• 제목/요약/키워드: 직접에너지변환

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파력에너지 변환을 위한 선형발전기의 최적 설계 방법 (An Optimal Design Method of a Linear Generator for Conversion of Wave Energy)

  • 김정윤;김병수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1195-1204
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    • 2021
  • 본 논문에서는 반응 표면 분석을 이용하여 파력 발전기의 최적 설계 방법을 제안한다. 특히 제안한 방법에서는 파도의 수직 운동을 직접 전기 에너지로 변환하기 위한 선형 운동 가능한 선형발전기를 선택함으로써 기계적 손실을 줄인다. 따라서 에너지 변환 효율 향상을 위해 느린 파 상태에서도 구동 장치에 작용하는 여자력을 계산하고 슬롯과 극의 비율로 권선 과정을 결정한다. 또한 발전기의 성능에 중요한 영향을 미치는 고정자와 변환기의 형상 인자를 도출하기 위해 회귀분석을 사용한다. 반응 표면 분석을 통해 최적의 설계 변수를 선정하고, 분석 결과를 활용하여 효율적인 실험 설계를 위한 최적화 방법을 제시한다. 마지막으로, 모의 실험 결과를 통해 제안한 방법의 타당성을 검증한다.

박막형 실리콘계 태양전지의 특허동향에 관한 연구 (A Study about Patent Trend of Thin Film Hydrogenated Amorphous Silicom Solar Cell)

  • 구정민;정혜민;김기환
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.743-746
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    • 2009
  • 최근 천연 자원의 고갈과 고유가로 인해 무한정으로 사용할 수 있는 태양에너지에 대한 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 세계 각국의 기업들은 태양에너지를 이용하기 위한 신기술의 개발에 박차를 가하고 있는데, 그 중 태양에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 박막형 실리콘계 태양전지에 관한 기술이 부각되고 있다. 본 논문에서는 박막형 실리콘계 태양전지 기술의 동향 조사와 전략적인 개발 계획의 수립을 위해서, 가장 큰 시장인 미국의 특허를 정량적/정성적으로 분석하여 시장 진입을 위한 전략을 수립하였다.

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고위력 폭약의 화강암 내 장약공 폭발에 의한 지반진동 전파특성에 관한 연구 (Propagation Characteristics of Ground Vibration Caused by Blast Hole Explosion of High Explosives in Granite)

  • 김경규;신찬휘;김한림;양주석;배상호;윤경재;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제41권4호
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    • pp.29-40
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    • 2023
  • 암반발파는 광업, 터널공사, 지하 구조물 구축 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 특히 지하공간의 활용이 증가하면서 암반발파 기술이 더 중요한 역할을 하고 있다. 암반발파 시 발파공에서 발생하는 발파공의 압력은 파쇄도, 발파진동 등에 직접적인 영향을 미치는 변수이며, 폭약의 성능 평가 및 발파 결과 예측에 있어서 가장 중요한 매개변수 중 하나이다. 이와 같은 발파공 압력은 몇몇 연구자들에 의해 연구가 수행된 바가 있지만, 폭약의 종류, 폭약량, 발파조건 등 실험조건으로 인하여 비교가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 발파공 압력센서와 관측공 압력센서를 제작하여 단일공 발파 시 발파공과 관측공의 압력을 측정하였다. 실험결과를 바탕으로 발파공 주변 압력 전파특성과 발파진동 전파특성에 대해 고찰하였다.

도어의 회전력을 이용한 에너지 획득 시스템 개발 (Development of the Energy Harvesting System Using Door Torque)

  • 김진수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.2048-2053
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    • 2011
  • 본 논문에서는 도어의 회전운동에 의해서 발생하는 기계에너지를 전기에너지로 변환시켜 에너지를 획득하는 시스템을 제안한다. 에너지를 획득하는 방법으로 2종류의 에너지 하베스터을 논의한다. 첫 번째, 도어의 회전축과 발전장치의 축을 기어장치로 직접 연결하여 발전하는 기어 축결합 에너지 하베스터, 두 번째로는 도어 선단을 발전장치의 스트링으로 연결하여 발전하는 스파이럴스프링 에너지 하베스터이다. 이 2종류의 하베스터를 제작하여 실험을 수행하며, 이 결과를 통해서 제안한 에너지 하베스터의 유효성을 나타낸다.

