마코프체인 몬테카를로(MCMC) 방법을 이용하여 추정한 결과를 제시한다. MCMC방법은 사전 정보가 제대로 주어지지 않았을 때, 추정결과가 모델 초기값과 입력 설정값에 따라 크게 변하게 되는 단점이 있어, 실제 현장에서 배터리 모델과 추정법에 익숙하지 않은 사용자가 활용하는데 어려움이 있다. 이러한 어려움을 극복하기 위해, 본 논문에서는 베이지안 추론법의 이론식을 전역 탐색하여 구한 이론값과 MCMC 추정값을 비교해서, 초기값과 설정값을 결정하는 과정을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.53-54
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• 2017

본 논문에서는 스마트폰 배터리로 사용되는 리튬 이온 배터리에서 과충전, 과방전, 단락 등으로 인한 폭발 위험성을 막기 위해 사용되는 배터리 보호회로 모듈에 대한 정전기 방전 실험을 연구하였다. 실험 시료로 S사의 리튬이온 배터리를 사용하였고, 정전기 방전 인가를 위해 IEC 61000-4-2 표준에 호환되는 ESD Gun simulator를 사용하였다. 배터리 보호회로 모듈의 여러 핀에 2kV ~ 10kV에서는 2kV 단위로 증가시키고, 10kV ~ 30kV에서는 5kV단위로 증가시켜 접촉방전을 인가하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.23-29
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• 2019

리튬이온 배터리와 같은 충전식 배터리는 에너지의 저장장치로서 최근의 에너지 이용의 변화에 따라 크게 주목받고 있을 뿐 아니라 실제로 다양한 소형 전기기기 및 전기 자동차의 전기에너지 저장시스템으로 폭넓게 적용되고 있다. 하지만 리튬이온 배터리는 화재나 폭발 등의 위험성이 항상 존재하여 사용의 폭을 제한시키고 있다. 배터리화재가 일반적인 화재와의 다른 특성은 여러 가지가 있지만 그 중에 가연물질이 전해질에서 이온화 되어있다는 특성이다. 본 연구에서는 배터리 화재를 이해하기 위해서 양이온과 전자 등으로 이온화된 메탄 제트화염에서의 연소특성을 실험적으로 관찰하였다. 화염 형상 및 화염안전성은 현재의 실험조건에서는 연료 이온화 효과가 없었고, 제트화염 후류에서 측정한 CO와 NOx의 농도가 이온화연료에서 모두 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이온화 메탄 연소특성의 파라미터 연구를 위하여 수치해석의 반응기구를 수소첨가의 형태로 단순화하여 이온화연료의 연소특성을 모사할 수 있는지에 대한 모델링 검토를 수행하였다. 연료 이온화의 영향으로 수소의 농도는 증가시키되 반응 후 온도는 일정함을 가정하여 모델링하면 실험결과와 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제33권1호
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• pp.13-22
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• 2023

리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO₃/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(D_Li+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1388-1389
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• 2011

태양광 발전 시스템은 화석연료를 대체하는 가장 대표적인 신재생 에너지이다. 하지만 신재생 에너지는 발전량이 일정하지 않고, 예측 불가능 하다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해서 기존 태양광 발전 시스템에 에너지 저장장치를 붙인 하이브리드 태양광 발전 시스템이 각광받고 있다. 본 논문에서는 리튬-이온 배터리를 모델링하고, 시스템 시뮬레이션을 통해 타당성을 검토한다.

• 에너지공학
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• 제19권1호
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• pp.39-50
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• 2010

하이브리드 전기자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)와 플러그 인 하이브리드 전기자동차 (PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 화석연료 배출가스를 제거하고 연료경제성을 개선하기 위하여 급속한 속도로 전통적 가솔린 엔진 자동차를 대체할 것이다. 이 리뷰는 병렬 하이브리드 전기자동차를 위한 퍼지로직 제어전략과 최적화를 설명하였다. HEV와 PHEV를 위한 전기모터와 리튬이온 배터리의 최근 발전을 기술하였으며 국제적 학술지에 출판된 논문수와 등록된 특허 수에 근거한 한국의 HEV와 PHEV 기술의 경쟁력 분석도 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.196-197
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• 2017

최근 국내 태양광산업은 보급량이 증가하고 있고, 정부 정책에서도 에너지신산업을 추진하는 등 시장 활성화에 노력하고 있다. 본교에서는 신재생에너지원 중 태양광발전시스템에 대해 건학이념인 실사구시에 입각한 학부 교육 프로그램을 개발 및 적용하고 있으며 본 논문에서는 이에 대한 내용을 소개한다. 산업체 실무에 기초한 태양광발전시스템 학부 교육 프로그램은 마이크로콘트롤러(MCU) 교육, DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터 등 전력변환장치 기반의 Solar Explorer Kit 교육, 태양광발전시스템 발전량 산출과 손실분석 등 성능평가를 위한 PVsyst 엔지니어링 교육 내용으로 구성된다. 특히, 전력변환장치로 구성된 Solar Explorer Kit 교육 프로그램은 DC-DC 컨버터와 배터리(리튬-폴리머) 충전, 배터리(리튬-폴리머) 방전과 DC LED 부하 접속, 독립형 DC-AC 인버터 출력과 AC 할로겐 램프 부하 접속, 계통연계형 DC-AC 인버터 출력 실습 등에 대해 소개한다.

• 공업화학
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• 제35권1호
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• pp.48-53
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• 2024

전기화학 기반의 SEI 성장 모델을 이용하여 리튬이온 배터리의 캘린더 노화 및 장기 수명을 예측하였다. 네 가지 유형의 장기 SEI 성장 모델(용매 확산 제한 모델, 전자 이동 제한 모델, 리튬-간극 확산 제한 모델, 반응 제한 모델)을 적용하여 수치해석이 이루어졌고, 캘린더 에이징 동안의 용량 감소와 리튬 재고 손실을 계산하였다. 수치해석 결과, 전자 이동 제한 모델과 리튬-간극 확산 제한 모델이 낮은 용량 감소를 보였으며, 용매 확산 제한 모델과 반응 제한 모델은 10년이내에 80%의 용량 감소를 보였다. 캘린더 노화 중 저온 보관 시 SEI의 성장을 저하시켜 용량 감소가 적었다. 사이클링 중 C-rate가 증가할수록 SEI 두께 증가로 수명 하락이 크게 나타났으나 그 차이는 크지 않았다.

• 공업화학
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• 제35권3호
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• pp.182-191
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• 2024

Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y)O₂ (NCM)은 전기 자동차 시장의 확대, 더 높은 용량과 긴 수명, 저렴한 가격을 충족하는 리튬이온 배터리 개발을 위해 집중적으로 개발되고 있는 양극재이다. 기존의 NCM을 발전시킨 고니켈 NCM (high-nickel NCM)은 니켈 함량을 80% 이상으로 높임으로써 높은 에너지 밀도로 개선된 성능과 원가가 높은 코발트의 감소로 가격 경쟁력을 확보하였다. 이러한 고니켈 NCM은 높아진 니켈의 함유량 때문에 잔류 리튬(residual lithium) 문제가 커지고, 이는 배터리 성능 저하와 안정성에 문제를 야기한다. 잔류 리튬을 제거하는 방식은 세척(washing), 도핑(doping), 코팅 (coating) 등의 여러 방식이 있지만, 본 논문에서는 잔류 리튬을 없애고, NCM의 성능 향상 및 안정성을 증가시키는 코팅에 대한 다양한 개발 동향을 중점적으로 최근 연구를 살펴보고자 한다.