• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2013

자동차용 냉각기 고무호스는 열과 기계적 하중을 받으면서 국부적으로 형성된 전기적 영향으로 인해 노화와 고장이 발생한다. 본 연구에서는 개선된 시험방법을 이용하여 고무호스의 파괴거동을 재현하였다. 냉각기 고무호스 재료인 카본블랙이 함유된 EPDM 고무를 사용하여 인장응력과 전기화학적 복합 스트레스를 가하여 노화거동을 분석하였다. 노화 시간에 따른 전류 및 저항의 변화거동을 관찰하였으며 인장 변형 스트레스와 전압 및 노화온도 조건에 따른 노화거동을 분석하였다. 고무 시험편을 수직면으로 정밀하게 절단하여 시험편 표면 및 내부의 변화거동을 분석하여 전기화학적 노화거동과 고장메커니즘을 규명하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.368-376
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• 2005

자동차용 냉각기 호스는 열과 기계적 하중 하에서 공기와 부동액의 접촉 스트레스로 인해 노화와 고장이 일어날 수 있다. 본 연구에서는 냉각기 호스재료인 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무에 대해 열가속 및 산소 스트레스, 전기화학적 스트레스에 의한 표피층의 노화거동을 비파괴 평가하였다. 열가속 및 산소노화 시험결과 신장률의 저하와 함께 IRHD(International Rubber Hardness Degrees)경도가 증가하였다. 전기화학적 노화(electro-chemical degradation: ECD) 시험에서는 에틸렌글리콜 수용액의 침투로 인해 무게가 증가하였으며 신장률과 경도는 크게 저하되었다 또한 에틸렌글리콜 수용액이 표피층뿐만이 아니라 내부에까지 침투하여 고무내부구조와 미크로경도분포가 깊이에 따라 변화되었다. 즉, 열가속 및 산소노화와 ECD 노화는 미크로 경도와 화학구조분석에 의해 비파괴적 특성 평가가 가능함을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.72-73
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• 2010

연료전지에 출력 저주파 리플전류가 유입될 때, 연료전지 내부에 화학적 특성변화인 Flooding, Drying 및 CO-poisoning이 발생하며 이는 연료전지 노화에 따른 특성변화를 야기한다. 이는 연료전지 노화에 따른 특성분석 및 노화되지 않은 기존 연료전지 시스템 모델의 수정이 불가피함을 나타낸다. 따라서, 본 논문은 연료전지에 연결되는 부하의 출력 저주파 리플전류에 따른 연료전지의 노화에 따른 특성분석 및 차후 진행될 연료전지의 모델링 방향을 간단히 제시하였다. 연료전지의 등가회로 모델 기반 시 저주파 리플전류에 따른 전압-전류 곡선 및 전기화학적 실험결과로 얻어진 노화된 모델 파라미터 값을 연료전지 시스템에 적용하여 노화된 연료전지의 특성분석을 실시하였다. 또한, 노화 전후의 연료전지 등가회로 모델 차이를 간단히 언급하고 차후 진행될 모델링 방향을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.505-511
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• 2014

내연기관의 냉각기 고무호스에 사용되는 EPDM 고무는 열과 기계적 하중을 받는 동시에 국부적으로 형성된 전기적 스트레스를 받아 복합적인 노화가 발생한다. 본 연구에서는 EPDM 고무의 전기화학적 복합노화 시험을 하고, 아레니우스 관계식을 이용하여 노화온도($60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$)에 따른 가속수명 예측식을 구하였다. 수명에 영향을 미치는 인장변형률(5%, 10%)을 반영하여 예측식의 기울기($E_a/R$) 및 아레니우스 상수(C)를 고려한 수정된 수명예측 식을 제안하였다. 이를 통해 노화온도와 인장변형률에 영향을 받은 EPDM 고무의 수명을 예측하였고, 수정된 수명예측 시간이 실제 실험결과의 편차 범위 이내에서 일치함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.225-227
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• 2018