태양전지용 flexible 금속기판 개발 (Current state of Flexible metal substrate for Solar cell application)

  • 이재명;정재인
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.47.1-47.1
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    • 2010
  • 태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환하는 소자로서, 무공해 신재생 에너지로 각광받고 있다. 이러한 태양전지의 상용화를 위하여 발전효율과 경제성을 높이기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 특히 도심형 건물의 외장재를 태양전지로 활용하는 건물통합형 태양광 발전 (BIPV : building integrated photovoltaics)등에 대한 연구가 활발하다. 따라서, 본 조사 연구에서는 태양전지 기판소재의 요구특성을 조사하고, BIPV용으로 적용 가능한 유연한 금속기판의 개발을 위한 기술적 방법을 제시하고자 하였다. 현재 태양전지의 기판은 비정질 혹은 결정질 실리콘 기판과 라임유리 기판이 주로 사용되고 있으며, 특수용도로 고가의 폴리이미드 고분자 필름이 사용되고 있다. 그러나 BIPV의 다양한 응용을 위해서는 저가의 유연한 기판이 절실히 요구되고 있다. 스테인레스 금속박판은 인성 및 강도가 우수하고, 유연하여 다양한 형태로 가공이 가능하며, 가격이 저렴하고, 다양한 표면개질기술이 적용될 수 있다.

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테입캐스팅법을 이용한 평판형 지지체식 연료전지 제조 (Fabrication of planar anode-supported SOFC by Tape casting methode)

  • 유승호;김종희;손희정;송락현;정두환;백동현;신동열
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.241-241
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    • 2003
  • 고체산화물 연료전지(Solid oxide fuel cell : SOFC)는 연료기체가 소유하고 있는 화학에너지를 전기화학반응에 의해 직접 전기에너지로 변화시키는 에너지 변환 장치이다. 고체산화물 연료전지의 특성은 인산형, 용융탄산염형 및 고분자연료전지 둥 다른 연료전지에 비해 효율이 높고 공해가 적으며, 연료개질기가 필요 없고 복합발전이 가능하다. 그러나 작동온도가 고온(100$0^{\circ}C$)이어서 연결재 및 전지의 구성요소가 고가이고 전류집전 및 밀봉 둥 문제점을 가지고 있다. 전극 지지체식 연료전지의 개발은 얇고 치밀한 전해질 제조를 가능하게 하여 낮은 저항을 가지기 때문에 저온에서 작동을 용이하게 하여 고온작동시의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 박막제조공정에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 또한 전지성능을 향상시키기 위해 전기화학적 반응면적과 가스 확산층을 넓게 하기 위한 기공률이 높고 전기전도도가 우수한 지지체 제작에도 많이 연구가 이루어지고 있다.

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원료소재로서의 석탄자원 이용

  • 박석환
    • 광물과산업
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    • 제15권2호
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    • pp.35-47
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    • 2002
  • 석탄자원이 사용되는 분야는 에너지원료 분야(연료)와 석탄화학원료 분야(비연료)로 대별된다. 에너지원료분야는 석탄의 대표적 이용분야로서 직접 연료로 사용되거나 발전에 의한 전기에너지로 변환 이용되는 경우이고 석탄화학원료분야는 석탄을 하나의 화학물질로 취급하여 고체. 액체, 기체 형태로거 이용되는 경우로서 연료의 경우보다 이용될 수 있는 조건과 과정이 까다로우며 그 소비량도 연료의 경우보다는 소규모이다. 석탄자원을 비 연료분야로 이용할 때 , 즉 석탄을 하나의 원료소재로서 이용할 때의 이용가능 분야에 대하여 알아보자 석탄은 유기질의 고체이므로 석유와 마찬가지로 탄화수소원으로서 여러 가지 용도로 사용될 수 있다. 현재까지 연구개발 또는 공업화된 석탄이용계통을 종합하여 나타내면 그림 1과 같다. 그림 1은 석탄이용의 관련기술을 합친 여러 가지 분류법 중에서 고체 기체, 액체로서의 이용을 중심으로 체계화한 것이다.

