• 공업화학
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• 제9권2호
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• pp.214-219
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• 1998

초음파분무 열분해에 의하여 유리 기판 위에 투명전도성 산화주석막을 증착하였다. 증착변수가 산화주석막의 전기저항, 광투과도, 결정구조 및 두께에 미치는 영향을 조사하였다. 증착시간과 염화주석(IV)의 농도가 증가함에 따라, 증착된 산화주석막의 전기저항과 가시선 및 근적외선 영역에서의 광투과도가 감소함을 보여주었다. 공기중에서 열처리온도가 증가하면, 증착된 산화주석막은 전기저항과 광투과도가 증가함을 나타냈다. 본 연구결과는 초음파분무열분해가 단일과정으로서 양질의 투명전도막을 효율적으로 제조할 수 있는 유망한 증착기술임을 암시한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.456.2-456.2
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• 2014

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 화합물은 태양광을 흡수하기에 가장 이상적인 약 1.04 eV의 에너지 금지대 폭과 높은 광흡수계수를 가지고 있으며, $450{\sim}590^{\circ}C$의 고온 공정에도 매우 안정하여 열 경화현상을 거의 보이지 않으므로 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%의 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 IEC-61646 규격을 이용하여 고온고습 시험 ($85^{\circ}C$/85% RH, 1000 h) 과 열충격 시험 ($-40^{\circ}C/140^{\circ}C$, 1000 cycles) 이 수행되었고, 두 종류의 가속 스트레스 시험 후에 모듈의 성능 저하에 영향을 미치는 요인들이 연구되었다. 또한, 모듈의 효율 저하의 원인을 규명하기 위해 투명전극 Al-doped ZnO (AZO)와 광흡수층 CIGS를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO층과 CIGS층의 전기적 특성 분석, 결장상 분석 및 XPS 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권4호
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• pp.557-579
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• 2021

집단에너지는 에너지전환의 중간단계이자, 분산전원으로서 전력구조에 미치는 영향이 크다. 하지만 최근 일부 집단에너지사업자의 수익성 악화로 인해 집단에너지사업의 문제가 대두되고 있다. 본 연구는 우리나라 집단에너지사업자의 기술적 생산효율성 추정을 통해, 주요 사업자의 기술적 생산효율성을 측정하였으며 이를 바탕으로 사업자의 수익구조 개선방안을 살펴보았다. 16개 집단에너지사업자의 2016~19년 세부 재무 및 생산 자료를 수집한 후, 패널 확률 프론티어모형을 이용하여 사업자들의 기술적 생산효율성을 추정하였다. 추정 결과, 증기공급병행, 대형 전기중심, 소규모 구역전기, 역송CHP 사업자 순으로 생산효율성이 높음을 확인하였다. 더 나아가 수익성 영향요인에 대해 살펴본 결과, 기술적 생산효율성은 전반적으로 수익성과 양(+)의 영향 관계를 가지나, 소규모 구역전기사업자와 같이 열 생산 비중이 높은 사업자는 수익성이 악화됨을 확인하였다. 이는 현재 열 판매 시장의 구조적 한계로 인한 현상이며, 수익성 개선을 위해서는 열 판매단가에 대한 조정이 필요함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1599-1600
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• 2011

현재 사용되는 전력기기와 전기에너지로 구동되는 기기등은 환경 조화와 에너지 절약을 목표로 고전압 대용량화, 축소 소형화 및 고효율화가 진행되는 과정에 있다. 이런 기기들은 전위를 유지하기 위해서 전기절연기술이 필수적이다. 특히 전기절연재료의 역할이 중요해서 재료의 특성이 기기전체의 종합성능을 지배하기도 한다. 본 연구에서는 몰드 변압기의 절연수지로 사용되는 에폭시 복합체와 마이크로 $SiO_2$와 Ag 각 시편의 열팽창률과 유전 특성 및 온도에 따른 절연파괴강도를 측정하여 열적 특성 및 전기적 특성을 검토하고 분석한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.35-38
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• 2005

