• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.51.1-51.1
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• 2010

본 논문에서는 wavelet 변환을 이용하여 태양광 발전 시스템의 계통 전원 고조파를 측정하는 방법을 연구하였다. PCS(Power Conditioning System)는 태양전지의 전력을 교류로 변환하여 계통에 연계시키는 장치이다. 직류에서 교류로 변환할 때 스위칭 노이즈가 발생하고, 전력품질이 약화되게 된다. Wavelet 이론은 시간 파형을 주파수 성분으로 분해할 수 있는 기술이다. 이중에서 MLD(Multi-evel Decomposition)기법은, 계산량이 적으면서도 빠른 시간 내에 고조파 성분들을 알아낼 수 있다. 시스템 모델링과 wavelet 이론 소개, 그리고 컴퓨터 모의실험과 DSP 제어기를 이용한 실험 결과로서 본 연구의 타당성을 입증하였다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.7 no.1
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• pp.93-110
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• 1996

금속수소화물은 열에너지 및 수소저장 또는 에너지변환장치 등에 많은 응용이 기대되고 있다. 특히 금속수소화물을 이용한 최근의 에너지 변환기술은 기술적으로 뿐만 아니라 경제성면에서도 그 가능성이 한층 높아지고 있다. 본문에서는 이와 같은 열변환장치의 하나인 열펌프의 제작에 필요한 동적특성을 P-C-T, 열 및 물질전달, 흡 탈착반응속도 그리고 성능 등의 관계에서 그 발전과정을 살펴보고, 그밖에 실용화에 따른 문제성도 논의하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06d
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• pp.440-443
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• 2010

차세대 청정에너지로서의 풍력발전 보급이 급속히 증가하고 있다. 고 효율의 풍력발전이 요구됨에 다라 풍력터빈이 대형화 되면서 풍력터빈의 경제 수명 보장과 발전 효율을 극대화하기 위해 제어기술의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 거대 구조물인 풍력터빈의 기계적 부하를 최소화하고, 바람 상태에 따른 고 효율출력 제어가 필수적인 것만큼 제어장치의 궁극적인 목표는 바람으로부터의 에너지 획득 비용을 줄이는 것이라고 할 수 있다. 본고에서는 에너지 변환장치로서의 풍력터빈이 갖는 제어 장치의 기본 기능을 설명하고, 이에 대한 실현에 대하여 논한다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.15 no.2
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• pp.111-117
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• 2012

Oscillating water column is the most widely used ocean energy converting systems all over the world. The operating performance is influenced by the efficiencies of the two converting stages in the OWC chamber-turbine integrated system. In order to consider the effects of the turbine, the orifice model are carried out. The VOF based Numerical Wave Tank (NWT) is utilized to simulate the water column oscillation inside the chamber and the results are compared with corresponding experimental data. This paper reviews the state of the art in interaction among wave elevation inside the chamber and air flow rate in the duct, which are considered the turbine effects. Effects of incident wave conditions and several shape parameters on the operating performance of OWC chamber are investigated numerically. The effects of the impulse turbine on the integrated system and interaction among the wave elevation, pressure and air flow velocities variations are investigated.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.287-287
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• 2009

