• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.217-220
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• 2013

기존 플래시 메모리의 물리적 한계를 극복하여 저전압, 저전력 비휘발성 메모리 소자를 얻기 위해서는 터널링 장벽 제어가 필수적이며, 저유전체와 고유전체를 적층한 VARIOT 구조는 터널링 장벽 제어에 매우 효과적이다. 우리는 비평형 그린함수 방법을 이용하여 전자 수송을 계산함으로써, VARIOT 구조가 기존의 단일 유전층 구조에 비해 비휘발성 메모리 관점에서 얼마나 향상되었는지를 분석하고, 터널링 장벽 제어에 있어 고유전체가 가져야 할 가장 유리한 조건을 찾아내었다. 또한 유효질량이 에너지 장벽(유전층)의 전계 민감도와 거의 무관함을 보임으로서 시뮬레이션 결과가 합리적임을 증명하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.10
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• pp.41-48
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• 2008

This paper proposes a three-phase Z-source dynamic voltage restorer (Z-DVR) to mitigate the voltage sag for the critical loads. The proposed system is composed of passive filter and Z-source topology inverter. As an ESS(Energy Storage System) of the proposed system is employed the Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). To calculate and control the harmonics and compensation voltage, $i_{d}-i_{q}$ theory in dq rotating reference frame and PI controller are used. In case that three-phase voltage sags occurred, a PSIM simulation was done for the performance comparison of the conventional method employed battery stacks and proposed method. As a result, considering the voltage compensation performance, each method was nearly similar. Also, the compensation performance and the %THD(%Total Harmonic Distortion) result under the various source voltage conditions (sag or swell) were presented and discussed to show the performance of the proposed system.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.315-323
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• 1995

차세대의 새로운 발전방식인 인산형 연료전지 발전시스템의 운용기술의 확립을 위하여 50 kW급 실증설비를 도입하고 주변기기를 설계, 설치하여 장기운전 특성시험을 실시하였다. 이 설비는 1993년 8월부터 1994년 11월 말까지 총 6,003시간의 운전기간 동안 187,190 kWh의 발전전력량을 기록하였고, 이 기간 동안의 발전운전시간 이용율은 63.01%, 평균출력은 33.5 kW였다. 설비의 운전특성에 있어서 정부하시 평균전압 및 전류는 각각 DC 130 V와 461 A였으며, 경시전압감소율은 1,000시간당 3.8 mV 정도로 나타났다. 설비의 기동·정지 특성중 기동시간은 냉간기동시 평균 4시간 50분, 난기동시 2시간 34분 정도가 소요되었고, 발전효율은 정부하시 전기효율이 37.46%, 배열이용효율은 43.8%로 전체효율 81.26%를 나타냈다. 환경 특성중 배가스중의 NOx 농도는 1 ppm 미만이었고, 소음도 63 dB 정도로 양호한 특성을 보여주었다. 운전기간 중 발생한 사고는 총23회로, 외부운전조건에 대한 민감성이 큰 것으로 나타났으며, PAFC 시스템의 상용화를 위해서는 스택수명 및 운전신뢰성을 향상시키는 것이 필요하다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.332-333
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• 2011

본 논문에서는 15V, 1kW 저전압 연료전지를 위한 고효율 전력변환장치를 제안한다. DC-DC 컨버터로는 15V에서 380V로의 고승압에 적합한 입력병렬 출력직렬 부스트 하프브리지를 제안하였는데 이는 전부하영역에서 ZVS 턴온으로 96%의 최고 효율을 달성하였다. 또한 DC-AC 인버터부는 상용전원으로의 변환 및 DC 링크 전압 제어를 수행한다. 1kW급 시작품을 제작하여 그 성능을 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.376-379
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• 2006

In this paper, stack voltage monitoring module is developed which monitor cell voltage of the fuel cell stack and transfer it to the main controller for monitoring fault and stopping drive when the trouble is happened in the fuel cell stack. Especially, the circuit, for monitoring each cell voltage of several hundreds cells in stack, is designed and analyzed. The connector is also developed for making wire harness simple and low cost because wire harness is complicated when the cells are connect each monitoring circuit.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1102-1103
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• 2008

