• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.320
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• pp.66-71
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• 2003

연료전지는 환경에 친화적인 새로운 에너지기기로서, 업무$\cdot$가정용 전원, 자동차 등의 이동전원, 전자기기용 전원 등 많은 분야에 보급이 기대되고 있다. 그 중에서도 고체고분자 연료전지(이하 ''PEFC''라 함)는, 전해질이 고체로 취급하기 쉽고, 더욱이 동작온도가 실온(室溫)에 가까우며 값이 싸고 소용량화$\cdot$운전유연성이 기대되어, 산$\cdot$학$\cdot$연에서 개발이 활발히 추진되고 있다. PEFC 전원의 실용화는, 가정용으로 대표되는 소용랑 코제너레이션 전원으로 먼저 시작될 것으로 생각된다. 구체적으로는, 1kW 출력수준의 코제너레이션 전원 겸 급탕기(給湯器)를 가정에 설치하여 배열(背熱)을 유효 이용함으로써 연료비와 $CO_2$ 배출량을 경감하는 것이다. 여기서는, 이러한 가정용 전원에 대하여 우선 첫째로 전원 운용에 관련된 계산$\cdot$검토를 실시하고 연료비/$CO_2$ 배출량의 삭감효과를 조사했다. 그 결과에 의하면, 예상했던 대로 도입효과가 크게 기대되는 한편, 그 효과는 연료단가와 운전 상황에 따라서도 크게 좌우된다. 어떠한 환경에서도 확실하게 메리트가 있도록 전원의 가일층의 성능향상이 요망된다. 그 외에, 전원의 용량과 부분부하에 대한 검토가 중요하다. 또한, 시스템 시험에서는, 1kW 전원을 시험$\cdot$제작하여 성능시험, 코스트분석을 실시했다. 그 결과 배열회수와 전지/직류교환부의 성능으로 시장도입시의 목표에 가까운 것을 알 수 있었다. 한편 저(低)코스트화에 관해서는, 시스템을 간소하게 하는 기술을 개발중에 있다. 연료전지기술은 앞으로의 사회에 매우 중요하며, 보다 좋은 사회의 실현을 위해 개발에 계속 진력해 나갈 것이다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.196.2-196.2
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• 2012

본 논문은 달착륙선의 개념설계를 위하여 고려한 전력시스템의 설계와 달착륙선의 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발에 대해 기술하였다. 달착륙선의 임무특성을 고려하여 전력시스템의 구조를 검토하고, 극한의 온도환경에서 달착륙선의 임무수행을 위하여 필요한 전력에너지를 충분히 공급할 수 있도록 태양전지 배열기와 배터리의 용량, 그리고 전장품의 용량을 설계하였다. 특히 경량의 달착륙선 개발을 위하여 고효율의 태양전지를 이용한 태양전지 배열기와 리튬-이온 배터리를 검토하였다. 극한의 우주환경에서 태양전지배열기의 동작특성을 검토하고 생성될 수 있는 최대 전력을 분석하여 최적의 태양전지 배열기의 면적을 분석하고, 장시간의 월식을 고려하여 배터리의 방전특성에 따른 배터리의 전압특성을 검토하였다. 그리고 달착륙선의 전력시스템 개념설계의 타당성 검토를 위하여 유럽에서 개념설계 중인 달착륙선의 전력시스템 사양과 용량에 대해 비교검토를 수행하였다. 현재 개발중인 지상검증모델용 달착륙선의 전력시스템 설계와 추력기 밸브구동 전원장치의 개발에 관해 기술하였다. 지상검증용 전력시스템은 태양전지배열기의 장착 없이 배터리의 전력만을 사용하여 지상검증모델용 달착륙선의 부하에 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 달착륙선 지상시험모델의 비행시간과 임무에 따른 부하특성을 고려하여 상용 리튬-이온 배터리의 용량을 선정하였으며, 부하의 전력을 고려하여 간단한 보호회로를 설계하였다. 그리고 지상검증용 전원시스템은 추력기의 밸브구동을 위한 추력기 밸브구동 전원장치, DC/DC 컨버터 전원 모듈, 모니터링 모듈, 그리고 위급상황에서 전원을 차단하기 위한 "Emergency STOP" 모듈로 구성되어 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.359-360
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• 2015

변전소용 축전지는 변전소 AC 상용전원이 정전되었을 때 직류전원을 중단없이 공급하기 위한 비상용 전원설비로써 대부분의 변전소에서 납축전지를 이용하고 있으나 환경유해 물질 배출, 짧은 수명과 유지보수의 번거로움 등 설비 운영상의 문제점이 있다. 최근 2차전지는 휴대폰, 노트북 등 휴대기기뿐 아니라 전기차, ESS 등 산업분야에 리튬이온축전지의 사용이 확대되며 관심이 높아지고 있는 추세이다. 한전에서는 2008년부터 154kV 용산 등 4개 변전소에 납축전지 대신 리튬이온축전지를 설치하여 시범사용을 지속해 오고 있으며 향후 신설되는 변전소와 축전지 노후교체가 필요한 변전소에는 리튬이온축전지를 적용할 계획이다. 본 논문에서는 기존 변전소용 납축전지의 운영상 문제점 해소와 함께 친환경 고성능, 콤팩트형 2차전지로 각광받고 있는 리튬이온축전지 도입을 통한 변전소 비상전원용 축전지 개발 적용방안에 대해 소개하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.138.1-138.1
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• 2010

