• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.409-413
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• 2013

본 논문에서는 배터리 전극 해석을 위한 응력-확산 완전 연계 멀티스케일 해석기법을 고안하였다. 제안된 방법에서는 먼저 리튬농도에 따른 확산계수 및 기계적 물성을 계산하였다. 이를 고려하여 확산에 의한 응력뿐만 아니라 응력에 의한 확산 거동 변화까지 모두 고려한 응력-확산 완전연계 연속체 모델을 유한요소 기반으로 구성하였다. 이를 통해 실리콘 나노와이어 음극의 충/방전 전산 모사를 수행하였다. 이러한 해석결과를 통하여 기존의 확산에 의한 응력 연속체 모델보다 더 실제와 가까운 해석결과를 제안된 방법이 보여줌을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권3호
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• pp.51-58
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• 2008

본 논문은 반도체를 이용한 열화방지형 파워폴딩 제어기 설계에 관한 연구이다. 파워기술은 자동차용 사이드 미러 접이 콘트롤러, 와이퍼 콜트롤러, 안테나 콘트롤러, 파워윈도우 콘트롤러 등에 사용되고 있는 모터제어기술로 기존의 제어 방식은 DC 모터, 스위칭 소자 그리고 Relay 등을 조합한 방식을 채택하고 있다. 그러나 이러한 방식은 동작에 대한 신뢰성 및 내구성, 노이즈 등의 문제점을 극복하는데 한계를 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 모터의 동작을 감시하기 위한 방법으로 부하감지부에서 Motor의 Brush Noise를 감지하도록 하였고, R, C 충 방전 시정수에 의한 정밀시간 제어 방법으로 모터의 열화현상을 최소화하였다. 그리고 스위칭 소자로 반도체 소자인 MOSFET를 사용함으로써 동작의 안정성과 수명의 한계를 극복할 수 있는 제어장치를 설계하였다. 연구결과 모터의 반복 동작시간, Cut-off Time, 동작전압 범위, 전원 발생 노이즈 등에서 최대 11배 이상 향상된 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권5호
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• pp.1200-1207
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• 2020

본 연구에서는 다공성 활성탄소와 금속유기골격체 복합재료 기반의 전극 재료와 "이온젤" 이라고 불리는 고분자 고체 전해질을 이용하여 슈퍼커패시터를 제작 하였으며, 금속유기골격체의 함량에 따른 전기화학적 거동을 관찰하여 보았다. 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(CV), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 및 전정류 충·방전법(GCD)으로 분석하였으며, 그 결과로, 다공성 활성탄소 대비 금속유기골격체를 0.5 wt% 첨가 하였을 때 가장 높은 전기용량값을 확인 할 수 있었으며, 0.5 wt% 이상의 금속유기골격체의 함유량은 전기화학적 특성 감소에 영향을 주는 것으로 사료되며, 이러한 결과를 바탕으로 제조된 다공성 활성탄소/금속유기골격체 복합재료 기반의 슈퍼커패시터는 다양한 분야에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.141-146
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• 2014

본 논문은 Peak Shaving 알고리즘의 성능 향상을 위한 예측 부하 곡선의 생성의 한 방법을 제시한다. 여기서 논하는 Peak Shaving 알고리즘은 대용량의 배터리 에너지 저장시스템 (BESS, Battery Energy Storage System)을 위한 PMS (Power Management System)의 장주기 스케쥴링 알고리즘을 의미한다. 위의 PMS는 주로 배터리에서 에너지의 입출력을 제어하는 데에 주목적이 있다. 이를 위해서 Peak Shaving 알고리즘이 사용되는데, 여기서 예측 부하곡선과 실제 부하곡선 사이의 불확실성이 나타난다. 원활한 에너지의 충,방전을 위하여 본 논문에서는 주 단위의 표준화 방법과 계절별 부하의 특성을 고려한 예측 부하 곡선 생성 방법을 제안한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.459-464
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• 2016

본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권1호
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• pp.10-14
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• 2011

