• Electrical & Electronic Materials
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• v.5 no.1
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• pp.81-88
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• 1992

본 연구는 고체-액체 계면에서 액체가 유동할때 발생되는 대전에 미치는 계면 활성제의 영향에 대하여 분석한 것이다. 유동전류는 유속의 증가에 따라 선형적으로 증가하고 유온의 증가에 따라 약 46[.deg.C] 이하에서는 증가하고 그 이상에서는 감소한다. 계면활성제의 종도가 증가함에 따라 유동전류는 감소하고 계면활성제의 한 분자내 산소 원자의 수가 많을수록 유동전류의 감소효과가 크게 됨을 제시할 수 있다. 계면활성제가 첨가된 절연유의 전도전류는 온도에 따라 무첨가보다 다소 큰 경향이 있으나 첨가량에는 현저한 차이가 없다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.3 no.4
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• pp.332-338
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• 1990

본 연구는 절연유가 금속 파이프 중을 통과할 때 흐르는 유동전류 특성에 대하여 실험적으로 규명하였다. 유동전류는 파이프 길이, 절연유의 속도 및 온도에 따라 변하는 것이 관측되는데 파이프 길이가 4-6cm부근에서 피이크치가 나타나고 유속의 증가에 따라서는 선형적으로 증가하며 그리고 유의 온도가 약 50.deg.C 부근에서 또한 피이크가 나타나고 있다. 절연유에 전하를 주입시키는 수단으로 코로나 방전을 이용하였으며 부코로나 대전된 절연유의 유동전류가 코로나 대전 시키지 않은 절연유나 정코로나 대전된 절연유의 것보다 큰 값이 관측되었다. 이 결과로부터 고체 액체 접촉시 액체중의 음이온이 화학 포텐셜에 의하여 고체 표면에 흡착된다는 사실과 유동전류의 방향 및 발생기구를 해석할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.156-156
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• 2015

도금 시뮬레이션의 목적은 실제 도금 상황에서의 전류밀도 및 도금두께 분포를 정확히 예측하여 최상의 품질과 최적의 공정조건을 확립하는데 있다. 제품에 부착된 도금 두께는 기하학적 배치에 의한 저항 (1차 전류밀도), 전기화학적 전하교환 반응에 의한 분극 (2차 전류밀도) 및 확산, 유동 등 도금물질의 공급에 의한 분극(3차 전류밀도)에 의해 결정이 된다. 현재까지 도금 시뮬레이션은 1차 전류밀도 예측에 대한 전자기학적 해석과 Butler-Volmer 식에 근거한 동력학적 전기화학 해석을 통해 2차 전류밀도 분포 해석만 이루어졌다. 즉, 도금 반응에 있어서 물질공급은 항상 일정하게 유지되는 것을 가정하고 해석을 하였다. 이는 3차 전류밀도 분포에 있어서 전극반응 계면에서의 유동에 의한 물질공급이 전기화학과는 다른 물리(physics) 영역이어서 이를 전기화학과 coupling 하는데 기술적으로 어렵기 때문이었다. 그러므로, 물질공급반응이 속도결정단계가 되는 고속도금이나 저농도 도금, gap, tranch, via hole, through hole 등의 도금의 경우에는 해석결과에 큰 오차를 야기하게 된다. 본 발표에서는 그동안 접근하지 못했던 전기도금 해석에 있어서 유동해석을 커플링하여 다중물리해석을 한 결과를 발표한다. 시편으로는 회전원판전극과 회전 헐셀을 이용하여 회전속도 (rpm)에 따른 전류밀도 및 도금두께 분포의 변화 거동을 예측하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.62-62
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• 2015

전해 동박 제조는 원통형의 대형 제박기에서 전주도금 형태로 이루어지며, 생산성을 위해 고속의 유체 흐름속에 고전류밀도를 인하하여 고속 도금을 시행하고 있다. 도금이 된 동박은 코일형태로 말려 제품화되는데 길게는 수 Km의 길이로 감기게 되므로 동박의 두께가 불균일하면 감기는 것에 문제가 있을 뿐 만 아니라 PCB, 전지 집전체 제조시에도 문제를 일으킨다. 그러나 동박 제조는 대형의 음극에 고속 도금이 연속적으로 일어나게 되므로 현장에서 문제를 해결할 수 있는 방법은 거의 없다. 이러한 상황에서 수치해석적 기법으로 도금두께를 미리 예측하고 해석하는 것은 매우 도움이 되는 기법이다. 특히 아직까지 전류밀도 분포의 해석과 함께 유동해석을 커플링하여 도금 현장에 적용한 예는 그리 많지 않다. 본 연구에서는 FEM을 이용하여 제박기에서 발생하는 전류밀도 분포 및 유동을 해석하고자 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.177-178
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• 2017

