• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.111.2-111.2
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• 2011

야금학적 방법을 통한 태양전지용 실리콘 제조를 위하여 아크로(Arc furnace)에서 제조된 용융 상태의 금속급 실리콘을 슬래그와 직접 반응시켜 불순물을 제거하는 공정에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 아크로와 고주파 유도용해로(High-frequency induction furnace)를 이용하여 금속급 실리콘을 제조와 정련 특성 실험을 수행하였다. 본 연구에서 금속급 실리콘을 제조하기 위한 장비로 150kW급-DC 아크로와 300kW급-AC 아크로를 사용하였다. 원재료로 규석, 코크스(Cokes), 숯, 그리고 우드칩(Wood chip)을 실험 비율에 맞춰 아크로 내부에 장입하고, 이를 용융환원 방법을 통해 반응을 시켰다. 이때 생산된 금속급 실리콘의 순도는 약 99.2~99.8% 이었으며, 원재료의 순도, 장입 비율 및 아크로 운전 특성에 따라 편차가 있다. 아크로에서 생산된 금속급 실리콘의 경우 인(phosphorus), 붕소(boron)를 다량 함유하고 있고, 이를 제거하기 위하여 50kW급 고주파 유도용해로 장비를 사용하여 슬래그 정련 실험을 수행하였다. 슬래그 정련시 사용한 성분은 SiO2, CaO 그리고 CaF2 이며, 금속급 실리콘과 슬래그의 질량비 및 반응 시간에 따른 실리콘 불순물 특성을 평가하였다. 실험결과 인과 붕소는 각각 1 ppm 이하, 5 ppm 이하 였으며, 칼슘을 제외한 대부분의 금속 불순물의 경우 0.1~0.2% 임을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.70.2-70.2
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• 2010

고순도 금속규소는 반도체, 태양전지 및 규소화 화합물 등의 원료로 사용되어왔으며, 최근 태양전지 시장 확대로 인해 고순도 금속규소의 수요가 증가하고 있다. 그러나 전량 수입 중인 고순도 금속규소의 수급 안정성과 품질 균일성 등이 문제가 되고 있어, 고순도 생산 공정 및 생산 에너지를 절감 공정에 관한 연구 개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 금속규소의 원료인 규석(SiO2)과 카본(C)의 환원반응을 온도와 압력별로 살펴보고, 평형 상태의 금속규소수율 조건을 알아보았다. 그리고 아크로 내부 위치에 따른 산화/환원 반응식을 고찰하여 주요 반응식의 깁스 자유 에너지를 비교 분석 하였다. 본 해석을 통한 실험용 아크로 제작과 기초실험을 통해 금속 규소 생산 수율 및 순도를 평가하였으며, 생산된 실리콘의 최대 순도는 약 99.8%로 측정되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.111-112
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• 2010

21C 정보화 사회를 맞이하여 디지털 부하의 사용이 급격히 증가하고 있다. 뿐만 아니라 친환경 녹색성장의 일환으로 풍력, 연료전지, 태양광과 같은 신재생 에너지원을 이용한 발전 시스템도 증가 하고 있다. 이에 따라 교류에 비하여 신뢰도가 높고, 저손실의 전원 시스템을 구축할 수 있는 직류급전시스템의 필요성이 부각되고 있다. 직류급전시스템에 있어 효율성, 신뢰성, 전송능력 등이 고려되어야 하지만 직류 배전의 상용화를 위해서는 직류 전용 보호차단기 등을 개발하여 보급하여야 한다. 미국의 통계에 따르면 아크사고는 전기화재의 큰 요인으로 꼽히고 있다. 이미 교류 아크의 검출 알고리즘이 다방면으로 연구되어 아크차단기(AFCI)가 개발되었으며 미국의 경우 AFCI 사용을 법제화 하고 있다. 따라서 직류급전시스템에서의 아크 검출을 위해 직류 아크의 특성을 분석한다.

• Resources Recycling
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• v.8 no.5
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• pp.34-43
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• 1999

An elecmc arc cracking reaclor is developed for the productiol~o f ieusuble fuel gas by the thennal destruction of waste oil. The churaclensucs of product gas and ~esiduesf rom arc crachng of wnste lubr~cat~nogil are sludird. Thc product gas is mainly coruposcd of hydrogen 135-4076), acetylene (13-4076), ethylene 13-476) and olher hgdrocnrbons. The contenr of carbon monomde, one or the main product in a conventional low-temperature Lhennal cracking umt, 1s very slnvll in lhis atc cracking expcnmcnt. Total calocctic wlue of product gas shows 11,000-13.000 kcizlkg, which is hiph cnough to use as a ~ L I I I Cga~ s . and the concentralions oC loxic gases arc well below the rcguliltury emission critena The GCIMS analysis of llquld-phase residues shows that the high rnalccular welgllt hydrocilrbons in the waste oil arc cracked into the low malecular weight hydrocarbons snd hydroem,. The dehydrogcnntion is found lo be Lhe main cracking rcacuon due lo the high temperalure ~ ~ ~ d ubcyc edle ctric arc. The average parucle size of soot as the solid-phase residue is 10 3 wm, and the conlents of cabon a ~ hdea vy metals are abovc 60% and under 0.01 ppm, respecttrely. Thc utllizvtion or sool, as industl-id1 rcsource seems lo he reasible aIter refimng.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.4 no.2
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• pp.192-200
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• 1999

