• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.355-356
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• 2010

일반도로에서 자유주행이 가능한 온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle, OLEV)에 적용하기 위해 전류원 급전방식의 직렬-직렬 공진형 자기유도 전력전달시스템(Inductive Power Transfer System, IPTS)을 개발하였다. OLEV용 IPTS에서는 급전선로의 누설 인덕턴스가 크고 집전픽업의 유무에 따라 입력측에 유기되는 전압변동이 심한 특성을 반영하여 급전측에 공진형 전류원을 사용한다. 또한 자화 인덕턴스와 집전픽업의 누설 인덕턴스를 포함하여 변압기를 완전 공진시킨다. 본 논문에서는 이러한 방식의 IPTS에서 최대출력을 전달하기 위한 조건을 찾고, 이로써 최대 출력전류 및 출력전력을 제한하는 요인을 찾아 최적설계를 할 수 있도록 하였다. 또한 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2004.10a
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• pp.1384-1389
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• 2004

The primary objective of this paper is to examine the capacity of electrical transmission in electric railway feeding system. Although supply capacity of railway substation are sufficient and there is no accident, due to the electrical transmission limit of feeding line the voltage breakdown may occur when large capacity of electric load at feeding line exist. So, using multi-port analysis model, we draw P-V curve due to the length of feeding line, load, location and power factor of electric locomotive. And through case study, compare measurement result and simulation result

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.58 no.3
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• pp.466-473
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• 2020

Fabric current collector can be a promising electrode material for Capacitive Deionization (CDI) system that can achieve energy-efficient desalination of water. The one of the most attractive feature of the fabric current collector is its high tensile strength, which can be an alternative to the low mechanical strength of the graphite foil electrode. Another advantage is that the textile properties can easily make shapes by simple cutting, and the porosity and inter-fiber space which can assist facile flow of the aqueous medium. The fibers used in this study were made of woven structures using a spinning yarn using conductive LM fiber and carbon fiber, with tensile strength of 319 MPa, about 60 times stronger than graphite foil. The results were analyzed by measuring the salt removal efficiency by changing the viscosity of electrode slurry, adsorption voltage, flow rate of the aqueous medium, and concentration of the aqueous medium. Under the conditions of NaCl 200 mg/L, 20ml/min and adsorption voltage 1.5 V, salt removal efficiency of 43.9% in unit cells and 59.8% in modules stacked with 100 cells were shown, respectively. In unit cells, salt removal efficiency increases as the adsorption voltage increase to 1.3, 1.4 and 1.5 V. However, increasing to 1.6 and 1.7 V reduced salt removal efficiency. However, the 100-cell-stacked module showed a moderate increase in salt removal efficiency even at voltages above 1.5 V. The salt removal rate decreased when the flow rate of the feed was increased, and the salt removal rate decreased when the concentration of the feed was increased. This work shows that fabric current collector can be an alternative of a graphite foil.

• Clean Technology
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• v.19 no.4
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• pp.410-415
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• 2013

The supercapacitors were fabricated using silver (Ag) nano paste and activated carbon paste on the polyimide (PI) film and 5% potassium polyacrylate (PAAK) was used for gel electrolyte. In this paper, the current collector film and the electrode film were fabricated using screen printing. The thickness of printed silver paste was $7.3{\mu}m$ and the sheet resistance has the range of $5-7m{\Omega}/square$. An activated carbon with a surface area of $1,968m^2/g$, an electronic conducting agent (SUPER P, TIMCAL) and poly (4-vinylphenol) were mixed in 2-(2-buthoxyethoxy) ethyl acetate (BCA) with a ratio of 7:1:3 to fabricate the electrode paste. To analyze electrochemical characteristics, cyclic voltammetry was performed to evaluate the stability of the devices under the voltage range of -0.5-0.5 V. The calculated specific capacitances were 44.04 and 8.62 F/g for 10 and 500 mV/s scan rates, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.677-677
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• 2013

최근 석유에너지의 고갈과 휴대용 전자기기의 사용의 증가로 고효율의 배터리의 개발이 요구되고 있다. 생체칩에서 부터 전기자동차, 에너지 저장체까지 광범위한 산업군에 걸처 배터리의 개발이 되고 있어 시장규모의 계속적인 성장이 있을 것으로 전망하고 있다. 현재 상용되고 있는 음극 재료는 카본재료(이론 용량 372 mAh/g)이다. 이 카본재료의 특징은 값이 싸고, 표준 환원전위가 낮아 비교적 높은 전압을 낼 수 있다. 그러나 낮은 에너지밀도를 갖으므로 높은 에너지를 필요로 하는 차세대 산업군인 전기자동차 등에는 적합하지 않은 것으로 평가되고 있다. 그래서 더 높은 에너지 밀도를 갖는 다른 재료들에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 음극 재료로서 주석을 선택해서 연구를 하였다. 카본계열의 음극재료의 질량당 이론 에너지 밀도는 372 mAh/g임에 반해 주석같은 경우는 약 991 mAh/g 정도의 비교적 큰 이론용량을 갖고 있다. 하지만, 주석 등 금속, 혹은 금속 합금을 음극재료로 사용할 경우 많은 양의 리튬이 삽입/탈착되면서 약 300% 이상의 부피변화가 있게 된다. 그러한 과정에서 주석이 분쇄되어 떨어지거나 전자를 제공받는 집전체로부터 떨어지게 되고, 이 과정에서 심각한 에너지 밀도의 손실이 일어나게 된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 다음과 같은 구조들을 고안하여 도금 공정을 사용하여 음극재료를 제작하여 실험을 진행하게 되었다. 도금법은 대면적을 싼 가격으로 할 수 있으며 원하는 두께 및 모폴로지까지 쉽게 조절할 수 있다. 부피팽창에 의한 스트레스를 최소화하기 위해 도금법을 사용하여 나노구조를 만들어 그에 따른 전기화학적 특성 변화를 측정하였다. 다공성 필름인 AAO 디스크의 한 면에 구리를 sputtering 공정을 사용하여 0.5 um 두께의 seed layer 구리 박막을 형성하고 형성된 구리 박막 위에 도금공정을 이용하여 두껍게 구리를 증착함으로 구리 음극 집전체를 형성한다. 그 후 AAO 구조 안에 주석을 도금하면 AAO의 구조를 따라 주석 나노와이어가 형성이 된다. 마지막으로 NaOH로 AAO를 제거해주면 직경 200 nm, 길이 2 um 정도의 주석 나노와이어를 구리 집전체위에 만들 수 있었다. 배터리의 용량을 측정한 결과 안정한 싸이클 특성과 약 400 mAh/g의 에너지 밀도를 갖는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.178-180
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• 2020