연료전지는 전기에너지와 열에너지를 동시에 사용 할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높고 유해 배기물이 거의 없으므로 친환경적이다. 따라서 환경문제가 대두되고 있는 오늘날, 고효율 친환경의 연료 전지는 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 보일러와 계통선에서 열과 전기를 공급받는 기존방식에 비해 연료전지 코제너레이션 시스템의 경우 20%이상 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다. 기존 10kW이하의 소용량 발전설비의 경우 대형 발전소와 같은 수준인 30%이상의 전기 효율을 기대할 수 없으나 고분자 전해질 연료전지를 적용할 경우 1kW급에서도 35%의 전기 효율을 기대할 수 있으며 열회수까지 고려할 경우 80%에 가까운 열효율을 달성할 수 있다.(4)연료전지 시스템은 연료전지 스택 이외에, 연료변환장치, 급기설비, 열 및 물관리 설비, 전력변환장치 그리고 제어 장치 등으로 구성된다. 연료전지 시스템 성능은 연료전지 스택의 성능에 가장 의존적인데 연료전지 스택의 성능은 같은 스택이라도 운전 및 제어 방법에 따라서 다양하게 변할 수 있다. 실제로 연료전지 스택 자체의 전기 변환 효율은 최대 40% 까지로 매우 높으나, 다양한 운전 조건에 따라 효율이 30~40% 수준에서 변화는 것이 현실이다. 때문에 시스템을 설계할 때에는 종합화된 시스템 측면에서의 운전까지 고려한 설계와 성능 해석이 필요하다. 그간 연료전지를 활용한 가정용 열병합 발전분야에서는 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기반 성능 해석에 관한 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만 연료전지 스택의 경우 간이화된 성능 모델식을 사용하여 이로 인한 성능 예측모델의 오차가 크게 발생하여 전체 시스템 최적화의 저해요인으로 작용하여왔다. 따라서 본 연구에서는 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템을 자체적으로 설계 개발하였으며 이 중 연료전지 스택의 성능모델을 실험기반으로 구축하였다. 먼저 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템의 설계는 크게 네 단계로 구분되며 이는 1) 시스템 개념 설계, 2) 연료전지 스택 설계, 3) 주변장치 설계, 4) 제어시스템 설계로 이뤄진다. 연료전지 스택의 성능 모델은 고분자연료전지의 성능에 가장 민감하게 영향을 미치는 온도 및 습도의 변화에 따른 다양한 스택 성능을 예측 가능하도록 개발하였으며 이는 간단한 이론 모델의 구조에 실험 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 도출하는 기법으로 이뤄졌다.

• 기계와재료
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• v.10 no.4 s.38
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• pp.97-110
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• 1998

플라이휠 에너지 저장시스템은 입력되는 잉여전기에너지를 플라이휠의 관성을 이용, 회전 운동에너지로 변환하여 저장하고 필요시 전기에너지로 순시에 출력하는 장치로 배터리와 같은 화학적 에너지 저장장치에 대비되는 기계적 에너지 저장방식 (Electro-mechanical Battery)이다. 플라이휠 시스템은 많은 에너지를 단시간에 저장하고 이를 순발적으로 활용할 수 있는 고효율, 장수명, 무공해의 청정 에너지저장/재생장치로 선진국에서는 무공해 교통수단(전기자동차 등)의 차세대 보조 동력원을 비롯한 각종 민수용, 국방용으로 응용연구가 활발히 진행되고 있다(전력저장용, 인공위성의 태양광 에너지 저장 및 자세제어용, 무소음 적진침투용 차세대 전차의 보조동력원 등). 고효율의 에너지 저장 및 재생을 위해 플라이휠 에너지 저장시스템은 크게 .고속화, 고에너지저장을 위한 복합재 플리이휠 로터.공기 마찰손실 저감용 자가 진공펌프(Self Vacuuming system).지지부 접촉마찰로 인한 에너지 손실 저감용 자기베어링/제어부.플라이휠 구동 및 발전을 위한 Motor/generator.고효율 에너지 입출력 제어부 등의 첨단기술부품으로 구성되어 있는 바, 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장기술의 국내외 개발현황을 소개하고 현재까지 파악된 기술적 문제점 및 향후 기술개발 전망에 대해 논하고자 한다.