인버터는 전기적으로 DC(직류)를 AC(교류)로 변환하는 역 변환 장치이며, 상용전원(AC 22V/440V)으로부터 공급된 전력을 입력받아 전압과 주파수를 가변시켜 전동기에 공급함으로써 전동기의 속도를 고효율로 이용하게 제어하는 장치이다. 본 논문에서는 550kW급 IGBT, DIODE의 발열에 의한 인버터 내부의 열 및 온도분포를 ICEPAK 상용코드를 통하여 수치적 해석을 수행하였다. 인버터의 발열은 캐패시터의 수명과 소자들의 오작동 등 많은 열적 문제를 가지고 있으며 Heat-sink, Fan, Duck등을 통하여 전도와 대류가 이루어지는 시스템이다. 인버터은 많은 파라미터들에 의해 온도가 결정되기 때문에 실험을 통한 해석은 제한적 일수 밖에 없다. 따라서 수치해석을 통하여 빠른 시간에 효율적인 열 설계를 할 수 있으며, 인버터의 크기는 최종적으로 Heat-sink의 형상에 따라 달라지므로 이를 최적화 하고 소형화 하는 작업이 필요하다. 인버터의 복잡한 내부구조상 하단부(발열원, Heat-sink, Fan등)만 수치해석을 수행하였을 때와 Full Model과는 $15^{\circ}C$ 온도 차이를 보였다. 최종적으로 인버터의 최적 열 설계를 위하여 Frame위치 변경, Heat-Sink 형상변화등 많은 수치해석을 통하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.230-232
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• 2020

식품을 보다 신선하고 오래 보관하기 위하여 처리 및 보존에 관한 여러 방법들이 연구되고 있다. 특히 열에 민감한 유제품 또는 액체 식품들에 대하여 열을 가하지 않는 비열처리 방식의 기술들이 연구되고 있다. 그 중 식품 내 미생물의 활성화와 고유한 속성의 변화를 최소화하는 방법으로 Pulsed Electric Field 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 해당방식은 기존의 열처리 방식에 비해 경제적인 면에서 단점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 기존 Pulsed Electric Filed 방식의 효율을 높이고 비용을 저감할 수 있는 회로를 제안한다. 전압제어 방식의 DC/DC Power stage 부를 전류제어 방식으로 바꾸어 기존 회로의 Charging resistor를 사용하지 않음으로써 전력손실을 줄이고 비용 및 전기요금을 줄이고자 하였다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안회로를 검증하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.191-196
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• 2022

내연기관 자동차 히터는 연소과정 중에 발생하는 엔진 열을 이용하므로 열원이 추가로 필요치 않지만, 배터리로부터 동력원을 얻는 전기자동차용 히터는 별도의 전열 장치가 요구된다. 지금까지 개발된 전기차용 히터 중에서 냉매를 이용하는 고전압 히터는 효율이 높고 작동 온도 범위가 넓은 장점이 있다. 고전압 히터 내부의 냉각수 유로의 형상은 열교환 성능을 크게 좌우하므로 히터 개발 시 유로 설계는 기술적으로 매우 중요하다. 본 논문에서는 대칭형 서펜타인 유로를 갖는 7kW급 고전압 히터의 유로 형상 설계를 위해 고전압 열유동 시뮬레이션을 수행하였다. 해석결과로부터 입출구간 차압과 차온 및 유로에서의 유동 균일도를 계산하여 히터의 성능을 평가하였다. 도출된 대칭형 서펜타인 유로 설계안은 기존 평행 서펜타인 비해 차압은 높지만, 열교환 성능은 비등하며 저온부가 비교적 넓게 존재하여 제어 회로의 설치 공간으로 활용할 수 있다는 장점이 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.283-284
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• 2011