본 논문에서는 벅-타입 능동 전력 디커플링 회로의 단순화된 제어 방법을 위한 가변 스텝을 적용한 최적 보상 이득 알고리즘을 제안한다. 고정 스텝을 사용한 기존의 최적 보상 이득 알고리즘보다 유동적인 보상 이득 변화를 통해 DC링크 전압 리플을 효과적으로 줄일 수 있다. 기존의 방법보다 최적 보상 이득을 추적하는 시간이 줄어들어 갑작스런 부하 변동이나 이상 상황에 빠른 대응이 가능하다. 벅-타입 능동 전력 디커플링 회로는 전류 불연속 모드로 동작하며, 전류 지령치는 DC링크 전류의 1차 리플 성분에 전류 이득을 유동적으로 보상하여 생성하기 때문에 모든 구간에서 효과적으로 DC링크의 전압 리플을 줄일 수 있고 빠른 대응이 가능하다. 제안하는 가변 스텝을 적용한 최적 보상 알고리즘의 효과는 MATLAB-Simulink 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전기의세계
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• v.9
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• pp.40-45
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• 1962

Laplace 및 Possion의 방정식을 만족하는 전장 및 자장으로 구성된 2차원 및 축대칭 3차원의 potential장을 물의 유동장을 이용한 fluid mapper로 상사해석함에 있어서 세극유로에 있어서의 유체전도율은 매질전도율로 압력은 전위로 유동장의 세기는 전장의 세기로, 유량밀도는 전류밀도로 각각 상사되며 또한 사상형에 있어서는 사상영역외에 존재하는 유선은 등자위선을 의미함을 논문에서 밝혔다. 이 논문에서는 사상형 fluid mapper의 전 유로 및 사상영역에 잇어서의 유체력학적 현상을 이론적으로 규명하여 이를 전기적 등가회로와 상사 해석함으로써 사상형 fluid mapper가 내포하고 있는 제량간의 상호관계를 명백히 하며 몇 가지 대표적인 사례를 들어 사상형 fluid mapper의 응용에 대하여 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.05a
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• pp.64-67
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• 2000

이 논문에서는 대전류 차단과정에 가스차단기의 차단부내에서 발생하는 아크를 해석하기 위한 기법을 기술한다. 차단부내에서 아크 및 아크에 의해 가열된 가스의 흐름을 해석하기 위해 상용의 유동해석 프로그램인 Phoenics를 이용하였다. 이 프로그램에 아크의 방사에 의한 열전달을 고려하기 위해 아크 모델을 사용자 코딩을 이용하여 결합하였다. 또한 아크전류에 의해 발생한 자계와 전류가 유동에 미치는 영향을 포함시켰으며 유동의 난류특성을 Prandtl의 혼합거리모델을 이용하여 모의하였다. 본 논문에서 제안된 아크해 하여 보았다. 시험결과와의 비교가 여의치 않았으나 계산된 결과로부터 제안된 아크해석기법의 활용가 계산을 확인할 수 있었다. 향후 시험결과와의 비교를 실시할 예정이며 본 연구의 최종적인 목표인 SF6 가스차단기의 대전류 차단성능 평가에 적용 가능하도록 프로그램을 수정 보완해 나갈 것이다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.2
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• pp.74-82
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• 2012

Proton exchange membrane fuel cell performance is changed by the complicated physical phenomenon. In this study, water discharge performance of proton exchange membrane fuel cell were performed numerically to compare serpentine channel flow fields of 5-pass 4-turn serpentine and 25 $cm^2$ reaction surface between with and without sub-channel at the rib. Through the supplement of sub channel flow field, it is shown from the results that water removal characteristic inside channel improves because the flow direction of under-rib convection is changed into the sub channel. Reacting gases supplied from entrance disperse into sub channel flow field and electrochemical reaction occurs uniformly over the reaction surface. The results obtained that total current density distributions become uniform because residence time of reacting gases traveling to sub-channel flow field is longer than to main channel.

• Journal of Digital Convergence
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• v.14 no.6
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• pp.245-251
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• 2016

A numerical model is developed to predict distributions of current density and temperature. Also the complete fuel cell performances were compared. In this study the effect of flow field design and flow direction on current density and temperature distribution as well as full cell performance. The complete three-dimensional Navier-Stokes equations were solved with convergence of electro-chemical reactions terms. In this paper, the two different flow field design were simulated, straight channel and rectangular serpentine flow channel, which is commonly used. The effect of flow direction, co-flow and counter-flow, was also analyzed. The current density and temperature is higher with abundant oxygen not fuel. Also, temperature distribution was able to be drawn by using computer simulation. In this paper, the relationship among flow pattern, flow field design and current denstity distribution.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.74-74
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• 2012

습식도금 전산해석에서 도금두께의 계산에는 전류밀도, 과전압, 도금효율 값의 영향을 받는다. 현재 상용되고 있는 도금 전산해석 시뮬레이션의 경우 이러한 도금용액의 특성값이 들어가나 유동(교반)에 따른 음극표면에서의 확산층 두께, 과전압변화를 적용하지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 실험을 통하여 도금용액(구리, 크롬, 아연)의 유동에 따른 데이터베이스를 확보하고 전산해석 시뮬레이션에 적용하여 계산하고 유동에 따른 도금두께 분포를 확인하였다.