• Tunnel and Underground Space
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• v.22 no.1
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• pp.1-11
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• 2012

Thermal energy storage is defined as the temporary storage of thermal energy at high or low temperatures for later use in need. The energy storage can reduce the time or rate mismatch between energy supply and demand, and thus it plays an important role in conserving energy and improving the efficiency of energy utilization, especially for renewable energy sources which provide energy intermittently. Underground thermal energy storage (UTES) can have additional advantages in energy efficiency thanks to low thermal conductivity and high heat capacity of surrounding rock mass. In this paper, we introduced the technologies of underground thermal energy storage and rock caverns for hot water storage in Sweden.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2013.05a
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• pp.41-44
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• 2013

병렬 및 분산 컴퓨팅 영역에서 기존 실험의 대부분은 속도 개선만을 고려하여 알고리즘을 설계 하였다. 이 연구는 일정 수준의 속도 개선을 보이면서도 에너지 절감효과를 기대하고자 저장장치 및 캐쉬의 활용을 생각하여 알고리즘을 설계하는 연구를 진행 한다. 이를 보이기 위해 입출력 비중이 높은 경우를 대표하는 외부 정렬 실험과 순수 연산의 비중이 높은 경우를 대표하는 매트릭스 실험을 하였다. 연구 결과를 통해 저장장치 및 캐쉬를 고려한 알고리즘이 그린 컴퓨팅에 이바지 할 수 있다는 것을 말하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.5
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• pp.2106-2112
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• 2013

In a traditional hydraulic elevator, elevator car is descended by down control valve, and the oil hydraulic energy must be lost during the descending stroke. In this paper, hybrid type energy saving unit for a hydraulic elevator is researched to save the hydraulic energy which is lost during the descending stroke. The energy is stored as converted electrical energy, and the saved energy is reused as the auxiliary power for the ascending stroke of elevator car or the main power of other parts. The results show that the output characteristics are stable and good and the research is successful and useful to reuse the saved energy during the descending stroke of elevator car.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.5
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• pp.511-520
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• 2011

Nowadays, industry of smart grid is important for practical use of the renewable energy. In this situation, it is important to use the energy storage to make more stable and efficient renewable energy sources. The power conditioning systems consist in a boost converter which makes renewable energy source connected with the grid-connected inverter and the charger/discharger which takes the energy transfer between the boost converter and an energy storage. The effects on the controller design of each converter must be investigated to avoid the instability of the entire system. small-signal modelling of the boost converter and charger/discharger have been done and a controller design example is also presented. In this paper, effects on the controller design of the boost converter and the charger/discharger are investigated according to the existence of the parasitic resistance of the boost converter. In conclusion, the parasitic resistance of the inductor should be considered from the aspect of both the frequency domain analysis and time domain simulation using both MATLAB and PSIM.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.681-682
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• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.3
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• pp.290-296
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• 2019

Lithium-ion batteries are one of the most interesting devices in a number of energy storage systems. In particular, the usage of energy storage devices is increasing due to an increase in demand for renewable energy as a distributed power supply source, stable supply of electric power, and expansion of electric vehicles. Of late, the recycling and restoration technology of waste lithium ion batteries due to the increase in its usage amount as the energy storage system is a socially and economically important research field. In this review, we intend to describe the performance diagnosis, recycling or restoration technology of lithium ion battery and its potential development.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.507-508
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• 2015

본 논문은 독립형 마이크로그리드의 운용을 위한 에너지관리전략(Energy Management Strategy)을 제안한다. 제안한 에너지관리전략은 독립형 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위하여 신재생에너지의 발전량과 전체 부하량을 비교한 뒤 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 충전 및 방전을 결정한다. 또한 에너지저장장치의 잔존용량(SOC, State of Charge)에 따라 과충전/과방전을 예방하기 위하여 부하 차단, 분산전원의 운전 방식 및 디젤발전기의 발전을 제어하는 형태로 구성된다. 가상의 독립형 마이크로그리드를 구성하고 시뮬레이션을 진행하여 에너지관리전략의 적용 시 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.107-108
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• 2015

일반적으로 신재생에너지는 발전과 동시에 전력판매가 이루어지고 있으나, 에너지저장장치(ESS)를 이용하여 기상상태 및 전력수요 그리고 사업장내 수요전력 등을 종합적으로 분석하여 신재생에너지의 충전 및 판매 또는 소내 소비를 최적 관리함으로써 에너지이용률 제고 및 발전수익을 증대하는 신재생 전용 에너지관리시스템 (EMS) 개발에 관한 연구를 소개한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.281-282
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• 2011

본 연구에서는 DC마이크로그리드의 전력품질을 향상시키기 위한 에너지 저장장치의 Power Balancing 제어기법에 대하여 기술하고 있다. 제안하는 시스템의 동작 타당성을 체계적으로 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 마이크로그리드 모델을 개발하였으며 여러 사례 적용에 대한 모의실험을 통해 제어기법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.234-235
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• 2011

본 논문에서는 직렬형 하이브리드 전기추진 시스템을 탑재한 선박에서 엔진 연료절감 및 동적 운항성능 개선을 위한 에너지 저장장치의 도입 필요성과 운용 방안을 제안하였다. 수MW급 전기추진 선박을 대상 모델로 하여 엔진-발전기 시스템의 전력사용 패턴을 분석하였고, 제안한 시스템의 효용성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.