Organic photovoltaics (OPVs) have shown great potential as a new generation of energy harvesters because they possess many unique properties, including mechanical flexibility, lightweight, semi-transparency, and low-fabrication costs. Recent advancements in molecular structure and device engineering have led to achieving power conversion efficiency (PCE) exceeding 19%. However, these highly efficient active layer materials have been hampered in their commercialization by complex synthesis steps that result in high manufacturing costs. To address this issue, research is actively underway on low-cost active layer materials with simple structures. This paper introduces such cost-effective active layer materials and strategies for their synthesis.
Cyber threats are evolving and becoming more sophisticated with the development of new technologies, and consequently the number of service failures caused by DDoS attacks are continually increasing. Recently, DDoS attacks have numerous types of service failures by applying a large amount of traffic to the domain address of a specific service or server. In this paper, after generating the data of the Syn Flooding attack, which is the representative attack type of bandwidth exhaustion attack, the data were compared and analyzed using Random Forest, Decision Tree, Multi-Layer Perceptron, and KNN algorithms for the effective detection of attacks, and the optimal algorithm was derived. Based on this result, it will be useful to use as a technique for the detection policy of Syn Flooding attacks.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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v.11
no.3
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pp.258-265
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2006
In this paper, an active clamping sepic-flyback converter has been proposed, which is suitable for a fuel cell based power generation system. The proposed converter is superposition of sepic converter mode and flyback mode. It has outstanding high boosting output voltage, component utilization and high efficiency characteristics under the inherently severe low output voltage of the fuel cell generator. In this paper, the validity of the proposed converter has been verified by the informative simulation and experimental results that make used of the PEMFC.
Kim, Min;Kang, Ki-Bong;Park, Sang-Hong;Jung, Joo-Ho
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.27
no.8
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pp.742-749
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2016
To cope with the rising cost of the fossil fuel and the need of renewable energy, many wind farms are being constructed along the coasts of Korean peninsula. However, construction of these wind farms may cause negative influences by the shielding effect and the Doppler frequency from the wind turbine on the military radars operated in the nearby region. Therefore, the analysis of electromagnetic phenomenon with the real wind turbine is required. This paper compare the measured electromagnetic shielding effect and Doppler effect with theoretical shielding effect according to obstacle in literature and the extracted Doppler frequency through signal modeling.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.24
no.1
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pp.96-101
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2014
Wind power is the fastest growing renewable energy source in the world and it is expected to remain so for some times. Recently, there is a constant need for the reduction of Operational and Maintenance(O&M) costs of Wind Energy Conversion Systems(WECS). The most efficient way of reducing O&M cost would be to utilize CMS(Condition Monitoring System) of WECS. CMS allows for early detection of the deterioration of the wind generator's health, facilitating a proactive action, minimizing downtime, and finally maximizing productivity. There are two types of faults such as mass unbalance and aerodynamic asymmetry which are related to wind turbine's rotor faults. Generally, these faults tend to generate various vibrations. Therefore, in this work a simple fault detection algorithm based on spectrums of vibration signals and simple max-min decision logic is proposed. Furthermore, in order to verify its feasibility, several simulation studies are carried out by using GH-bladed software.
As we are facing the shortage of oil energy, studies on renewable energy, wind energy research has been naturally getting attention. Among wind energies, ocean wind energy is relatively abundant compared to land wind energy and therefore, is getting much attention in terms of its efficiency. However, the problem is the cost. Generally, the cost ratio of the supporting structure is over 25% of the total installation cost of a offshore wind turbine system. Thus, it is very important to reduce the total installation cost of the offshore wind turbine and develop accurate analysis methodology for various offshore wind turbine foundations. In this study, nonlinear structure-soil interaction analyses have been proposed and conducted for the typical suction bucket model of an offshore wind turbine foundation, and the results were compared with experimental test data for numerical validations.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.41
no.5
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pp.347-352
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2017
Reverse electrodialysis (RED), which generates electrical energy from the difference in concentration of two solutions, has been actively studied owing to its high potential and the increased interest in renewable energy resulting from the Paris Agreement on climate change. For RED commercialization, its power density needs to be maximized, and therefore various methods have been discussed. In this paper, the power density was measured using various flow shapes based on the aspect ratio, opening ratio, and number of distribution channels. We found that the power density is enhanced with a decrease in the aspect ratio and an increase in the opening ratio and number of distribution channels.
RPS (Renewable Portfolio Standard) has increased wood pellet demand dramatically in recent years in Korea where self-supply rate of wood pellet is not more than 10%. However global production capacity of wood pellet is prospected to be unable to meet the global demand after 2020. Therefore it is urgently needed to develop new sustainable biomass energy resources which can replace wood pellet at lower cost. As a result of this study EFB (empty fruit bunch) and MF (mesocarp fiber), the representative solid palm biomass, are estimated to be generated at the rate of 20 and 28 million tons per year (based on 10% moisture content) in Malaysia and Indonesia, respectively in 2012. Total annual generation rate of EFB and MF is estimated as 48 million tons per year only in Malaysia and Indonesia in 2012. With calorific value of over 90% of wood pellet EFB is expected to be a excellent biomass energy resource which can replace wood pellet. EFB can be utilized as fuel for power generation or industrial purpose. However EFB may not be a proper fuel for domestic and greenhouse heating because of its high ash content.
