• Title/Summary/Keyword: 최대 전류밀도

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Discharged Maximum Current Density of Vanadium Redox Flow Battery with Increased Electrolyte Flow Rate (바나듐계 산화-환원 유동 전지의 최대 방전전류와 유량의 상관성에 대한 실험적 연구)

  • Kim, Jung Myoung;Park, Hee Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.12
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    • pp.777-784
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    • 2016
  • All-vanadium redox flow batteries (VRFBs) are used as energy storage systems for multiple intermittent power sources. The performance of the VRFBs depends on the materials and operating conditions. Hence, performance characterization is of great importance in the development of the VRFBs. This paper proposes a method for determining the maximum current density based on stoichiometric ratios. A laboratory-scaled VRFB with a projected electrode area of $25cm^2$ is electrically charged when the state of the charge has begun from 0.6. The operating conditions, such as current density and volumetric flow rate are important in the test, and the maximum current density is influenced by the mass transfer coefficient. The results show that increasing the electrolyte flow rate from 5 mL/min to 60 mL/min enhances the maximum current density up to $520mA/cm^2$.

Effect of External Resistance on Electrical Properties of Two-Chamber type Microbial Fuel Cells (이형반응기 미생물연료전지의 전기적 특성에 미치는 외부저항의 영향)

  • Lee, Myoung-Eun;Jo, Se-Yeon;Chung, Jae-Woo;Song, Young-Chae;Woo, Jung-Hui;Yoo, Kyu-Seon;Lee, Chae-Young
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.33 no.3
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    • pp.167-173
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    • 2011
  • The Effects of external resistance on electrical properties such as current density, power density and coulombic efficiency were investigated in two-chamber type MFCs using a ferricyanide as reducing agent. A stable electricity was produced when a constant time elapsed after innoculation of mixed cultures into the anode compartment; voltages from 0.13 to 0.16 V was measured at $50{\Omega}$ of external resistance. When the external resistance was increased, the current density decreased and the power density rapidly increased and then slowly decreased. Big variation of electrical properties was observed in high-current density region due to the concentration loss related with substrate consumption in repeated experiments changing the external resistance. The maximum power density ($175.8mW/m^2$) and coulombic efficiency (46.1%) were obtained at $100{\Omega}$ of the external resistance which is nearest with the internal resistance ($134{\Omega}$) of MFC system.

The Effect of phosphoric Ester of Cellulose on the Electrorheological Properties of Anhydrous ER Fluids (셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 비수계 ER 유체의 전기유변학적 특성에 미치는 영향)

  • 최웅수
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.3
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    • pp.143-151
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    • 1998
  • 실리콘 오일에 인산처리 셀룰로오스 분말을 분산시킨 비수계 전기유변성(ER) 유체 의 전기유변 거동을 상온에서 최대 2.5KV/mm의 전기장하에서 실험하였다. 넓은 온도 영역 에서 사용이 가증한 비수계 ER 유체를 개발하기 위해 셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 ER 유체의 전기유변효과에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 여러 가지의 인산처리 농도로 처리된 인산처리 셀룰로오스 미립자를 분산시킨 ER 유체를 제조한 후 ER 유체의 유전상수, 전류밀도 및 전기전도도 등과 같은 전기적 특성을 측정하였으며 ER 유체의 전기유변 특성 또한 측정하였다. 인산처리 셀룰로오스가 분산된 비수계 ER 유체의 전류밀도는 셀룰로오스 의 인산 에스테르 반응에서의 인산처리 농도에 의해 조절할수 있음을 알수있었으며 셀룰로 오스의 인산처리 농도가 2.5 M과 3.0 M 사이일 때 인산처리 셀룰로오스가 첨가된 비수계 ER 유체의 전기유변효과 ($\tau$/$\tau$0)가 가장 높게 측정되었다.

