• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.369-377
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• 2013

현재 전기자동차와 신재생에너지전원의 출력안정화에 필수적인 2차전지가 개발되고 있고, 2차전지의 효율적인 운용을 위하여 상태감시 기술과 수명예측 기술이 요구되고 있다. 기존의 2차전지 상태감시 방법으로는 전압과 비중에 의한 충전상태평가 방법 등이 있으나, 이 방법은 온도에 따라 변화되는 전압과 비중의 특성을 고려할 수 없는 한계점을 가지고 있다. 즉, 2차전지의 SOC를 평가하기 위해서는 전지 케이스 내부의 전해액 온도에 따라 달라지는 비중 값을 측정해야 하지만, 대부분의 2차전지는 밀폐형으로 보급되고 있어서 전해액의 상태를 파악하기 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전지내부의 온도를 보정하는 열전달식을 유도함으로 정확한 SOC평가 알고리즘을 제시하였다. 또한 2차전지의 수명 예측 방법으로는 내부저항 측정 또는 잔존 용량 측정 등의 수명 예측 방법들이 있으나, 충 방전상태와 충전 후 방치시간, 사용 환경 등 여러 가지 요인에 의해 2차전지의 수명을 정확하게 판단하기 어렵다. 따라서 상기의 문제점을 해결하기 위해 $20^{\circ}C$로 환산된 비중 값에 대하여 전지의 충 방전에 대한 비중누적 값을 계산함으로 충 방전 사이클을 판정하는 수명예측 알고리즘을 제시하였다. 상기에서 제시한 알고리즘을 바탕으로 시험 장치를 제작하여 다양한 시뮬레이션을 수행한 결과, 기존의 방법에 비하여 본 논문에서 제안한 알고리즘이 정확한 연축전지의 상태감시 및 수명예측에 대한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제16권1호
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• pp.9-18
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• 2013

Zinc air 전지의 구성요소와 전지의 특징을 설명하였다. 리튬 이온 전지에 비해 월등히 높은 에너지 밀도를 가지고 있지만, 충전의 비가역성으로 인한 낮은 용량 유지 특성 때문에 zinc air 이차전지는 아직 상용화되지 못하였다. Zinc air 전지는 충방전에 관여하는 반응들의 속도가 느려서 그 반응들의 속도를 촉진해야 하는 특징이 있는가 하면 동시에 부식과 수소발생 반응의 속도는 오히려 느리게 해야 하는 까다로운 조건을 만족해야 한다. 기존의 전지들과 비교하면, 기초연구뿐 아니라, 전지의 기계적구조, 부식, 복합소재적인 요소의 적용이 더욱 필요한 연구분야라고 하겠다. 출력개선과 부식방지 그리고 공기의 공급에 대비한 물의 증발의 억제 등은 상충하는 성질을 동시에 만족해야 하는 복합소재의 특성이다.

• 전기학회논문지
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• 제63권4호
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• pp.455-460
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• 2014

South Korea's power consumption is increasing every year. For stable electric power supply, more generation facilities are needed. But it is not easy to build nuclear power generation facilities, so provision of renewable energy is thought of as the solution. For the system's stable management, practical use of energy storing system is needed. Currently, pumping up electric power station is considered most useful. In this study, we have calculated the least amount of energy storing device by considering the renewable energy, HVDC, and change in power for the appliance of ESS in Jeju system, according to The 6th Basic Plan for Long-term Electricity Supply and Demand. Also we have calculated the amount of the battery and about the load equalizing effect to use battery as power storing device. Finally, we have calculated the reduction of electricity generation and the reduction of $CO_2$ emission with this study.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.47-52
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• 2016

본 연구에서는 고고도 핵폭발에 기인한 HEMP의 영향으로부터 민간시설의 적합한 보호를 위한 HEMP 보호용 전원선 필터 구현 필요성을 다루기 위해, HEMP 관련 국방 규격 분석 및 바리스터, 관통형 커패시터, 가스방전관, 인덕터 등의 주요 소자들에 대한 분석을 수행하고, 이를 기반으로 단상 220VAC/16A 용량의 HEMP용 전원선 필터를 간이 제작하였다. 또한 배선용 차단기, 서지 보호기, EMI 필터 등과의 MIL-STD-188-125 PCI 규격 기반의 비교 실험을 수행하였다. 결과적으로 HEMP에 의한 전도성 노이즈로부터 시스템을 보호하기 위해서는 HEMP 보호 전용 필터의 개발이 필수조건임을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.7-14
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• 2020

본 논문에서는 확장 칼만 필터를 이용한 SOC 추정이 가능한 배터리 모니터링 시스템을 개발하였다. 배터리의 충·방전 상태를 정확하게 추정하기 위해 배터리 셀을 테브닌 모델로 모형화하고, 모델에 맞는 파라미터를 추출하였다. 이를 이용하여 확장 칼만 필터 알고리즘을 이용한 SOC 추정이 가능한 배터리 모니터링 디바이스를 제작하였으며, 다중 배터리 모니터링 디바이스 제어 및 배터리 상태 측정이 가능한 모니터링 서버를 제작하였다. 또한, 관리자가 실시간으로 상태를 확인하며 배터리 모니터링 디바이스 제어가 가능한 웹 서비스를 제작하였다. 특히, 배터리 SOC를 각각의 배터리 모니터링 디바이스에서 추정하고, 최종 결과만 모니터링 서버로 전달함으로써 서버의 계산량을 줄일 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.406-409
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• 2009

