• 제목/요약/키워드: 에너지 변환 시스템

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유비쿼터스 센서네트워크를 위한 압전효과 기반의 무구속 휴대용 풍력 전원 장치 (Use of Piezoelectric Effect in Portable Loadless Wind-Power Source for Ubiquitous Sensor Networks)

  • 장형관;김대중;박정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권6호
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    • pp.623-628
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    • 2010
  • 본 논문은 풍력에 의해 구동되는 압전효과 기반의 무구속 휴대용 전원 장치를 제안한다. 기계적 에너지를 효율적으로 변환하는 메커니즘의 한가지로 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 압전효과를 이용하는 방법이 있다. 압전효과는 주기적으로 변하는 응력을 필요로 하지만, 자연 바람은 거의 일정한 속도를 보이거나, 변화하더라도 매우 느리고 불규칙적인 주파수를 갖기 때문에, 효과적으로 전기적 에너지를 얻어내기 힘들다. 본 연구에서는 바람을 프로펠러에 통과시켜, 손쉽게 주기적으로 변하는 응력을 만들어내고, 이를 압전외팔보에 전달하여 효율적으로 에너지를 변환하였다. 본 연구결과는 유비쿼터스 센서네트워크 시스템에 대한 에너지 공급의 실질적인 해결책이 되리라고 기대된다.

대체에너지원 이력 데이터 관리 시스템 설계 (Design of a History Data Management System for the Renewable Energy Resources)

  • 오인배;안윤애;김원태;류근호;김광득
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권6호
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    • pp.757-768
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    • 2003
  • 최근 환경 오염 및 자원 고갈 등의 이유로 대체에너지원은 미래의 에너지원으로 중요한 역할을 하고 있다. 국외에서는 대체에너지원에 관련된 정보 시스템의 개발 및 보급이 활발히 추진되고 있다. 그러나 국내에서는 대체에너지원 데이터의 효율적인 이력 관리 및 웹을 통한 검색 서비스가 제공되지 않고 있다. 따라서 이 논문에서는 대체에너지원 데이터의 방대한 이력 정보를 체계적으로 저장 및 관리하기 위한 대체에너지원 이력 데이터 관리 시스템을 제안한다. 이 시스템은 외부 관측 시스템으로부터 대체에너지원 데이터를 수집하여 이력 데이터베이스에 저장한다. 저장된 정보는 이력 질의 처리를 통해 검색되고 테이블, 그래프, 챠트, 등고선 등의 다양한 형태로 인터넷을 통해 제공된다. 특히, 제안 시스템은 실시간으로 이력 데이터를 관리하므로 사용자는 웹 인터페이스를 통해 항상 최신의 정보를 제공받을 수 있는 특징을 갖는다.

전력 계통에의 이용을 위한 후프 에너지 저장 시스템 (Hoop Energy Storage System(HESS) for Electric Power Utility)

  • 백광현;정기형
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.173-178
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    • 1995
  • 한국에 있어서의 하루 동안의 부하 평준화를 중심으로 전력 계통에의 적용을 목적으로 한 후프에너지 저장에 관하여 논의하였다. 동일 목적을 위한 다른 여러 경합 방식들과의 비교가 이루어졌으며 이로부터 후프 에너지 저장의 실제 적용 가능성을 제시하고 1994년의 전력 수급 현황을 자료로 하여 일차적인 적정 시스템 변수의 도출이 이루어졌다. 또한 이의 적용을 위해 필수적인 관련 기술로서 자기 압력을 이용한 비접촉성 지지 방식 및 대용량의 전력 변환 방식등에 대해 논의하였다.