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Numerical Modeling of Current Density and Water Behavior at a Designated Cross Section of the Gas Diffusion Layer in a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (고분자전해질 연료전지의 동작압력에 대한 가스 확산층의 위치 별 전류밀도 및 수분거동에 대한 수치해석)

  • Kang, Sin-Jo;Kim, Young-Bae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.2
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    • pp.161-170
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    • 2012
  • There are many factors to consider when attempting to improve the efficiency of fuel cell operation, such as the operation temperature, humidity, stoichiometry, operation pressure, geometric features, etc. In this paper, the effects of the operation pressure were investigated to find the current density and water saturation behavior on a cross section designated by the design geometry. A two-dimensional geometric model was established with a gas channel that can provide $H_2$ to the anode and $O_2$ and water vapor to the cathode gas diffusion layer (GDL). The results from this numerical modeling revealed that higher operation pressures would produce a higher current density than lower ones, and the water saturation behavior was different at operation pressures of 2 atm and 3 atm in the cathode GDL. In particular, the water saturation ratios are higher directly below the collector than in other areas. In addition, this paper presents the dependence of the velocity behavior in the cathode on pressure changes, and the velocity fluctuations through the GDL are higher in the output area than in inlet area. This conclusion will be utilized to design more efficient fuel cell modeling of real fuel cell operation.

The Design of High-Speed, High-Resolution D/A Converter for Digital Image Signal Processing with Deglitching Current Cell (글리치 방지 전류원을 이용한 고속 고정밀 디지탈 영상 신호 처리용 D/A 변환기 설계)

  • Lee, Seong-Dae;Jeong, Gang-Min
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.1 no.4
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    • pp.469-478
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    • 1994
  • In this paper, a high speed, high resolution information processing digital- analog converter was designed for high definition color graphic, digital image signal processing, HDTV. For high speed operation, matrix type current cell array, latch which is not use pipelined, and two dimensional structure decoder using transmission gate were designed. It is adopted to fast-conversion, low-power implementation and exhibited high performance at linearity and accuracy. To reduce silicon area and to maintain resolution, current cell array composed of weighted and non-weighted current cells. In this paper, deglitching current cell design for high accuracy, new switching algorithm assert to reduce switching error. It's This circuit dissipates 130W with a 5-V power supply, and operate above 100MHz with 10 bit resolution.

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KSTAR NBI 이온원의 수소 및 헬륨 개스에서의 방전특성

  • 김계령;박선기;오병훈;최병호
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.224-224
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    • 1999
  • KSTAR 토카막의 플라즈마 가열을 위한 NBI 장치의 대전류 이온원 방전 특성을 수소와 헬륨 개스를 사용하여 조사하였다. NBI 이온원은 빔 방향과 반대로 가속되는 전자들을 저지하는 전자덤프(electron dump), 병렬로 연결된 32개의 텅스텐 필라멘트(직경 1.5nn0, 영구자석(Nd-Fe)에 의해 만들어지는 강한 cusp 자장으로 둘러싸인 플라즈마 방전실 및 120kV의 에너지를 인가하는 가속부로 이루어지는데, 최대 빔 전류 65A에서 300초의 장시간 운전을 목표로 하고 있다. 수소와 헬륨 개스 분위기에서 안정된 플라즈마를 얻을 수 있는 필라멘트 전류의 파형을 각각 구하고, 기체압력(0.01~0.4 mbar) 및 아크 전류(100~1200A에)에 따른 플라즈마 파라메타 값들을 직경 1mm의 Langmuir probe를 이용하여 측정하였다. 또한 이온원 운전에 중요한 파라메타인 방전실 내의 플라즈마 밀도 분포와 장시간 운전 가능성에 대한 조사도 수행하였다.

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Torque Ripple Reduction Method of Multi-phase BLDC Motor Drive Systems under Open Fault Conditions (다상 BLDC 모터 드라이브 시스템의 개방 고장 시 토크 리플 저감 방법)

  • Park, Hyeoncheol;Suh, Yongsug
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.52-54
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    • 2020
  • 다상 BLDC 모니터는 높은 효율, 단위 전류당 높은 토크 밀도 및 비교적 쉬운 제어 특성으로 인해 동일 크기, 동일 무게에서 더 높은 출력을 요구하는 대형 트랙션 또는 선박 추진 응용 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 선박 등의 대용량 추진 시스템은 안정적인 운전 성능을 위해 모터의 일부 상 고장의 경우에도 시스템의 안정적인 동작이 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 모터의 한 상에서 고장이 발생한 경우 BLDC 모터의 정상인 상 전류의 위상각을 제어하여 토크 리플을 저감하는 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법은 토크 리플에 큰 영향을 미치는 출력 토크의 2차 고조파 성분의 합이 영이 되도록 정상인 상 전류의 위상각을 제어하여 가능한 범위 내에서 최대 출력 토크를 얻음과 동시에 토크 리플 성분을 최소화한다. 본 논문에서 제안한 방법은 12상 BLDC 모터의 HILs 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Disinfection of harmful organism for ballast water using electrolytic treatment system (전해처리를 통한 밸러스트수의 유해생물 살균처리)