직접메탄올 연료전지는 액체 메탄올 저장의 이점을 가지고 있어 이동형 전원 등의 응용에 적합하며, 최근 군사용 통신 전원이나 노트북용 전원으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 연료전지 스스로는 초기 기동을 할 수 없고 부하의 응답 특성에 빠르게 대응하기 어렵다. 따라서 연료전지와 배터리를 하이브리드로 구성하면 이러한 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 연료전지에 대한 부하가 안정되어 수명 연장에도 긍정적인 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 직접메탄올 연료전지와 리튬 이차전지를 연계하여 하이브리드 시스템을 구성하고자한다. 시뮬레이션을 통해 채널 형상에 따른 유동 및 차압을 해석하였으며, Single Cell, Short Stack 및 Stack의 특성을 평가하였다. 또한 하이브리드 시스템은 연료전지 스택, 연료전지 운전 장치, 리튬 이차전지, BMS, PCM, DC/DC Converter 등을 구성하여 시스템의 특성 등을 관찰하고자한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.497-501
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• 2012

본 논문에서는 환경오염이 거의 없고, 무한한 에너지원인 태양광을 이용하여 발전하는 PV용 독립운전 전원공급장치를 제작하였다. 이 전원공급장치는 발전된 전기 에너지를 충전 컨트롤러를 통해 이차전지 및 독립운전인버터로 전달되어 상용전원으로 사용할 수 있게 된다. 또한, 독립운전 전원공급장치는 부하의 크기를 고려하여 각각의 장비를 선정하였고, 이차전지를 이용하여 주간에 저장된 전기에너지를 발전을 하지 않는 저녁에 사용하므로 단속적인 태양광에너지의 단점을 보완하였으며, 전원공급장치에서 실시간으로 출력되는 데이터 값을 IT기술을 통하여 감시할 수 있게 구성하였다. 마지막으로 이차전지 기술을 이용하여 독립운전 전원공급장치의 신뢰성을 높였다. 이는 상용전원 공급이 제한적인 개발도상국이나 독립적인 전원이 필요한 외진 곳의 수용가에게 전기 수요를 만족시킬 수 있을 것이라고 예상된다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.6
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• pp.873-877
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• 2009

In order to use railway system standby power, produced 160Ah NiMH battery that would be able to substitute the lead acid battery or NiCd battery form which contain the toxic material in environment, using parallel connected 80Ah NiMH battery. And in order to develop proper electrode in the 160Ah NiMH battery, tested high rate discharge performance of the ternary electrolyte. 160Ah NiMH battery evaluated the various test in order to use railway system standby power.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.223-224
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• 2014

본 논문에서는 연료전지용 전력변환장치 설계에 필요한 연료전지의 수학적 모델링과 이에 기초한 하드웨어 시뮬레이터(APL)에 대하여 설명한다. 지금까지 사용되어 왔던 일반적인 DC 전압원 대신에 연료전지의 비선형 전원 특성을 고려할 수 있는 모의 실험에서 사용할 수 있는 연료전지 모델링에 관하여 설명한다. 연료전지는 화학적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 장치로써 개질기를 사용하여 수소를 지속적으로 공급해야 하는 등 실험실에서 실제 운전하는데 많은 어려움을 가지고 있다. 이런 어려움을 보완할 수 있는 모의전원장치(APL)을 사용하여 연료전지의 I-V 및 P-V 곡선의 전기적 비선형 특성을 제공함으로써 연료전지용 제어기 및 전력변환장치 설계가 보다 더 현실적일 수 있도록 하는데 도움이 될 것으로 본다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.119-120
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• 2018

국내 원자력 발전소의 비상전원공급을 위하여 대체교류디젤 발전기와 납축전지를 사용하고 있다. 납축전지는 온도, 방전 전류, 수명 및 안정성 등에서 리튬계열전지와 비교되고 있으며, 전기적 특성이 우수하고 안정성이 높은 리튬계열전지의 사용이 고려되고 있다. 본 논문은 원전의 비상전원 설계를 위하여 납축전지와 리튬계열전지의 전기적 특성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.10a
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• pp.210-212
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• 2004

일반적으로 비상시 전원으로 디젤 발전기를 가장 많이 사용하고 있으며, 하이브리드 전원소스(상용 전원, 축전지, 연료전지, 태양전지등)를 사용하여 부하에 안정적인 전력을 공급하기 위한 방안들이 연구되어지고 있다. 최근 비상시 전원으로 가장 많이 사용하고 있는 디젤발전기의 역할이 아주 중요하게 여겨지며, 운영부하에 따라서도 유연하게 동작되어야 하며, 신뢰성도 확보되어야 한다. 따라서 본 연구에서 부하 변동에 따른 최대전력 추종제어 기능이 가능하고, 고조파 억제 기능 및 안정주파수 유지기능이 가능하도록 부하 변동에 따른 디젤발전기의 제어기에 대하여 논하고자 한다.

• 전기의세계
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• v.42 no.7
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• pp.9-17
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• 1993

전기 이중층 커패시트의 원리, 구조, 제조공정 대표적인 제품의 특성 및 응용에 대하여 개략적으로 살펴보고자 한다. 국내의 경우도 콘데서 제조사에서 개발하고 있는 것으로 알려져 있으나 아직 출시되고 있지는 않은 실정이다. 전자기기의 백업 전원, 태양전지 발전시스템의 보조 전원, 전기 차량의 전원 및 기타 각종 백업 전원으로 기존의 전지보다 우수한 성능의 디바이스가 강하게 요구되는 국내 실정을 감안할 때 전기 이중층 커패시터로의 대치 방안도 좋은 해결책의 하나가 될 것으로 판단되어 소개하는 바이며 이 분야 연구, 개발이 활성화 되기를 기대한다.