본 논문에서는 연료전지의 정특성과 전압의 과도 특성을 고려한 연료전지 모델링을 하였다. 전기화학적 방정식으로부터 연료전지의 정특성을 모델링하였고, 실험결과 파형을 분석하여 RC 시상수를 이용하여 과도특성을 모델링하였다. 모델링은 Matalab Simulinik를 이용하여 이루어졌으며, NEXA system을 이용하여 실험한 결과와 비교, 분석하여 이 모델링의 유용성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.13 no.4
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• pp.277-282
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• 2010

Durability of automotive polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) strongly depends the startup/shutdown procedure. Formation of hydrogen/air boundary in the anode gas channel, so-called reverse current condition, particularly induces fast degradation of the cathode. Under the reverse current condition, high voltage is present at the cathode facing air in the anode gas channel and is a function of residual oxygen concentration in the gas channels, that increases with storage time and reaches 21% (air) eventually. In this study, effects of residual oxygen concentration in a PEMFC on degradation of the PEMFC.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.90.1-90.1
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• 2011

연료전지 분리판은 연료, 공기, 수분이 흐를 수 있는 채널들이 포함되어 있으며, 전지들에 의해서 생산되는 전류를 흐르게 할 수 있는 전기전도성을 가져야 할 필요가 있다. 일반적인 금속판들은 연료전지 스택 내의 산성 분위기에 존재해야 하기 때문에 표면 부식이 쉽게 발생한다. 그라핀(graphene)은 우수한 전기전도성을 가지고 있을뿐만 아니라 물리화학적 내식성 및 내구성을 가지고 있어 연료전지 분리판으로서 응용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 일반적으로 널리 사용하고 있는 스테인리스강(stainless steel)을 모재로 사용하였으며, 그라핀을 전기분무법(electro spray coating)으로 코팅하여 스테인리스강의 내식성 및 전기전도성을 동시에 향상시키고자 하였다. 그라핀은 에탄올을 용매로 사용하여 분산하였으며, 분산제로 소량의 다이페닐다이에톡시실란(diphenyldiethoxysilane)을 첨가하여 코팅용액을 제작하였다. 코팅공정은 15kV 전압을 가하여 1시간동안 코팅을 진해하였으며, 그라핀-스테인리스강 모재의 미세구조를 전자현미경과 광학현미경을 통하여 관찰하였다. 또한 X-선 회절분석법을 이용하여 그라핀의 결정구조를 분석하였다. 한편 스택의 내부와 유사한 산화성 분위를 모사하기 위해 $80^{\circ}C$의 0.1N $H_2SO_4+2ppm\;F^-$ 용액에서 내식성 실험을 수행하였고, 면간접촉저항도 측정하였다. 그라핀이 코팅된 스테인리스강 시편은 고분자전해질 연료전지 분리판의 요구조건을 만족하였으며, 연료전지 분리판으로서의 적용가능성을 확인하였다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.21 no.5
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• pp.419-424
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• 2010

The 125kW external reforming (ER) type molten carbonate fuel cell (MCFC) system for developing a commercial prototype has been operated at Boryeong thermal power plant site since the end of 2009. The system consists of 125kW stack with $10,000 cm^2$ effective area, mechanical balance of plant (MBOP) with anode recycle system, and electrical balance of plant (EBOP). The 125kW MCFC stack installed in December, 2009 has been operated from January, 2010 after 20 days pre-treatment. The stack open circuit voltage (OCV) was 214V at initial load operation, which approaches the thermodynamically theoretical voltage. The stack voltage remained stable range from 160V to 180V at the maximum generating power of 120 kW DC. The stack has been operated for 3,270 hours and operated at rated power for 1,200 hours.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.11 no.3
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• pp.137-147
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• 2000

Not only study of fuel cell performance but study of fuel cell application is very important, therefore these studies were paralleled together for the commercialization of exciting power generation. The objective of this study is to determine the characteristics of shaft power and efficiency as a function of rpm and to compare natural convection air method to forced air method. From these results, performance of forced air was better than that of natural convection air because it enables to improve mass transportation by increasing air flow rate. With decreasing shaft power, efficiency of fuel cell decreases remarkably because dc motor drives at the low range of efficiency. Fuel cell powered vehicle has to be driven considering efficiency and shaft power. It should be driven at 35-45% of efficiency and 0.55-0.75v/cell.