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에너지 변환 이론에 의한 액추에이터 권선부의 주파수 특성 해석에 관한 연구 (Analysis of the Actuator Winding to a Frequency Characteristic based on Energy Conversion Theory)

  • 김양호;이해경;황석영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.83-87
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Magnetic Levitation Model 시스템을 이용하여 선형 액추에이터의 기본모델을 제안하고 전원 공급부의 입력 주파수의 변화로부터 액추에이터에 나타나는 현상을 Matlab프로그램을 활용하여 간접적 방법으로 고찰하였다. 그 결과는 실제적인 설계에 적용할 경우 설계 프로그램의 자료나 부분적 변경 시 참조 할 수 있으리라 사료된다. 본 논문에서 제안한 에너지 변환을 고려한Linear Actuator M3d진 시스템의 출력은 입력 주파수의 변화로부터 액추에이터가 고주파보다는 저주파에서 권선부에 나타나는 파형의 응답이 기준 입력파형에 더 근접함을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 Linear Actuator Model 시스템의 동작 시 특성이 실제 시스템에 활용할 때 간접적 방법으로 상당히 유용함을 확인 할 수 있었다.

광대역 초음파 변환기를 위한 전기 임피던스 정합 연구 (Study on Electrical Impedance Matching for Broadband Ultrasonic Transducer)

  • 김건우;김기복;백광세
    • 비파괴검사학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.37-43
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    • 2017
  • 초음파탐상법을 이용하여 마이크로미터의 크기 작은 결함을 검출하기 위해서는 높은 공진주파수와 큰 분해능의 초음파 변환기가 필요하다. 초음파 변환기의 공진주파수와 분해능은 변환기에 사용된 압전소자의 두께, 후면재 및 탐상 시스템 간의 전기 임피던스 정합과 밀접한 관련이 있으며, 이 중 전기 임피던스 매칭은 초음파 변환기와 초음파탐상 시스템 사이의 서로 다른 입 출력단을 연결하는 과정에서, 두 연결단의 전기적 임피던스 차이에 의한 에너지 반사와 손실을 줄이는 중요한 역할을 한다. 임피던스 정합에서 흔히 많이 사용하는 방법은 LC-정합회로이다. 이러한 LC-정합을 통해 탐상 시스템과 초음파 변환기의 전기 임피던스를 $50{\Omega}$으로 맞추어 두 연결단 사이의 임피던스 차이를 보정해 줌으로서 초음파 변환기에서 발생되는 전기신호의 손실을 줄 수 있다. 본 연구에서는 15 MHz의 공진주파수를 가지는 광대역 수침형 초음파 탐촉자를 제작하고 광대역 특성을 갖는 초음파 변환기를 위한 LC 임피던스 정합법을 적용하였다.

고분자 이온교환막의 제조와 이온교환막을 이용한 에너지 공정 (The Fabrication of Ion Exchange Membrane and Its Application to Energy Systems)

  • 김재훈;류승보;문승현
    • 멤브레인
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    • 제30권2호
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    • pp.79-96
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    • 2020
  • 환경오염과 화석연료의 문제로 인한 2차 에너지 변환 및 저장 장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 에너지 변환장치들은 전기화학적 시스템을 기본으로 운영되고 있으며 이온교환막은 각 공정의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 따라서 에너지 시스템의 효율 증대 및 성능 향상을 위해서는 적합한 물성을 갖는 이온교환막 개발이 필요하다. 이러한 이온교환막은 크게 양이온교환막, 음이온교환막, 바이폴라막으로 분류되고 있으며, 이들 막들은 화학적, 물리적, 형태학적 특성에 따라 다양한 용도을 갖고 있다. 본 총설에서는 이온교환막의 주요한 특징과 함께 이들의 제조 방법에 대해 기술했다. 이어서 이온교환막을 이용하여 최근 개발되고 있는 전기화학 시스템에 기반을 둔 역전기 투석, 레독스 흐름 전지, 수전해 공정에 대해서 소개하고, 각 에너지 공정에서 이온교환막이 갖는 역할과 조건에 대해서 설명하였다.