In this work, the magnetite ($Fe_3O_4$)/multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) composites for lithium secondary battery were prepared. Nano-$Fe_3O_4$ was deposited by chemical coprecipitation of $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ in the presence of MWNTs in alkaline solutions. Transmission electron spectroscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analyses indicated that nano-$Fe_3O_4$ particles had a good crystallinity of cubic specimens and many tiny particles attached on the surfaces of the MWNTs. The electrochemical properties of $Fe_3O_4$/MWNTs composites as anodes in lithium-secondary batteries were evaluated by cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge techniques. The as-prepared $Fe_3O_4$/MWNTs composites showed an initial lithium storage capacity of 1120 mAh/g and a reversible capacity of 394 mAh/g after 100 cycles, demonstrating better performance than that of the commercial graphite anode materials.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.753-756
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• 2011

지속적인 충/방전에 의하여 표준 수명 보다 더 빠른 노화 현상을 일으키는 배터리의 효율적인 관리를 위하여, 배터리의 내부 상태를 모니터링 하였다. 정확한 배터리 모니터링을 위해서 해당하는 배터리의 잔존 용량 및 잔존 수명을 정확히 예측할 수 있어야 하며, 이를 위해 Open Voltage를 사용한 실험, 에너지 보존 법칙에 의한 충전 전류 측정법, 시동 시 최대 전류와 내부 저항의 변화량을 알아내는 실험을 하였다. Open Voltage 실험 결과, SOC수치에 따른 특정 전압의 범위를 알 수 있었고, 이 전압은 온도에 의해 변동된다는 것을 확인할 수 있었다. 충전 그래프를 그려본 결과 충전횟수와 완충에 걸리는 시간은 반비례하며, 배터리 내부에 충전되는 총 전류의 양과도 관계가 있었다. 시동 실험에서는 최저 전압 드롭 값과 최대 공급 전류의 범위를 알 수 있었으며, 특정 SOC 구간 내 내부 저항의 값을 차이를 알 수 있었다. 이 값들은 각 SOC의 수치에 비례한 결과를 보였다. 이 결과들을 정리하여, 배터리 내부 상태를 예측하는 방법을 제안하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.85-89
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• 2008

An objective of this paper is to develop a partial discharge (PD) measurement device for monitoring gas insulated switches installed in power distribution system. A capacitive voltage probe was studied and designed to detect PD pulse without an electrical connection. The PD measurement device consists of the capacitive voltage probe attached outside of a bushing, a coupling network which attenuates AC voltage by 270 dB, and a low noise amplifier with the gain of 40 dB in ranges of 500 kHz${\sim}$20 MHz. The sensitivity of the prototype device calculated by a calibrator was 1.98 m V /pc. An application experiment was carried out in a 25.8 kV gas insulated switch and the peak pulse of 76.7 pC was detected. From the experimental results, it is expected that the PD measurement device can be applied to online monitoring system of gas insulated switches.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.247-252
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• 2003

전동기 절연열화와 파괴는 전동기에 가해지는 스트레스에 영향을 받는다. 즉 절연물의 수명은 주어지는 스트레스의 심한 정도에 따라서 좌우된다. 전동차용 견인전동기에서도 과도서지에 의한 전기적인 열화를 검토하는 것은 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 인버터에서 발생되는 과도서지에 의한 고정자 코일의 절연특성을 고찰해 보았다. 전동기의 절연상태, 열화진전도, 열화발생 범위 등을 측정하는 유용한 비파괴시험 방법에는 여러 가지가 이용되고 있다. 누설전류, 유전손실(tan$\delta$), 정전용량, 성극지수(PI), 부분방전 등의 방법들을 통하여 고정자 코일의 절연상태를 분석하였다. 이러한 진단 방법들은 전동차의 견인전동기에 대한 열화상태와 수명예측에 유용한 방법이 될 것으로 여겨진다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제17권1호
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• pp.66-71
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• 2017

Purpose: Polymer capacitors are known to have very high reliability as compared with liquid electrolytic capacitors, but their capacity has been reported to decrease in charge and discharge at low temperature. The purpose of this study to clarify these characteristics. Methods: In order to clarify these characteristics, charging-discharging tests were carried out for 200 hours with three different capacities and at 5 different temperature from $5^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$. Results: As a result of the test, it was confirmed that the capacity of the polymer capacitor was decreased with higher capacity and lower temperature. Conclusion: Such a failure phenomenon was caused by the shrinkage and expansion characteristics of the polymer used therein, it is presumed that this failure phenomenon is due to the complex pore structure made by etching.