• Title/Summary/Keyword: 전기화학적 파라미터

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A study on the proposal of new SOF algorithm suggesting safety state of battery pack considering cell-to-cell deviation (배터리 팩 내부 셀간 편차를 고려하여 안전 상태를 판별할 수 있는 새로운 SOF 알고리즘 제안 연구)

  • Kim, Gunwoo;Sin, Seunghwa;Lee, Sungjun;Kang, Mose;Baek, Jongbok;Kim, Jonghoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.218-220
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    • 2020
  • 배터리 팩을 구성하는 단위 셀들은 전기화학적 특성으로 인해 다양한 내부 파라미터들이 동일한 값을 가지지 않고 편차가 있으며, 편차가 심할 경우 과방전 및 과충전의 원인이 될 수 있다. 기존의 연구된 SOF (State-Of-Function) 알고리즘의 경우 SOC (State-Of-Charge), SOH (State-Of-Health)와 같은 파라미터를 하나의 수식으로 정의하여 배터리 팩의 가용 전력을 예측하는 지표로써 사용되어 왔으나, 본 논문에서 제안하는 새로운 SOF 알고리즘은 배터리 팩 내부의 단위 셀간 파라미터들의 편차를 하나의 수식으로 정의하여 배터리 팩의 안전 상태를 나타낼 수 있는 지표로써 활용한다. SOF 알고리즘을 통해 배터리 팩의 안전 상태를 확인하고 검증하기 위해 21700 NMC(LiNiMnCoO2) 계열의 고용량 배터리를 14S40P로 구성한 배터리 팩을 사용했다.

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RF 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 ZnO:Al 박막의 열공정에 따른 특성

  • Kim, Deok-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2015
  • RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 유리 기판위에 ZnO:Al 박막을 증착하고 열공정에 따른 박막의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 연구하였다. 열공정 파라미터로는 공정 온도와 어닐링 온도를 이용하였다. 각각의 열공정 파라미터 변화에 따라 ZnO:Al 박막의 특성이 영향 받음을 확인하였다. 모든 샘플에서(002) 우선 배향성을 보였으며 80% 이상의 투과도 특성을 보였다. 하지만, 열공정에 따라 결정성이 나빠지기도 좋아지기도 하였다. 표면 거칠기는 열공정 종류에 상관없이 온도 증가에 따라 증가하였다. 또한, 투과도도 열공정 종류에 상관없이 온도 증가에 따라 감소함을 보인 반면 광학적 밴드갭은 적색이동 현상을 나타내었다. 적색이동 현상은 Burstein-Moss effect와 관련이 있으며 온도증가에 따라 캐리어 이동도가 감소하여 나타난 현상이다. 열공정에서 따라 비저항이 민감하게 변화하였다. 각각의 열공정에서 온도가 증가함에 따라 비저항이 증가하였고 캐리어 농도와 이동도는 감소함을 보이고 있다. ZnO:Al 박막의 화학적인 상태를 분석한 결과, 열공정 온도에 따라 Al 농도 변화와 불순물 표면 흡착 변화가 발생하였으며 이에 따라캐리어 농도와 이동도의 감소가 나타난 것으로 판단된다.

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Performance Evaluation of the Supercapacitor Using Equivalent Impedance Model (등가 임피던스 모델을 이용한 슈퍼커패시터의 성능평가 방법)

  • Kim, Sang-Hyun;Choi, Woojin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.226-227
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    • 2010
  • 슈퍼커패시터의 성능을 시험하기 위해 필요한 기존의 실험방법들에는 충방전을 통한 커패시턴스의 측정, AC 임피던스 법에 의한 등가직렬저항(ESR)의 측정 및 자연방전의 측정 등이 포함되는데, 이러한 방법들은 번거롭고 많은 시간을 소요하므로 대량 생산되는 슈퍼커패시터의 모든 셀의 특성을 파악하는데 사용하기는 곤란하다. 따라서 본 논문에서는 전기화학적 임피던스 분광법에 의해 슈퍼커패시터의 등가 임피던스 모델의 파라미터를 추출하고 이를 이용하여 슈퍼커패시터의 제반 특성들을 간접적으로 파악함으로써, 번거로운 여러 가지 실험 없이 전기화학적 임피던스 분광법만으로 슈퍼커패시터의 성능을 판별할 수 있는 새로운 방식을 제안한다.