• 전기의세계
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• v.41 no.6
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• pp.7-11
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• 1992

연료전지는 연료가 가진 화학에너지를 전기화학반응에 의해 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식으로 에너지 변환효율이 높고 환경공해가 적어 도시부근이나 도심지 건물내 설치할 수 있으므로 전력계통운용이 용이하여 장래 화력발전 대체용이나 열병합발전용으로 유효하게 사용될 수 있는 등의 장점이 많아 국내의 개발이 활발이 진행되고 있다. 연료전지는 반응물질을 전지내에 저장헤 두는 1차전지(건전지등)나 2차전지(축전지)와는 달리 반응물질이 외부로부터 공급되는한 발전할 수 있으며 단위전지의 내부구조는 일반전지와 유사하나 에너지저장능력이 없는 발전장치이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.202-203
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• 2017

본 논문은 타이어에 적용되는 전자기 에너지 하베스팅 시스템에서 손실 요소를 포함하여 전력변환장치 모델링 하였고, 시뮬레이션과 실험 결과를 비교 분석하여 모델을 검증하였다. 전자기 발전기의 AC 출력은 풀브리지 정류기를 이용해 DC로 변환하였으며, DC-DC 부스트 컨버터를 이용해 전압을 승압하여 배터리를 충전하였다. 전력변환에서 미소 전력을 배터리로 전달하기 위해 에너지 관점에서 해석하였고, 간헐적인 에너지 전달을 이용해 에너지 하베스팅을 구현하였다. 설계된 모델은 전류 제어를 통해 실험과 유사한 입력 및 출력 조건에서 시뮬레이션하였고, 컨버터의 데이터 시트 정보와 비교하여 3% 이내의 오차를 확인하여 제안된 손실 모델을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.296-298
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• 2007

신재생에너지원의 하나인 연료전지 시스템이나 배터리 백업용 전력변환 회로는 많은 응용분야에서 고승압 직류변환장치의 구조로 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 승압한다. 이를 위한 고승압회로의 여러 가지 방식중에서 다단으로 직렬 접속된 구조의 직류변환장치는 복잡하고 비용이 큰 단점이 있다. 또한 높은 출력전압을 얻을 수 있는 플라이백 직류전원장치는 누설성분에 의해 손실이 크므로 효율이 낮고 소자의 스트레스가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 배압회로와 결합 인덕터를 이용한 고승압 전원장치를 제안한다. 제안하는 회로는 24V입력에서 300V로 승압한다. 결합 인덕터의 이차 전압은 배압회로에 의해 정류되고 인덕터의 일차측 승압전압과 병렬로 연결되어 출력전압을 만든다. 높은 승압전압이 낮은 듀티사이클로도 얻어지는 제안 회로는 이론적인 해석과 100W 실험장치를 통해 시험하며 그 타당성을 검증한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.193.2-193.2
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• 2012

달착륙선 등과 같은 특수 목적을 위해 제작된 우주용 착륙선에는 착륙 시 전달되는 충격하중이 탑재장비로 전달되지 못하도록 연착륙(soft-landing)을 위한 충격흡수 메커니즘이 구현되어 있어야 한다. 일반적으로 자동차 및 항공기에서는 실린더와 피스톤으로 구성된 유공압식 완충장치를 주로 사용하여, 피스톤 압축으로 실린더 내부 오일 또는 압축공기가 오리피스를 통하여 분출됨에 따라 유체마찰 에너지를 활용한 충격 흡수장치가 일반적이다. 그러나 이와 같은 지상 장비용 유공압식 충격흡수 메커니즘은 진공 및 무중력 우주 환경하에서 오리피스 기능 상실, 유압유 기화 현상 및 극저온/고온 환경에서의 성능저하 등의 문제점으로 인하여 우주용 착륙선 충격완충장치로 적용이 불가능하다. 따라서 기존의 우주용 착륙선의 대부분은 충격에너지를 기계적인 좌굴 소성 변형에너지로 변환하여 충격을 흡수할 수 있도록 알루미늄 허니콤을 주로 많이 사용하여 왔다. 본 연구에서는 진공 및 무중력 우주환경에서 착륙선 충격완충 장치로 적용이 가능하도록 실리콘 포옴과 스프링을 조합하여 구성하였으며, 충격완충 매체로 유압유 및 공압을 대체할 수 있도록 실리콘 포옴을 후방 사출 성형 방식으로 적용하여 오리피스를 통과한 실리콘 포옴의 변형에너지로 충격에너지를 흡수하게 함으로서 착륙 완충효율을 극대화 할 수 있도록 검토하였다.