• Resources Recycling
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• v.33 no.3
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• pp.21-29
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• 2024

Globally, the demand for electric vehicles (EVs) is surging due to carbon-neutral strategies aimed at decarbonization. Consequently, the demand for lithium-ion batteries, which are essential components of EVs, is also rising, leading to an increase in the generation of spent batteries. This has prompted research into the recycling of spent batteries to recover valuable metals. In this study, we aimed to selectively leach and recover lithium from the cathode material of spent LFP batteries. To enhance the reaction surface area and reactivity, the binder in the cathode material powder was removed, and the material was subjected to heat treatment in both atmospheric and nitrogen environments across various temperature ranges. This was followed by a mechanochemical process for aqueous leaching. Initially, after heat treatment, the powder was converted into a soluble lithium compound using sodium persulfate (Na₂S₂O₈) in a mechanochemical reaction. Subsequently, aqueous leaching was performed using distilled water. This study confirmed the changes in the characteristics of the cathode material powder due to heat treatment. The final heat treatment in a nitrogen atmosphere resulted in a lithium leaching efficiency of approximately 100% across all temperature ranges.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.5
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• pp.13-19
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• 2019

After the Fukushima nuclear accident, a new power supply using a lithium polymer battery has been proposed the first time in the world as the safety of the emergency battery facility has been required. It is required to have the safety of the rack system in which the battery device is installed in order to apply the proposed technology to the field. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the seismic performance of string and rack frame for lithium-polymer battery devices developed for the first time in the world to satisfy 72 hours capacity. (1) The natural frequency of the unit rack system was 9 Hz, and the natural frequency before and after the earthquake load did not change. This means that the connection between members is secured against the design earthquake load. (2) he vibration reduction effect by string design was about 20%. (3) As a result of the seismic performance test under OBE and SSE conditions, the rack frame system was confirmed to be safe. Therefore, the proposed rack system can be applied to the nuclear power plant because the rack system has been verified structural safety to the required seismic forces.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.324-325
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• 2011

본 논문은 에너지 저장 시스템(ESS)을 위해 개발된 800kW 계통연계형 전력변환장치(PCS)의 구성을 제시하고 실제 제작과 시험에 관해 기술하고 있다. 에너지 저장 시스템은 배터리(BMS), 전력변환장치(PCS), 에너지 관리 시스템(EMS)로 구성되고 전력변환장치는 계통 전력과 배터리가 원활한 전력 흐름을 갖도록 제어하는 역할을 한다. 본 논문은 풍력 출력 평활화의 기능에 대한 시뮬레이션과 전력변환장치의 성능 검증에 대해 중점적으로 기술하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.743-747
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• 2012

본 논문에서는 HEV배터리의 Lay-Out 변화의 형상 및 개수와 위치 변화에 따른 냉각 특성에 관하여 연구 하였다. Lay-Out의 형상과 위치 변화에 따른 온도, 압력, 속도를 분석 하였고, 1가지 기본 형상을 기준으로 2가지 형상 변화를 통하여 온도, 압력, 속도를 비교해 보았다. 사각형의 입, 출구의 위치의 개수 추가 했을 때 온도강하가 일어나는 것을 알 수 있었으며, 입구 형상을 원으로 하고 위치변화와 개수를 변화 하였을 때 사각형의 입구 보다 더 좋은 온도강하의 결과를 도출해 낼 수 있었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2005.05a
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• pp.155-158
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• 2005

소규모 독립형 태양광 발전시스템은 최근 대체에너지에 대한 관심이 증가되면서 다양한 형태의 응용제품이 만들어지고 있다. 그러나 설계방법이 체계화되지 않아 태양전지 및 배터리가 필요이상으로 크게 설계되거나 반대로 너무 작게 설계되어 동작이 불안정해지고 잦은 고장의 원인이 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 소규모 독립형 태양광발전 시스템의 설계를 위해 태양전지 및 배터리의 용량산정방법과, 부하특성을 고려하여 안정적인 시스템을 설계하기 위한 방안을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.278-279
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• 2020