용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 또한 내부개질촉매의 형태는 작은 원주형의 촉매형태로 성형되어 사용된다. 이 성형된 촉매의 크기가 바로 내부개질 스택의 크기를 결정하는 중요한 요소이다. 그래서 촉매의 크기는 되도록이면 작게 성형하는 것이 중요하다. 그러나 촉매의 크기가 너무 작으면 촉매를 성형하는데 큰 어려움이 생기게 된다. 본 연구에서는 니켈 촉매를 공침법이 아닌 균일용액침전법을 이용하여 제조하였으며, 이 촉매를 이용하여 지름이 약 2 mm 이하로 촉매를 압출성형하는 방법을 연구하였다. 먼저 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법으로 촉매를 제조하였다. 최적의 촉매 합성조건을 살펴보기 위해서, 반응 온도를 80, 85, 90, 95, $100^{\circ}C$로 변화 시키면서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 그리고 촉매의 적절한 니켈 양을 알아보기 위해서 니켈의 양을 30, 40, 50, 60, 70 wt%로 변화 시켰으며, 조촉매로 사용되는 MgO 양을 5, 10, 15, 20 wt%로 변화 시켜서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석(XRD) 및 TPR, 물리화학흡착을 하였다. 그 결과 침전반응온도가 $80^{\circ}C$에서 촉매가 가장 좋은 물성을 보였으며, 우수한 개질성능을 보였다. 그리고 촉매 활성물질인 니켈의 함량은 50 wt% 정도가 가장 적절한 함량이었으며, MgO의 함량이 15 wt%일 때 가장 우수한 물성과 개질 성능을 보여주었다. 이 촉매들은 공침법으로 제조된 상용촉매와 비교하였을 때, 보다 우수한 물성과 개질성능 보였다. 그래서 이 촉매를 균일침전법을 이용하여 대량으로 제조한 다음 압출성형 방법을 이용하여 촉매를 원주형으로 제조하였다. 먼저 제조된 촉매는 별도의 분쇄작업(볼밀 혹은 제트밀)을 거치지 않아도 입자사이즈가 약 $4{\mu}m$ 수준이 나오도록 촉매 제조조건을 조절 하였다. 그리고 소량의 Methyl cellulose(MC) 바이더와 물만 사용하여 촉매를 혼합한 다음 스크류 압출기를 이용하여 촉매를 성형하였다. 이 촉매는 지름이 약 2 mm 이하로 제조할 수 있었으며, 기계적 강도는 타정기로 성형한 상용촉매보다 우수하였다. 그리고 촉매 성능 또한 상용촉매와 비교하였을 때, 우수한 성능 보였다. MCFC용 내부개질 촉매로 균일용액침전법을 사용한 촉매가 적합하다고 판단되며, 압출성형에도 적합하다고 판단되었다.
Jo, Jin-Nyeong;Song, Jae-Chang;Song, Mink-Young;Song, Hyun-Min;Lee, Hong-Ki;Yu, Yeon-Tae
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2010.06a
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pp.143.1-143.1
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2010
고분자 전해질막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell; PEMFC)는 수소를 이용하여 전기를 발생시키는 친환경적이고 이상적인 발전장치로 고효율과 높은 전류밀도를 가지며 그 응용분야가 다양하다. 저온에서 작동하는 PEM fuel cell은 전극에서 효과적인 산화환원반응을 위해 그 촉매로 활성이 우수한 Pt(Platinum)을 사용하고 있으나, Pt의 높은 가격은 연료전지의 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 연료전지의 Pt/C 촉매 층에서 Pt의 분산성을 높여 Pt의 담지량을 줄이고 작동 중 발생하는 Pt의 응집 현상을 방지하여 Pt의 수명을 연장시킬 목적으로, Au(gold) 나노입자를 첨가한 Pt-Au/C 복합나노촉매를 제조하였다. 본 발표에서는 합성된 Pt-Au/C 복합촉매 중 Au 첨가량이 Pt 촉매의 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 복합촉매 중에 금속(Pt+Au)의 총 함량이 30 wt.%와 40 wt.% 인 Pt-Au/C 촉매에 대하여 각각 Au 첨가량을 변화시켜, cyclic voltammetry 법에 의해 Au 첨가 효과를 조사한 결과에 대하여 보고하고자 한다. Au 나노입자를 제조하기 위한 출발 물질로는 $HAuCl_4{\cdot}4H_2O$를 이용하였고 trisodium citrate와 $NaBH_4$를 환원제로 하여, 입경이 5~8 nm 인 Au 콜로이드를 제조하였다. Pt-Au/C 복합나노촉매를 제조하기 위하여 먼저 Au/C 복합분체가 제조되었다. 0.03g의 carbon이 첨가된 carbon 현탁액에 합성된 Au 콜로이드 수용액을 첨가한 후 24시간 동안 교반하여 Au/C 복합분체를 제조하였다. 이 Au/C 복합분체에 $H_2PtCl_6{\cdot}6H_2O$ 수용액을 현탁하고 methanol 을 환원제로 사용해 Pt를 환원 석출시켜 Pt-Au/C 복합촉매를 제조하였다. Pt-Au/C 복합 나노촉매에서 Pt와 Au를 다양한 비율(3:1, 2.5:1.5, 2:2)로 합성하였으며 Pt-Au/C 복합촉매 중 금속(Pt+Au) 촉매의 총 함량은 30 wt.%와 40 wt.%로 각각 제조되었다. Au 나노입자 콜로이드의 분산성은 UV-visible spectrum의 흡광도에 의해 관찰되었고, Pt-Au/C 복합 나노촉매의 형상 및 분산성 분석은 transmission electron microscopy(TEM)에 의해 이루어졌다. 또한, 촉매의 전기화학적 특성평가는 cyclic voltammetry(CV)에 의해 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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