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유리화 비정형 탄소(vitreous carbon)를 이용하여 제작한 전계방출 소자의 균일성 증진방법

  • 안상혁;이광렬
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.53-53
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    • 1999
  • 전계방출을 이용한 평판 표시장치는 CRT가 가진 장점을 모두 갖는 동시에 얇고 가벼우며 낮은 전력소모로 완벽한 색을 구현할 수 있는 차세대 표시장치로서 이에 대한 여국가 활발히 이루어지고 있다. 여기에 사용되는 음극물질로서 실리콘이나 몰리 등을 팁모양으로 제작하여 사용해 왔다. 하지만 잔류가스에 의한 역스퍼터링이나 화학적 반응에 의해서 전계방출 성능이 점차 저하되는 등의 해결해야할 많은 문제가 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 탄소계 재료로서 다이아몬드, 다이아몬드상 카본 등을 이용하려는 노력이 진행되어 왔다. 이중 유리화 비정형 탄소는 다량의 결함을 가지고 있는 유리질의 고상 탄소 재로로서, 전기전도도가 우수하면서 outgassing이 적고 기계적 강도가 뛰어나며 고온에서도 화학적으로 안정하여 전계방출 소자의 음극재료로서 알맞은 것으로 생각된다. 유리화 비정형 탄소가루를 전기영동법으로 기판에 코팅하여 전계방출 소자를 제작하였다. 전기영동 용액으로 이소프로필알코올에 질산마그네슘과 소량의 증류수, 유리화 비정형 탄소분말을 섞어주었고 기판으로는 몰리(Mo)가 증착된 유리를 사용하였다. 균일한 증착을 위해서 증착후 역전압을 걸어 주는 방법과 증착 후 플라즈마 처리를 하는 등의 여러 가지 방법을 사용했다. 전계방출 전류는 1$\times$10-7Torr이사에서 측정하였다. 1회 제작된 용액으로 반복해서 증착한 횟수에 따라 표면의 거치기, 입자의 분포, 전계방출 측정 결과 등의 차이가 관찰되었다. 발광이미지는 전압에 따라 변화하였고, 균일한 발광을 관찰하기 위해서 오랜 시간동안 aging 과정을 거쳐야 했다. 그리고 구 모양의 양극을 사용해서 위치를 변화시키며 시동 전기장을 관찰하여 위치에 따른 전계방출의 차이를 조사하여 발광의 균일성을 알 수 있었다.on microscopy로 분석하였으며 구조 분석은 X-선 회절분석, X-ray photoelectron spectroscopy 그리고Auger electron spectroscope로 하였다. 증착된 산화바나듐 박막의 전기화학적 특성을 분석하기 위하여 리튬 메탈을 anode로 하고 EC:DMC=1:1, 1M LiPF6 액체 전해질을 사용한 Half-Cell를 구성하여 200회 이상의 정전류 충 방전 시험을 행하였다. Half-Cell test 결과 박막의 결정성과 표면상태에 따라 매우 다른 전지 특성을 나타내었다.도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.습파라미터와 더불어, 본 연구에서 새롭게 제시된 주기분할층의 파라미터들이 모형의 학습성과를 높이기 위해 함께 고려된다. 한편, 이러한 학습과정에서 추가적으로 고려해야 할 파라미터 갯수가 증가함에 따라서, 본 모델의 학습성과가 local minimum에 빠지는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 웨이블릿분석과 인공신경망모형을 모두 전역적으로 최적화시켜야 하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 최근 local minimum의 가능성을 최소화하여 전역적인 학습성과를 높여 주는 인공지능기법으로서 유전자알고리즘기법을 본 연구이 통합모델에 반영하였다. 이에 대한 실증사례 분석결과는 일일 환율예측문제를 적용하였을 경우, 기존의 방법론보다 더 나운 예측성과를 타나내었다.pective" to workflow architectural discussions. The vocabulary suggested