철 이온 교환방법에 의해 메조기공을 갖는 활성탄소 섬유(ACF)를 제조하고, 이를 사용하여 전기 이중층 커패시터(EDLC)의 전극소재 성능을 조사하였다. 질산처리에 의해 제조된 메조기공 ACF는 비표면적이 1,249, 664 $m^2/g$이고, 메조 기공 분율이 70.6-81.3%이고, 평균 기공크기는 약 2.78~4.14 nm이다. 질산처리시간이 짧을수록 비표면적이 크고 메조 기공이 적게 발달됨을 알 수 있었다. 전기이중층 커패시터의 성능을 조사하기 위해서, 메조기공 ACF, 도전제, 바인더를 사용하여 단위 셀을 제조하였으며, 유기 전해질을 사용하였다. 2시간 질산으로 처리된 ACF의 비 축전양은 0.47 $F/cm^2$이고, 20회 충.방전 테스트에서 안정된 실험결과를 얻을 수 있었다. EDLC의 전기화학적 성능은 ACF 전극의 비표면적에 크게 영향을 받으며 메조기공은 전하의 확산저항을 감소시키는 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.671-676
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• 2013

최근에 대용량 에너지 저장 시스템으로 레독스 흐름전지(Redox Flow Battery, RFB)가 활발히 연구 개발되고 있다. 불소계막을 대신할 저가의 탄화수소막이 RFB막으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 Poly(arylene ether sulfone) (PAES) 막을 사용해 고가의 불소계막과 그 특성을 바나듐 레독스 흐름전지(VRB, Vanadium Redox Flow Battery)조건에서 비교하였다. 바나듐 이온투과도, 이온 교환 용량, OCV 변화, 팽윤, 충 방전 곡선, 에너지 효율 등을 측정했다. PAES 막은 Nafion 117막에 비해 바나듐 이온투과도가 낮고, 이온교환용량은 커서 Nafion 117을 사용한 RFB보다 에너지 효율이 높았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.1060-1062
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• 1999

Pulsed Nd:YAG laser is used widely for materials processing and instrumentation. It is very important to control the laser energy density in materials processing by a pulsed Nd:YAG laser. A pulse repetition rate and a pulse width are regarded as the most dominant factors to control the energy density of laser beam. In this study, the alternating charge-discharge system was designed to adjust a pulse repetition rate. And the parallel mesh is added to increase laser output power. This system is controlled by one chip microprocessor and allows to replace an expensive condenser for high frequency to a cheap condenser for low frequency. In addition, we have investigated the current pulse shape of flashlamp and the operating characteristics of a pulsed Nd:YAG laser. As a result, it is found that the laser output of the power supply using the parallel mesh and the alternating charge-discharge system is not less than that of typical power supply. As the pulse repetition rate rises from 10pps to 110pps by the step of 20pps at 1000V and 1200V, it is found that the laser efficiency decreases but the laser output power increases about 5W at each step.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.359-366
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• 2012

아연금속-공기전지는 기존의 이차전지보다 높은 중량당 에너지 밀도, 낮은 제조단가를 가짐과 동시에 소재적으로 친환경적이다. 소형 및 중대형 전력 저장 시스템, 전기자동차, 스마트 휴대기기의 상용화에 있어 최우선시 되고 있는 것은 배터리의 충 방전 능이다. 따라서 환원 촉매의 높은 과전압, 산화 전극의 불안정성 및 비가역성, 액체 전해질 사용에 따른 여러 문제점을 해결하여야 한다. 본 총설에서는 공기극 막의 손상 방지 기술, 아연금속 전극의 구조 개선을 통한 충전효율 저하 방지 기술, 부반응 및 부동태화를 막기 위한 하이브리드 전해질 도입 등의 최근 기술적 이슈와 연구동향을 소개하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.2204-2206
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• 1999

Pulsed Nd:YAC laser is used widely for materials processing and instrumentation. It is very important to control the laser energy density in materials processing by a pulsed Nd:YAG laser. A pulse repetition rate and a pulse width are regarded as the most dominant factors to control the energy density of laser beam. In this study, the alternating charge-discharge system was designed to adjust a pulse repetition rate. This system is controlled by one chip microprocessor and allows to replace an expensive condenser for high frequency to a cheap condenser for low frequency. In addition. we have investigated the current pulse shape of flashlamp and the operating characteristics of a pulsed Nd:YAG laser. As a result, it is found that the laser output of the power supply using the alternating charge-discharge system is not less than that of typical power supply. As the pulse repetition rate rises from 30pps to 120pps by the step of 30pps at 1200V, it is found that the laser efficiency decreases but the laser output power increases about 6W at each step.