연료전지는 다른 대체에너지원에 비해 효율이 높고 소음이 거의 없으며 친환경적이라는 장점으로 인해 각광받고 있다. 연료전지는 수소와 산소의 전기화학반응으로 물이 생성되는데, 이때 전기와 열이 발생한다. 또한, 저전압 대전류의 특성을 가지며 부하에 따른 출력전압의 변동이 크므로 전압을 조정해야 한다. 따라서 저전압을 승압하기 위한 DC/DC Boost(이하 부스트)컨버터가 필요하다. 본 논문에서는 연료전지를 이용한 배터리 충전 시스템을 구성하고, 그 기능을 MATLAB/SIMULINK의 모델과 시뮬레이션을 통해 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.29-36
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• 2017

본 논문은 열병합 복합발전이란 하나의 프로세스에서 전기 또는 기계 동력과 열에너지의 두 형태를 생산하는 것이다. 가스터빈 열병합 발전 시스템의 각 구성부의 성능을 변수로 전체 시스템의 연료 소모와 각 구성부의 열과 전기의 성능을 표현하여야 한다. 전체시스템은 상부 시스템인 가스터빈 2대와 하부시스템인 열회수 증기발생기(HRSG) 2대, 증기터빈 1대, 지역난방열교환기 2대로 구성되어 있다. 가스터빈 열병합 복합발전시스템에서 가동시간 기준 10,000시간 후 성능시험을 각종 시험장치 설치 및 ASME PTC 46에 준한 성능시험으로 실시하였고, 발전소 전체의 종합출력과 효율에 대한 성능을 분석하였다. 이러한 성능시험 실시자료를 기초로 시험성능을 비교하여 성능변화 값을 확인하였다. 이 논문에서 가스터빈, 열회수 증기발생기, 증기터빈의 열역학적 시스템 해석을 통하여 이론적 결과 값을 산출하였다. 비교 대상은 전체 시스템의 생산열량과 대기로 배출되는 열량을 이론값과 실험값을 비교하였고, 전기출력 및 열 출력에 대한 효율을 이론값과 실제 값을 비교하였다. 가스터빈 열병합 복합발전소 성능 특성에 대한 시험결과를 열역학적 효율 특성과 비교하였으며, 0.3%의 오차를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.210.1-210.1
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• 2013

ZnO는 태양전지의 투명전극 및 윈도우 물질로 그 동안 광범위하게 사용되어 왔다. 하지만 태양광의 효율 증가를 위하여서는 가시광 영역뿐만 아니라 자외선 및 적외선 영역을 이용할 필요가 있다. 또한 금속 산화물 반도체 나노 입자는 크기를 조절하여 흡수하는 태양광의 파장 영역을 조절할 수 있고 이를 이용하여 이종구조를 사지는 고효율의 태양전지를 구현할 수 있다. 본 연구에서는 3.4 eV의 에너지 밴드갭을 가지는 ZnO박막내에 밴드갭을 조절 할 수 있는 금속 산화물 나노입자를 삽입하여 광학적, 전기적 특성을 연구하였다. ZnO 박막을 증착하기 전 유리 및 사파이어 기판에 스퍼터를 사용하여 Pt금속전극을 형성한 이후, ZnO 박막을 $1{\times}10^{-10}$ Torr의 기본 진공도를 유지하는 초고진공 스퍼터를 사용하여 100 nm 두께로 증착 하였다. 금속 산화물 나노 입자를 제작 하기 위하여, ZnO 박막에 열증착 장비(thermal evaporator)를 사용하여 In 나노 입자를 10 nm 이하의 크기로 제작 하였다. 그 상부에 초고진공 스퍼터 와 열증착 장비를 사용하여 ZnO 박막 및 In 나노 입자를 순차적으로 증착하여 수백 nm 두께의 ZnO 박막을 제작한다. ZnO 박막 내부에 형성된 In 양자점은 ZnO 증착공정 중에 산화되어 $In_2O_3$ 의 산화물 나노 입자로 형성되며, 내부의 구조는 투과전자 현미경을 사용하여 확인 하였다. 제작된 금속 산화물 나노입자가 포함된 ZnO 박막의 광학적 특성을 photoluminescence, UV-Vis spectroscopy, ellipsometry를 통하여 확인 하였으며, solar simulator와 전류-전압 특정 장비를 사용하여 전기적 특성을 분석 하였다.