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Electrochemical Impedance Analysis of Polyaniline-Film on Tungsten Electrodes (텅스텐 전극에 입힌 폴리아닐린의 전기화학적 임피던스)

  • Chon, Jung-Kyoon;Min, Byoung Hoon
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.40 no.1
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    • pp.37-43
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    • 1996
  • The electrochemical impedance spectra of polyaniline film coated on tungsten electrodes by cyclic voltammetry have been measured in 0.1 M aqueous sulfuric acid solution. An electrochemical cell composed of large redox capacitance and low resistance of PANI-film in series was in agreement with the conductive behavior reported at these potentials. When the PANI was coated on bare tungsten, the electrolytic resistance was only observed. However, on the oxidized tungsten instead of bare tungsten, the resistance of tungsten oxide and the contact resistance between PANI and tungsten oxide were additionally observed. Equivalent electrical circuits have been deduced from the impedance data. It was therfore possible to obtain the parameters of the ionic mass transport within the film.

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The State of Charge Estimation of Li-Ion Battery Pack based on Screening Process (스크리닝에 기반한 배터리 팩의 SOC 추정연구)

  • Kim, J.H.;Shin, J.S.;Chun, C.Y.;Cho, B.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.418-419
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    • 2010
  • 본 논문에서는 스크리닝에 기반한 리튬이온 배터리 팩의 state of charge (SOC) 추정방법을 연구하였다. 전기화학적 특성이 서로 유사한 셀들을 미리 선별하는 스크리닝 방법을 통해 직렬, 병렬, 직/병렬팩이 구성될 때, 이러한 팩의 전기화학적 등가회로 모델은 단위 셀 대비 일정한 경향성을 보이는 용량, open circuit voltage (OCV) 등의 파라미터 정보를 토대로 기존 단위 셀 모델과 동일한 모델 구축이 가능하다. 이를 통하여 extended kalman filter (EKF)를 이용한 배터리 팩의 SOC 추정이 가능함을 보인다.

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The transparent and conducting tin oxide thin films by the remote plasma chemical vapor deposition (원격플라즈마화학증착에 의한 투명전도성 산화주석 박막)

  • 이흥수;윤천호;박정일;박광자
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.1
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    • pp.43-50
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    • 1998
  • Transparent and conducting tin oxide films were prepared on Pyrex glass substrates by the remote plasma chemical vapor deposition (RPCVD). The main control variables of the RPCVD process included the deposition time, the flow rates of tetramethyltin, oxygen and argon, the radio-frequency power, and the substrate temperature. Dependence of the deposition rate, electric resistivity, optical transmittance and crystal structure on these parameters was systematically examined to prepare high qualities of tin oxide films and to better understand RPCVD process. The effect of those parameters on the properties of tin oxide films in complicatedly related on another. A tin oxide film parameters on the protimized deposition conditions exhibited deposition rate of 102 $\AA$/min, electric resistivity of $9.7\times 10^{-3}\Omega$cm and visible transmittance of ~80%.

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The Basic Research of Screening for Optimal Voltage Balancing of a Li-Ion Battery (최적의 전압 밸런싱을 위한 배터리 스크리닝의 방법 연구)