일반적으로 리튬이온은 배터리들은 각 배터리마다 고유의 전기화학적 특성을 갖고 있으며 이러한 특성들로 인해서 직렬 또는 병렬로 패키징 되어서 팩으로 사용 될 때 각 셀 간의 전압 불균형이 발생하게 된다. 셀 벨런싱 회로 같은 셀 간 불균형을 회복시켜주는 기능이 없다면 배터리 팩 내의 셀 간 전압 불균형은 시간이 지남에 따라 더 커지게 되고 이는 배터리 팩의 노화를 가속 시키거나 배터리 팩의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이는 폐 리튬이온 배터리 팩을 재활용하는데 있어서도 반드시 고려해야하는 사항으로서 재활용 팩의 사용시간에 영향을 끼칠 수 있다. 위의 문제를 극복하기 위해서는 배터리 팩을 만들기 전에 스크리닝을 통해서 전기화학적 성분이 유사한 배터리들을 팩으로 만드는 것이 필요하다. 일반적으로 프레시 배터리의 용량은 거의 비슷하기 때문에 프레시 배터리 용량은 프레시 배터리를 스크리닝 하기 위한 많은 기준들 중에서 가중치가 크지 않지만 폐 리튬이온 배터리들은 각 배터리마다 고유의 전기화학적 특성을 갖을 뿐만 아니라 각 배터리마다 상이한 배터리 용량을 갖고 있기 때문에 각 배터리의 용량에 프레시 배터리를 스크리닝 할 때보다 큰 가중치를 두어 스크리닝 할 필요가 있다. 본 논문에서는 같은 전류 프로파일로 노화된 배터리 팩 내의 셀들의 전기화학적 특성을 분석하여 폐배터리 셀들을 재활용하기 위한 스크리닝 방법에 대해서 고찰한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.16-17
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• 1999

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.76-78
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• 2019

에너지저장시스템(Energy storage system; ESS)의 장시간 운용에 따라 배터리 물리적, 화학적으로 배터리 내부 활물질의 변형이 일어나며, 배터리의 전기화학적 특성이 달라진다. 이의 특성을 반영한 배터리 팩의 운용이 필요하며, 안정적이고 장기간 사용하기 위해 배터리 팩 내부 셀 간 불균형을 반영이 필요하다. 하지만, 배터리 팩의 노화로 셀 간 불균형이 발생 시, 같은 조건에서 개별 셀의 노화도를 판단하는 것은 어렵다. 이러한 이유로 배터리 팩뿐만 아니라 개별 셀의 노화를 판단하기 위해 건전성 지표(Health indicator)를 사용한다. 건전성 지표를 사용하여 Hotelling t² 통계량을 적용하여 배터리의 이상 신호 탐지를 수행하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1098-1103
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• 2020

본 논문은 리튬 이온 이차 전지의 전기적 실험 및 전기화학적 모델링을 통한 배터리 수명 상태(SOH)의 추정 방법을 다룬다. 배터리 전기적 노화 실험을 통하여 실제 배터리 수명 상태를 확인하기 위하여 전류 적산법을 사용한다. 전기적 실험에서 도출한 내부저항 값을 사용하여 SOH를 추정하며, 전기화학 모델링에서 사이클 수의 증가에 따른 SEI Layer의 변화를 통해 SOH를 추정한다. 실제 배터리 수명 상태를 포함한 세 가지 방법의 SOH 추정 방법에 가중치를 적용하여 새로운 SOH를 도출하며, 이는 전류적산법을 사용하여 구한 실제 값과의 오차를 줄여주어 추정 성능을 높인다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.107-113
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• 2011

Coolant rubber hoses for automotive radiators under thermal and mechanical loadings can be degraded and thus failed due to the influences of the locally formed electricity. In this study, an advanced test method was developed to simulate the failure problem of the rubber hose. For carbon black filled EPDM (ethylene-propylene dine monomer) rubber used as a radiator hose material the ageing behaviors by the electro-chemical stresses combined with a tensile strain were analyzed. As the tensile strain increased, the current of the rubber specimen reduced indicating an increase of the internal defects and electrical resistance of the rubber specimen. Elongation at break and IRHD hardness rapidly decreased with increasing the ageing time. Both electro-chemical stress and mechanical tensile stress clearly accelerated the degradation of EPDM rubber.

• 전기화학회지
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• 제3권3호
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• pp.162-168
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• 2000

전기주석도금용 PSA(Phenolsulfonic Acid Bath)계 전기주석 도금액은 장기간 사용하면 노화되어 도금 전류밀도 범위 축소 및 표면특성 열화현상이 일어나게 된다. 본 연구에서는 도금액 노화 현상의 원인을 축적된 phenolsulfonate농도 증가의 관점에서 조사하였다. 동전위와 정전위 분극실험 결과에서는, phenolsulfonate축적농도 증가에 따른 도금액의 노화 정도가 증가함에 따라 음극분극 초기에 나타나는 한계전류밀도가 점차 낮아지는 현상이 나타났다. Sodium phenolsulfonate를 첨가하여 phenolsulfonate끼 농도만을 조절한 도금액에서도 노화된 도금액과 거의 비슷한 분극 특성이 나타남으로써 도금액 노화의 원인이 축적된 phenolsulfonate임을 간접적으로 확인할 수 있었다. 또한 도금액의 온도가 증가할수록 한계전류밀도가 뚜렷하게 나타나지 않고 도금액 노화에 따른 영향이 적어져서 도금액의 노화는 물질이동과 같은 thermally-activated process의 제약에 의한 것이며, phenolsulfonate가 축적되면서 주석 이온의 mobility를 감소시키고, 따라서 정상적인 도금 반응이 억제되는 것으로 판단된다.