• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.814-821
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• 1999

고비표면적의 활성탄소섬유(ACF: activated carbon fiber)를 분극성 전극으로 이용한 전기이중층 캐패시터(electric double layer capacitor)의 단위 cell test를 통하여, ACF의 비표면적, 세공의 크기 및 전기전도도가 캐패시터의 비축전용량에 커다란 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었고, 전해질은 $H^+$ 이온을 함유한 $H_2SO_4$이 가장 좋은 축전용량을 나타내었으나, 집전체 부식 등의 문제로 인하여, 실용화에 있어서는 우수한 충방전 거동을 나타낸 KOH계 전해질이 적당한 것으로 확인되었다. 분극성 전극으로 사용되는 ACF를 탄화 또는 후활성화 등이 후처리를 통하여 비축전용량을 급격히 증가시킬수 있었고, 3만회까지의 연속 충방전 실험에서 전기이중층 캐패시터는 2차전지에서는 찾아 볼 수 없는 매우 높은 충방전 효율과 긴 사용수명을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.91-97
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• 2021

전기자동차를 이용하여 계통에 전력을 공급하는 Vehicle to Grid(V2G)의 구현을 위한 통신표준으로 ISO/IEC 15118이 적용되고 있다. 통신 프로토콜에 기반을 두는 전기자동차의 충방전 제어 시에 필연적으로 충방전 실행까지의 시간지연이 발생하게 되는데, 이러한 시간지연은 전력 유연성 공급 측면에서 제한의 요인이 된다. 본 연구에서는 ISO/IEC 15118 기반 V2G 에뮬레이터를 구현하고 전기 자동차 충방전 제어에 따른 반응성을 확인하였다. 실험결과 시간지연은 0.12ms로 나타났으며, 이를 기반으로 현 표준 하에서 참여 가능한 전력 유연성 시장에 대하여 검토하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권5호
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• pp.191-198
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• 2018

알곤 분위기 하에서 다양한 몰 비의 Sn과 Sb 혼합분말에 대한 고에너지 볼밀을 시행하여 잔류 Sn, Sb 입자를 지닌 SnSb 합금결정상을 가지는 분말을 제조한 후, 그 소재적 특성과 리튬전기화학적 거동을 조사하였다. 시작 분말 내 Sn, Sb의 양 조절을 통해 잔류 Sn, Sb 상을 지닌 SnSb의 합금분말의 합성과 볼밀링에 의한 입자크기의 감소가 X-선 회절 분석과 입도 분석에 의해 확인되었다. Li 금속을 상대전극으로 하여 합성된 SnSb 합금분말에 대한 Li 이온의 충방전 실험 결과, 시작 분말에서 Sn과 Sb의 몰 비를 4:6으로 하여 소량의 잔류 Sb를 지닌 SnSb 합금분말에서 가장 좋은 사이클 특성을 보여, $40mA\;g^{-1}$의 정전류 하에서 50회 충방전 후 $580mAh\;g^{-1}$의 용량을 보였으며, SnSb 합금상만을 가진 분말이 다음으로 좋은 충방전 특성을 보였다. 그러나 Sn : Sb = 3 : 7 합금분말에서는 Sn과 Li-ion의 반응이 억제되어 낮은 용량을 보였다. 잔류 Sn 상이 포함된 SnSb 합금 분말은 초기의 높은 용량을 지속하지 못하고 20회 이상의 충방전 시 급격한 용량 감소를 보였다.

• 전기화학회지
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• 제3권2호
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• pp.90-95
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• 2000

겔형 VRLA전지의 파손방식을 조사하기 위하여 $100\%$ 방전심도에서 5시간율 전류로 충방전 수명시험을 하였다. 정전압 충전방식을 사용하여 충전전압을 2.40V와 2.50V로 하였을 때 1,000회 이상의 수명을 나타내었으며, 전지의 무게변화를 측정한 결과 각각 426.4g과 391.2g의 전해액이 감소하였다 2.50V로 충전한 전지가 우수한 수명특성을 나타내었으며, 전해액 손실량이 충전계수와 비례하는 것을 알 수 있었다 1,000회의 충방전 수명시험을 한 전지의 양극기판에는 약 $50{\mu}m$의 부식층이 관찰되었고, 활성물질의 미세구조는 크게 변하였다. 양극판의 파손방식은 활물질 탈락이며, 전해액 손실이 방전용량 감소의 원인인 것을 알 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.176-184
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• 2010

지구 저궤도 위성의 임무 운용 시 전력 시스템을 안전하고 운용하고 에너지 균형을 만족하는 임무를 설계하기 위해 계획된 임무에 대한 전력 파라미터를 예측해야 한다. 이 논문에서는 다양한 미션 프로파일에 대해 위성의 생성 전력, 소모 전력, 배터리 방전 정도(Depth of Discharge, 이하 DoD), 버스 전압, 충/방전 전류 등을 예측함으로써 미션의 유효성 및 에너지 균형을 검증하기 위한 전력 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 전력 시뮬레이터에는 인공위성의 생성 전력을 모사하기 위해 태양전지판(Solar Array, 이하 SA)의 모델, SAR (Solar Array Regulator)의 3가지 동작 모드를 구현하였다. 또한 소모 전력을 모사하기 위해 버스 및 탑재체의 각 유닛 별 소모 전력, Unit on/off configuration, 탑재체 운용 모드 등을 고려하였다. 버스 전압 및 충/방전 전류를 예측하기 위해 배터리 및 주변 회로를 모델링하고 임의의 DoD, 충방전 전류에 대해 배터리 전압 및 버스 전압을 예측한다. 구현된 전력 시뮬레이터를 이용해 에너지 균형을 분석하고 임무 계획의 적합성을 쉽게 판단할 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권2호
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• pp.284-291
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• 1997