  • 박상호;김인수
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.227-232
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    • 2004
  • Ballast water from ship harmful microorganism sterilized use of electrolytic sterilization system. The experimental methods were use of peristaltic flow pump upward on electrode pole. Due to reaction time, HRT were unlike microorganism on flow rate. In electrolysis, dioxide iridium coated titanium(Ti/IrO$_2$) and stainless steel plate were used for anode and cathode respectively. Current density controls make use of D.C Power supply on 250V 100Amper. Experimental use of current density between 0.1 and 0.5A was able to disinfect microorganism at 5 seconds by the reaction time. This study shows that the electrolyzed water has a potential for the sterilization of ballast water.

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Design and Experiment of Coil gun to Apply Electomagnetic Launcher System (전자기 발사장치에 적용 가능한 코일건 설계 및 실험)

  • Lee, Su Jeong;Kim, Jin Ho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.6
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    • pp.3455-3459
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    • 2014
  • This paper reports the design and experiments for a high drive force of projectile in a coil gun system. Currently, the coil gun has been studied to apply an electromagnetic launcher. A coil gun launches a projectile by the attractive magnetic force of the electromagnetic coil. The drive force of projectile is proportional to the magnetic force generated by the electromagnetic coil. The current affects the life of the coil and the current limit exists. Therefore, the coil gun design, which does not exceed the current limit and the magnetic forces are at the maximum, is required. For this purpose, this study calculated the magnetic flux density and forces of the coil gun system and determined the current limit of the coil using the Onderdonk's equation. Based on the design result, a prototype was manufactured and an experiment was conducted to measure the muzzle velocity of the projectile. The fired projectile was analyzed using a CCD camera, and the muzzle velocity was 21m/s. In addition, a comparison of the experimental value and analysis value using commercial electromagnetic analysis software MAXWELL revealed an error of approximately 9.5%.

Development of Highly-stabilized Power Supply for KCCH Cyclotron Magnets (KCCH 싸이클로트론 전자석용 정밀전원장치 개발)

  • 송인호;신현석;최창호;채종서;김유석;이한석;하장호
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.581-584
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    • 1999
  • 본 논문에서는 12펄스 위상제어 정류기 및 수동 필터와 능동필터로 구성된 KCCH 싸이클로트론 전자석용 고정밀, 고안정 전류 전원장치를 위한 각 구성 부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 12펄스 싸이리스터 컨버터의 출력전압 제어를 위하여 아날로그 phase-locked oscillator 점호방식과 함께 부하에 비해 빠른 동특성을 가지는 내부 전압제어 루프를 구성하여, 입력전원과 변압기의 불평형에 의해 발생하는 저차고조파를 줄어들게 하였다. LC 수동필터와 MOSFET으로 구성된 능동필터를 직렬로 연결하여 출력전압 리플을 허용치 이하로 낮추었다. 12펄스 컨버터 출력전압 리플의 최대 peak-to-peak값이 0.1% 이하가 되도록 수동필터 값을 설계하였으며 설계과정을 제시하였다. 16bit D/A와 A/D에 의해 디지털로 제어되는 pass bank MOSFET 레귤레이터는 출력리플의 slow drift 제어와 설정치 값의 정확한 제어를 가능하게 한다. 또한 MOSFET는 전압 구동형 소자이며 turn-on 전류 도통 시에 양의 저항계수를 갖기 때문에, 첫째 전류 구동소자에 비해 간단한 구동회로를 가지며, 둘째 소자의 병렬 연결이 용이하다는 이점을 갖는다. 본 논문에서는 전류 전원장치 각 부분의 설계에 대하여 상세한 설계결과를 제시하며, 실험결과를 통하여 제안된 설계방식의 우수한 정적 및 동적 특성을 입증한다.

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