위성의 전지는 위성의 수명과 직접적인 영향을 갖고 있으며 이것의 정상동작여부에 따라 위성의 안정적인 임무수행여부가 결정된다. 상대적으로 일반화된 셀 모델링의 최근 개발은 NiH2셀의 동특성을 시뮬레이션 하기 위한 기본적인 원리에 기반을 둔 접근방식이다. 그러나 이러한 일반적인 방정식을 통해 비선형성과 전력상태를 포함하는 전지 특성을 예측하는 것은 사실상 불가능하다. 본 연구에서는 다층신경회로망을 이용하여 비선형 특성를 갖는 니켈-하이드로진 전지 특성을 모델링 하였으며, 모델링된 상수값은 위성의 식시간 동안의 전지 전력상태 분석을 위해 사용되었다. 모델링 결과의 정확성을 확인하기 위해 니켈-하이드로진 전지시험결과 분석자료와 비교 검토 되었다. 전지 동작모드는 정상동작모드와 실패모드로 나누어 분석되었다. 정상동작모드는 위성의 식시간 동안 아크젯 동작 여부에 의해 각각 분석되었으며, 또한 태양전지와 배터리 셀 일부의 고장으로 인한 실패모드에서의 전지전력상태가 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.128-129
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• 2011

Mo 박막은 전기전도성과 열적 안전성이 우수하여 CIGS 용 후면전극으로 사용되고 있다. 많은 연구자들이 스퍼터링법을 이용하여 Mo 박막을 이중 박막으로 제조하고 있으며, CIGS 용 기판재로 SLG(Soda Lime Glass)와 연성기판재등이 주로 이용되고 있다. 연구에서는 SLG 기판재를 이용하여 스퍼터링법과 증착속도 및 이온화 등이 우수한 아크 이온 플레이팅법으로 Mo 박막을 제조하였으며, 제조된 Mo 박막을 CIGS 증착공정을 통하여 태양전지 효율을 측정하였다. 스퍼터링법과 아크 이온 플레이팅법으로 제조된 CIGS용 Mo 후면전극 위에 CIGS 박막 제조시 최대 효율은 11.43%, 11.14% 을 나타내었으며 Fill factor 는 67%와 57.3% 의 결과을 얻었다. 제조된 CIGS 셀의 단면 구조를 분석하기 위해 SEM 과 EDS 를 이용하였다. 두 공정방법으로 제조된 CIGS 셀의 단면을 관찰하여 Mo 전극위에 CIGS 박막 성장시의 입자크기가 스퍼터링법보다 아크 이온 플레이팅법이 박막성장이 더딘 것을 알 수 있었다. 그리고 아크 이온 플레이팅법을 이용한 SLG 기판재위에 CIGS 용 Mo 후면전극의 제조와 적용 가능성에 대해 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.301-301
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• 2012

지구 온난화와 화석 연료의 고갈이 심각해지면서 청정 에너지원으로서 신재생에너지에 대한 관심이 더욱 고조되고 있다. 신재생에너지 분야의 핵심기술의 하나인 태양전지의 여러 응용분야 중에서 건물 일체형 태양전지의 발전 가능성이 특히 높게 평가되고 있다. Si 계 박막 태양전지 내에 금속 산화물 계 선택적 투과막을 적용하면 선택적으로 적외선영역을 광흡수층으로 반사시키므로 건물 일체형 태양전지에 적용이 가능한 높은 변환효율의 투명 태양전지를 제조할 수 있다. 최근 연구 결과에 의하면 AlTiO 선택적 투과막의 투과율은 표면 평탄도에 의존하며, 타겟에 인가되는 전력을 감소시킴으로써 reactive co-sputtering 시 발생하는 아크 방전을 억제하면 AlTiO 박막의 평탄도가 개선된다는 사실이 알려져 있다. 본 연구에서는 AlTi single 타겟을 이용하여 AlTiO 박막을 형성함으로써 박막 표면을 더욱 개선시켜 가시광선 영역의 투과율을 향상시킨 결과를 보고한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.568-569
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• 2012

최근 태양광, 연료전지등과 같은 DC 에너지원의 증가와 컴퓨터 및 각종 DC 부하의 증가로 인하여, 보다 효과적인 DC 에너지 공급 시스템을 연구하고 있다. 본 연구에서는 DC 플러그를 전원에서 분리할 때 반도체 소자를 사용하여 전원과 부하가 끊어지므로 아크는 전혀 발생되지 않는 전자식 플러그를 제안하였다. 400V, 10A/port의 차단능력을 가지는 시작품을 제작하고, 이 플러그의 차단능력이 기존방식에 비하여 약 50us이상(약1/10배) 빨리 소호됨을 확인하였다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.19 no.3
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• pp.250-256
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• 2015

Digital load is increasing suddenly for various reasons, such as easy control and management. Accordingly, a consumption pattern of load is becoming DC. However, the power supply is supplied by AC power. The load power supply substantially needs DC power. AC power has to be converted to DC power. Renewable energy sources like solar, wind and fuel cells are DC power generation, but the transfer needs to through by AC power, thus DC power has to be converted to AC power. Resultantly, a multi-stage conversion loss is constantly increasing. The power distribution system of DC-based is required for effective use of these energy sources. This requires a DC load, as well as is necessary to develop DC breaker. This study is expect for system and equipment for reliable DC power distribution through the study of the arc extinguish technology for direct current a hybrid arc extinguishing technology with permanent magnets technology.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.546-548
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• 2019

Due to environmental problems, fossil fuel and nuclear power generation are declining and solar power generation is increasing. DC are of a solar power plant is accidents caused by accidents, causing damage to property and people. This study prevents DC are accidents of solar power modules. It is expected that the IoT will be used to quickly alert the manager and greatly contribute to fire prevention.