최근 전기차 배터리는 일 주행거리 증대를 위해서 50~100 kWh 급으로 대용량화 되고 있다. 그와 동시에 충전시간 단축을 위해서 배터리 전압은 400V에서 800V로 높아지고 급속충전기 용량은 50kW에서 350kW 급으로 대용량화 되고 있다. 본 논문에서는 전기차 증가 추세에 따라 기존 주유소를 대체하는 MW급 전기차 급속충전소를 위한 에너지 저장 장치(Energy Storage System, ESS) 연계 지능형 반도체 변압기(Solid State Transformer, SST) 기술 기반의 전력변환 시스템 모델을 제안하고자 한다. 이 모델은 배전계통에 직접 연계가 가능하기 때문에 대용량 전기차 급속충전소뿐만 아니라 DC Grid 구축에 응용 가능하다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.04a
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• pp.884-887
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• 2012

무선 센서 네트워크 기술은 상시적으로 물리정보를 획득할 수 있기 때문에 광범위한 응용분야에서 수요가 증가하고 있다. 또한 무선 센서 네트워크에 적용되는 무선 센서 시스템은 일반적으로 배터리를 장착하여 회로에 전력을 공급해주는 방식을 사용한다. 그러나 센서가 적의 기지근처, 인체 조직내 삽입, 건물의 내벽 등과 같이 배터리를 교체할 수 없는 곳에 위치해 있는 경우, 반영구적인 사용에 제한이 있기 때문에 무전원 무선 센서의 개발이 절실히 필요하다. 특히, 이러한 센서를 새롭게 개발하고 검증하려며 센서의 주파수 특성을 분석해야 하는데 기존에는 단순한 파형만을 분석할 수 있는 일반적인 계측기를 사용할 수밖에 없었다. 따라서 본 논문에서는 기존의 계측기보다 유연성 있고 효율적으로 무전원 무선 센서의 개발과 검증이 가능하도록 신호의 모니터링과 신호발생기를 에뮬레이션하는 NI LabVIEW기반의 SAW System Analyzer와 SAW Reader Emulator 시스템을 설계하고 개발하였다.

• Clean Technology
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• v.30 no.1
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• pp.28-36
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• 2024

As demand for electric vehicles increases, the market for lithium-ion batteries is also rapidly increasing. The battery life of lithium-ion batteries is limited, so waste lithium-ion batteries are inevitably generated. Accordingly, lithium was selectively preleached from waste lithium iron phosphate (LiFePO₄, hereafter referred to as the LFP) cathode material powder among lithium ion batteries, and iron phosphate (FePO₄) powder was recovered. The recovered iron phosphate powder was mixed with alkaline sodium carbonate (Na₂CO₃) powder and heat treated to confirm its crystalline phase. The heat treatment temperature was set as a variable, and then the leaching rate and powder characteristics of each ingredient were compared after water leaching using Di-water. In this study, lithium showed a leaching rate of approximately 100%, and in the case of powder heat-treated at 800 ℃, phosphorus was leached by approximately 99%, and the leaching residue was confirmed to be a single crystal phase of Fe₂O₃. Therefore, in this study, lithium, phosphorus, and iron components were individually separated and recovered from waste LFP powder.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.909-910
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• 2013

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.04a
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• pp.892-895
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• 2010

무선 기기의 소형화와 무선 통신 기술의 발달, 그리고 센서의 환경 정보 측정 기술 및 센서 네트워크의 확산으로 홍수, 태풍, 지진, 환경 오염, 등 재난의 피해를 줄이고자 재해 방지 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그리고 이러한 재해는 특정한 시간에 특정 지점에만 발생하는 특징이 있으며, 이 발생 시간을 제외한 나머지 시간대에서는 정상적인 상황을 유지한다. 이와 같은 특성은 센서 네트워크 응용에서 센서의 배터리 전력 유지 및 환경 정보 획득 방법을 설계할 때, 주요한 사안으로 고려되고 있다. 이 논문에서는 센서의 전력소비를 줄이고 대기 오염에 대한 정보를 오염 발생 시간에 따라 적절히 획득하기 위하여, 대기 오염 방지 시스템에서의 센서 샘플링 주기 조정 기법을 제안한다. 제안된 기법은 대기 오염의 현재와 가까운 미래의 상태를 기반으로 센서의 샘플링 주기가 변화하는 규칙과 경계, 가중치를 설정한다. 그리고 매 샘플링 주기마다 센서 데이터 값과 이전에 저장된 오염 레벨을 고려하여 다음 샘플링 주기를 갱신한다. 이렇게 변화하는 샘플링 주기로 인해 대기 오염 감지 시스템은 측정 데이터의 정확도와 센서의 배터리 전력 소비의 균현을 적절히 유지할 수 있다. 제안된 샘플링 주기 기법은 다양한 환경 감시 응용에 활용될 수 있다.