녹색교통망을 위한 진동력 발전 기초 실험연구 (A Basic Experimental Study on Vibration Power Generator for A Green Traffic Network)

  • 조병완;이윤성;김영지;박정훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6D호
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    • pp.675-683
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    • 2009
  • 본 논문에서는 도로와 철도에서 자동차와 열차주행시에 발생하는 진동에너지를 건축-토목 구조물에 활용 가능한 전기에너지로 변환하는 진동력 발전시스템 인프라 구축을 위한 기초 개념에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 자기유도기술을 활용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 진동력 발전장치를 제안하고, 자기유도기술의 기본 원리 및 진동력 발전장치의 동적특성에 대해 설명하였다. 마지막으로 외력과 진동속도에 따라 진동력 발전장치에서 발생하는 기전력의 세기와의 상관관계를 분석하기 위해 다양한 변수를 두고 실내실험을 수행하였고, 이러한 실험결과를 토대로 시험용 진동력 발전장치의 적용성과 효용성을 분석하여, 최대 가용 전력을 획득하기 위한 진동력 발전시스템의 최적설계에 대한 기초 자료를 확보하였다.

태양광발전시스템의 효율 향상을 위한 마이크로컨버터에 관한 연구 (A Study on Micro-Converter of Photovoltaic System for Efficiency Progress)

  • 채영기;임중열
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.159-164
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    • 2014
  • 본 논문에서는 하나의 태양광 모듈에 대한 전력 변환기인 마이크로 컨버터의 개발을 목표로 하고 있다. 중앙집중형 태양광발전시스템이 부분적인 음영에 의해서 성능저하가 발생하는데 반해 단일 태양광모듈의 전력변환기는 태양광모듈의 발전량을 최대화 할 수 있다. 전력 변환기는 지속적으로 각 모듈의 최대 전력 점을 추적하여 태양 광 발전 시스템의 에너지 출력을 증가시킨다. 태양광 전력 변환기의 반도체 스위치 및 외부 장치의 수를 최소화하고, 또한 동기 정류기를 사용하여, 320W급의 태양광 마이크로 컨버터를 개발하였으며, 시뮬레이션과 실험에 적용하여 효율성을 검증하였다.

PISO컨버터를 이용한 계통연계형 전력변환장치 운전특성해석 (Operation Characteristics Analysis of Utility Interactive Power Conversion System Using PISO Converter)

  • 한동화;이영진;권완성;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.368-369
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    • 2011
  • 연료전지와 같은 저전압 대전류의 출력 특성을 가지는 에너지원의 계통연계를 위해서는 이를 승압하는 컨버터와 승압된 전압을 교류로 변환하는 인버터부가 요구된다. 인버터의 동작을 위해서는 높은 승압비를 가지는 컨버터가 필요하며 전체시스템의 고효율화를 위해서는 고효율 DC/DC컨버터가 필요하다. 본 논문에서는 공진형으로 동작되는 다수대의 공진형 컨버터를 PISO방식으로 구성하여 고효율화를 꾀했으며, 이를 계통연계형 인버터와 연결한 실제품을 구성하였으며, 기존의 방식인 하드스위칭 타입 컨버터를 이용한 전력변환장치와의 비교를 통하여 본 시스템의 타당성을 입증하고자 한다.

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초음파 hyperthermia용 육각환 변환기의 설계및 제작에 관한 연구 (Design and Construction of Hexgonal Ring-type Transducers for Ultrasonic Hyperthermia)

  • 조영환;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.5-12
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    • 1989
  • 초음파 hyperthermia를 이용한 암 치료는 정상세포에 열적 손상을 주지 않으면서 종양 부위만을 적당한 온도로 가열하여야 하며 따라서 종양세포와 정상세포에 대한 정확한 초음파 세기 조절이 필요하게 된다. 본 연구에서 초음파 hyperthermia용 변환기로써 촛점 거리와 집속 범위를 전자적으로 조절할 수 있는 육각환 변환기를 설계, 제작하였으며 위상조 절회로를 이용하여 초음파 hyperthermia 시스템을 구성, 그 음향 특성을 측정하였으며 모의 생체 실험을 수행하였다. 실험 결과 촛점 부근에서 초음파 에너지가 집속되는 것을 확인하였으며 초음과 hyperthermia 시스템으로써의 유용성을 확인하였다.

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