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에너지 분배 기능을 이용한 마이크로 빛에너지 하베스팅 회로 (A Micro-Scale Photovoltaic Energy Harvesting Circuit Using Energy Distribution Technique)

  • 이신웅;이철우;양민재;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.581-584
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    • 2014
  • 본 논문에서는 에너지 분배 기능을 이용하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 구현한 마이크로 빛에너지 하베스팅 시스템을 제안한다. 소형 PV(Photovoltaic) 셀에서 출력되는 에너지와 전압 레벨은 작기 때문에 직접 MPPT 제어회로를 구동하기 어렵다. 따라서 제안된 회로에서는 시동회로를 사용하여 Vcp를 MPPT 제어회로를 구동하기 위해 필요한 전압까지 승압시킨다. Vcp가 원하는 전압 값에 도달하면 전압감지기가 이를 감지하여 PV 셀로부터 시동회로에 공급되는 에너지는 차단하고, 전력변환기에 에너지를 공급한다. Vcp가 감소하여 MPPT 제어회로가 동작하기 어렵게 되면 전력변환기로의 에너지 전달을 차단하고 시동회로를 다시 구동한다. 이렇게 에너지 분배 기능을 이용하여 시동회로와 전력변환기를 번갈아 동작시키면서 에너지를 수확하여 PMU(Power Management Unit)를 통해 부하에 전달한다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계 되었으며 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 패드를 포함하여 $1430um{\times}1110um$이다.

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SA-DCT 성능 향상을 위한 적응적 1차원 변환 순서선택방법 (Adaptive 1-D Transforms Order Selection Methods for Performance Improvement of SA-DCT)

  • 송준호;문주희;정재원
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제39권4호
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    • pp.442-454
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    • 2002
  • 물체 단위의 동영상 컨텐츠(contents) 저작 부호화를 가능하게 하는 SA-DCT (Shape-Adaptive Discrete Cosine Transform)는 기존의 블록 DCT와는 달리 수평과 수직 방향의 1차원 변환을 수행하는 순서에 따라 서로 다른 변환 결과를 보인다. 변환 대상 블록의 수평과 수직 방향 중 상관 관계가 크거나 변환시 화소의 이동이 작은 방향으로 먼저 1차원 변환을 수행함으로써 최종 2차원 변환된 계수들의 에너지 분포가 DC 계수를 중심으로 보다 집중화 됨을 알 수 있었다. 본 논문에서는 공간 상관도가 높은 방향으로 먼저 1차원 변환을 적용하므로써 보다 높은 에너지 집중화가 이루어짐을 실험적으로 확인한다. 그리고 1차원 변환 방향 순서를 매 블록별로 적응적으로 결정하기 위하여 두가지 방법을 제안한다. 하나의 방법은 주변 블록과 현재 블록의 DC 값들의 경사도를 이용하는 간접적 방법이며, 또다른 방법은 블록의 2차원 변환 데이터를 부호화하여 발생되는 비트수를 비교하는 직접적 방법이다. 제안 방법들을 MPEG-4 동영상 부호화기에 적용하여 모의 실험한 결과, 제안된 적응적 SA-DCT 방법이 기존의 SA-DCT에 비하여 경계 블록에서 최대 10.87%의 부호화 비트 감소 효과가 있음을 알 수 있었다.

블레이드의 주기적 피치운동을 고려한 풍력 터빈의 동적 안정성 해석 (Dynamic Stability Analysis of Wind Turbines Considering Periodic Blade Pitch Actions)

  • 김경택;이종원
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.186-186
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    • 2010
  • 개별 블레이드 피치 제어(individual blade pitch control)는 각각의 로터 블레이드의 피치각을 독립적으로 조정함으로써 블레이드에 작용하는 공력을 변화시키는 원리로 풍력 터빈 구조물에 발생하는 동적 피로하중을 저감시키기 위한 제어기법이다. 그러나 개별 피치 제어에 의해 발생하는 각 블레이드의 독립적인 피치 운동은 풍력 터빈 회전자에 비대칭성을 야기하고 구조물의 동적 불안정 현상을 발생시킬 수 있기 때문에 이에 대한 정확한 동적 해석이 선행되어야 한다. 하지만 블레이드의 피치 운동이 반영된 풍력 터빈은 시변계로 간주되어 기존의 시불변계 해석기법을 직접 적용할 수 없기 때문에 동적 해석에 어려움이 있다. 이 논문에서는 각각의 블레이드 피치운동을 주기함수로 근사화 함으로써 풍력 터빈을 주기 시변계로 모형화한다. 그리고 효율적으로 주기 시변계의 근사해를 구하기 위한 변조 좌표 변환(modulated coordinate transformation)기법을 적용하여 블레이드의 피치운동이 반영된 풍력 터빈의 동적 안정성 해석을 수행하였다. 그리고 현재 풍력 터빈의 동적 해석에 활용되는 대표적인 해석 기법인 다중 블레이드 좌표변환(multi-blade coordinate transformation)기법을 이용한 해석보다 정확한 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

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