V-Ti(V-rich) 수소저장합금을 기초(base)로 하여 2가지 타입(type)의 전극을 제조하였다. 첫째로 V-Ti 합금에 Ni 분말을 혼합하여 성형한 후 급속가열방법으로 소결하여 전극을 제조하였다. 둘째로 Ni을 V-Ti 합금과 합금화한 V-Ti-Ni 3원계 수소저장합금에 Ni, PTFE 분말을 혼합하여 냉간압축으로 성형하여 전극을 제조하였다. 이와같이 제조된 전극으로 싸이클에따른 충/방전 실험을 한 결과, 모든 전극에 있어 10싸이클 이내에 퇴화(degradation)가 일어났다. 충방전 실험후 전해질내의 조성분석결과 Ti에 비해 V이 많이 전해질 내에 용해되었으며 합금원소의 용해에 의한 표면 형상의 변화가 관찰되었고, 전극표면에 매우 passive 한 Ti-oxide($TiO_2$)가 형성되었다. Ti-oxide($TiO_2$)는 전기전도도가 매우 낮고, 수소에대한 확산계수(diffusivity)도 낮기때문에 전극표면에 형성된 $TiO_2$층은 충/방전 싸이클동안 방전용량을 크게 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.157.1-157.1
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• 2013

외부 Ballast Capacitor를 이용한 Voltage Doubler 전원장치를 이용하여 Micro size의 대기압 플라즈마를 발생장치를 개발하였다. 2개의 외부 Capacitor를 병렬로 연결하여 충전한 다음 외부 Capacitor를 직렬로 연결하여 전압을 2배압 시킨 상태에서 방전이 일어나도록 하였다. Capacitor의 충 방전 제어는 Switch Device인 Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)를 사용하였다. 개발된 대기압 플라즈마는 외부 Capacitor와 인가전압을 독립적으로 변화시킬 수 있기 때문에 방전 시 전류 전압을 독립적으로 제어할 수 있으며 용도에 따라 Glow 방전에서 Arc 방전까지 제어가 가능하다. 본 연구에서는 900 V의 1.22 nF 외부 Capacitor 방전과 400 V의 10 nF 외부 Capacitor 방전을 비교하였다. 방전 시 전압파형과 전류파형은 서로 다르지만 소비된 방전에너지는 340 ${\mu}J$로 동일하다. ICCD camera와 Spectrometer를 이용하여 비교 분석을 실시하였다. 방전 image 및 Optical Emission Spectroscopy 분석을 이용하여 플라즈마의 온도, 밀도 등을 시간적, 공간적으로 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.482-489
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• 2002

본 연구는 PV모듈, 밧데리, 충·방전시스템 등으로 구성된 태양광 가로등을 대상으로 소규모 독립형 태양광 발전 시스템(SPVS)을 연구하였다. 태양전지의 발전 효율을 증가시키고 밧데리를 효율적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 병렬로 연결된 밧데리를 개별적으로 제어할 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 기존의 방식에 비해 밧데리 충전효율이 증가되고 충방전 횟수를 50%정도 감소시킬 수 있다. 또한 병렬 연결된 전지를 개별적으로 충전 혹은 방전 모드로 제어함으로서 일부 밧데리 고장시에도 일정기간 동안은 정상동작이 가능하고, 밧데리의 고장이 정상적인 밧데리로 전이되는 것을 예방할 수 있어 시스템 유지 보수비용을 줄일 수 있어 태양광 가로등에 적용할 경우 비용절감이 가능할 것으로 예상된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.127-133
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• 2008

본 논문에서는 무정전 전원시스템(UPS : Uninterruptible Power Supply)의 에너지 저장용으로 사용되는 납축전지를 최적의 상태로 유지, 관리하는 배터리관리시스템을 설계, 제작하고, 잔존용량을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 배터리관리시스템은 배터리의 충 방전 전류를 제어하여 과방전 및 과충전으로부터 배터리를 보호하며, 충 방전 시 배터리 잔존용량(SOC)을 예측하여 배터리를 최적 상태로 유지하도록 하는 알고리즘이 적용된다. 또한 충 방전 시험기를 이용한 실험과 UPS에 장착한 후 성능 실험을 통해, 제작된 시스템의 성능 및 제안된 배터리 잔존용량 추정 알고리즘의 타당성을 입증한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.779-783
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• 2018

본 연구에서는 차량용 12 V 납축전지로 주로 사용되는 VRLA (Valve regulated lead acid) 배터리의 충/방전 특성과 노화에 따른 이의 변화를 수학적으로 모델링하였다. 기존에 리튬 이온 배터리의 거동 예측에 주로 이용되어 왔던 수학적 모델링 기법을 상용 70 Ah VRLA 배터리에 적용하였다. 정전류 충/방전에 따른 전압의 변화를 모델링 결과와 비교하였다. 비교 결과로부터 사용된 수학적 모델이 납축전지에도 높은 정확도로 적용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이를 이용하여 납축전지의 노화를 예측할 수 있음을 확인하였다.