  • Kim, J.H.;Shin, J.W.;Chun, C.Y.;Kim, W.S.;Cho, B.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.262-264
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    • 2009
  • 일반적으로, 단위 배터리간의 직/병렬 연결을 통해 구성되는 팩은 이를 구성하는 각 배터리간의 상이한 전기화학적 특성으로 인해 전압 불균형이 존재한다. 이러한 전압 불균형은 팩의 노화 및 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이러한 전압불균형을 없애기 위해 전압과 State of Charge(SOC)를 이용한 밸런싱 회로가 폭넓게 연구되고 있다. 하지만, 이러한 연구는 대체적으로, 다른 특성을 가지는 단위 배터리로 구성되는 팩의 밸런싱 방법이다. 따라서, 동일하고 균일한 특성을 갖는 배터리들을 미리 선별하여 팩을 구성한다면, 밸런싱의 전반적인 효율증대가 기대된다. 본 논문에서는 최적의 전압 밸런싱을 위한 스크리닝(Screening)의 새로운 방법을 연구하였다. 용량과 모델 파라미터(Lumped resistance;$R_{Diff}$)를 스크리닝의 척도로 고려하였고, 전압 불균형을 최대한 줄이기 위해 용량, 모델 파라미터의 순으로 스크리닝을 진행하였다. 또한, 전압패턴인식을 이용한 판별법을 통해 제안된 스크리닝 방법을 검증하였다.

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Impedance Parameters of Electrical Double Layer I. A Determination Method of Electrolytic Cell Impedance Parameter on the Platinum Electrode (전기이중층의 임피던스 파라미터 I. 백금전극을 사용한 전해쎌 임피던스 파라미터의 결정방법)

  • Kum-Sho Hwang;Un-Sik Kim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.30 no.3
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    • pp.273-281
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    • 1986
  • This study is focused on the correct measurement of the equations for the determination of the impedance parameters-the differential capacity of the double layer $C_d$, solution resistance $R_Q$, transfer resitance $R_i$, and adsorption pseudcapacity $C_{\phi}$/ The application of only an imaginary part of complex function of ${\omega}$ at the sinusoidal steady state indicates the following equations of total impedance: at low frequency $|Z_{LF}|=1/{\omega}_1\;C_{\phi}\;{\sqrt{1+{{\omega}_1}^2/{\omega}^2}$, at high frequency $|Z_{HF}|={\omega}_2/({\omega}_1{\omega}_3C{\phi})({\omega}^2+{{\omega}_2}^2)\;{\sqrt{{({\omega}^2+{\omega}_2{\omega}_3)}^2+{({\omega}_2{\omega}-{\omega_3{\omega})^2}}$. The values of the total impedance of cell, phase angle, and cell current that are necessary for the calculations of impedance parameters were experimentally measured from 200 to 6000Hz for the following supporting electrolytes, 0.5M $Na_2SO_4$, 1M NaCl, 19.373% sea water, 1M HCl, 1M $KNO_3$ and for $10^{-2}M$ KI and 60mM DBNA (Di-iso-Butylnitrosoamine) in these supporting electrolytes. The derived equations in this study shows that the values of impedance parameters of $C_d,\;C_{\phi},\;R_i\;and\;R_Q\;are\;15{\sim}40\;{\mu}F/cm^2,\;162{\sim}758\;{\mu}F/cm^2\;11.5{\sim}57.6\;ohm{\cdot}cm^2\;and\;0.5{\times}10^{-2}{\sim}4.1{\times}10^{-2}\;ohm{\cdot}cm^2$ respectively.

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Application of Acacia as an Alternative to Horseradish Peroxidase for the Determination of Hydrogen Peroxide (과산화수소 정량을 위한 서양고추냉이 과산화효소 대용 아카시아의 활용)

  • Yoon, Kil Joong
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.28 no.3
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    • pp.369-374
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    • 2017
  • The curtailment of production cost is important for the mass production of biosensors. Since horseradish peroxidase, which is a key material of enzyme electrodes for hydrogen peroxide analysis is rather expensive, this has been a limiting factor for fabricating carbon paste based enzyme electrodes. In this paper, the acacia leaf tissue as a zymogen easily obtainable in our living environment was used as an alternative to horseradish peroxidase for developing a hydrogen peroxide sensor and the electrochemical properties were evaluated. Ten or more electrochemical parameters alongside the other experimental results acquired by the potentiostatic method demonstrated that our enzyme electrodes can be used for the quantitative analysis of hydrogen peroxide. This also indicates that acacia leaves can take the place of the marketed peroxidase.