기존의 철도차량용 무선전력전송 시스템은 Medium-voltage (MV) 60 Hz 중전압 AC 계통 전압을 Low-voltage (LV) DC로 변환하기 위해 저주파 변압기와 정류기를 사용한다. 하지만 수 MW급의 대전력을 낮은 DC 전압으로 전송하려면 인버터는 수백 A - 수 천 A 이상의 전류용량을 가져야하므로 정류기의 출력 단에 직렬 또는 병렬로 연결된 여러 개의 고주파 변압기를 필요하게 된다 (그림 1참조). 이러한 저주파 변압기, 정류기 및 고주파 변압기는 크고 무거우므로 낮은 전력밀도 및 높은 시스템 가격의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 저주파변압기, 정류기, 고주파 변압기를 사용하지 않는, 여자 코일을 이용한 새로운 멀티레벨 무선전력전송 시스템의 토폴로지를 제안한다. 제안된 멀티레벨 무선전력전송 시스템은 멀티레벨 인버터의 각 출력 단에 여자코일 (excitation coil) 이 연결되어 있다. 이 여자코일들은 급전코일 (transmitter coil) 에 전기적으로는 절연되었지만 자기적으로 강하게 결합된다. 여자코일들이 발생시킨 자기장은 급전코일에 유도전압을 발생시키고, 급전코일에서 수백 A 이상의 큰 전류를 흐르게 하여 급전코일에서 강한 자기장을 발생하도록 한다. 이 자기장은 급전코일과 수 cm 이상 떨어져 자기적으로 약하게 결합된 집전코일 (receiver coil) 에 다시 유도전압을 발생시켜 전력을 전달하게 된다. 제안한 새로운 멀티레벨 무선 전력 전송 시스템은 시뮬레이션을 통해 검증했다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.21 no.6
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• pp.533-539
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• 2010

Ni-YSZ supported button cells were prepared by spray-coating YSZ and screen-printing YSZ-LSM powder as an electrolyte and oxygen electrode on Ni-YSZ cermet disks. In order to identify the polarization loss mechanism in high temperature electrolysis current-voltage characteristics coupled with electrochemical impedance spectroscopy were investigated as a function of temperature, current load, and the humidity. The effects of the different current collectors of platinum and silver for oxygen electrodes were compared. With Ag current collector two polarization losses were distinguished. The high frequency component was attributed to the Ni-YSZ cermet which was less susceptible to temperature variation but increasing in loss with humidity. The lower frequency component was attributed to the LSM electrode. Platinum current collector led to a much lower polarization loss.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.541-544
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• 2012

화석연료 고갈로 인해 전기자동차의 발전이 이루어지면서 현재 무선충전용 급집전 시스템 개발을 통하여 이 시스템의 확산 및 보급에 필요한 기반시설 및 구축의 경제성확보가 중요한 실정이다. 이에 무선전력전달의 운용방식의 발전에 따라 차량의 급전부 및 전기설비 구축이 중요한 요소로 대두되고 있다. 하지만 수변전부에서 급전부까지의 전력공급 및 전기설비에 대한 협조체계가 없어, 이에 본 논문에서는 급전부에 전력전달시 발생되는 전압강하를 분석하고 무선 전력전달방식에서 고압측에서 발생되는 각종 지락사고 및 단락사고를 해석하여 문제점분석을 통해 안정적인 전력전달방식을 구축하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.114-115
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• 2019

이 논문은 무선 전력 전송을 이용하는 마우스의 급전 패드와 리시버 설계 방법을 제안한다. 마우스의 급전 패드는 코일의 턴간 간격을 불균등하게 조절하여 균일한 자기장을 급전 패드 상에서 얻게 하며, 집전코일은 급전코일과 비교해 크기가 작기 때문에 낮은 결합계수와 품질계수를 가져 원하는 전압을 얻기 어려운데 이를 위해 PCB 코일을 멀티레이어로 제작하고 PCB 패턴의 폭을 조절하여 높은 인덕턴스를 갖게 설계한 후 유한요소해석을 통해 설계한 시스템을 시험했다.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2005.11a
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• pp.694-698
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• 2005

The operation speed improvement of the train in electric railway must pursue continuously and need the investigation of whole railway system whole. The high-speed of the train is related to not only vehicle technique but also the infrastructure, signal system, operation technique, the trolley line and catenary, economical efficiency. Specially, in case of electric railway, we have to consider a technical investigation which is current collection efficiency improvement, voltage drop countermeasure, equipment capacity, track force, signal system. In this paper, we presents the technical investigation of AT feeder system in order to achieve high speed train in exist real railroad. We proved this approach which will use the whole domestic lines in the future.