• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.415-418
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• 1999

튜브식 양극판과 겔전해액을 사용한 VRLA (valve regulated Iead-acid) 전지에 있어서 양극 활물질 (active material)의 충전 밀도에 따른 충 방전 싸이클 특성을 고찰하였다. VRLA전지에 사용된 양극 활물질의 밀도는 각각 3.2g/mL, 3.4g/mL 및 3.6g/ml 이었다. VRLA전지는 IU 방식 ($I_{max}=0.2C_{10}/10$, 상한 전압 2.40 v/cell)의 충전과, D.O.D 100%/C5의 방전 방법으로 충 방전 싸이클 수명 시험을 실시하였다. 시험은 $25{\pm}1^{\circ}C$의 항온항습기에서 실행하였다. 시험 결과 활물질 밀도별 VRLA전지의 초기 용량은 밀도와 무관하였다. 즉 3.4g/mL에서 가장 우수하였고, 3.6g/mL에서 가장 낮았다. 충 방전 싸이클에서의 특성은 3.6g/mL인 전지는 3.4g/mL와 거의 유사하였고, 3.2g/mL보다는 크게 우수하였다. 또한 VRLA 전지의 수분고갈 및 열화는 양극 활물질의 충전 밀도가 높을수록 적었다. 이상으로 충 방전 싸이클용 VRLA전지의 양극 활물질의 밀도는 3.4~3.6g/mL이 적절한 것으로 판단되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.14-19
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• 2024

주택용 BESS에 적용하기 위한 재활용 셀 성능을 파악하기 위해 지난 5년 동안 사용한 셀을 선택하였다. 시험에 사용된 셀의 기본 사양은 공칭 전압이 3.7[V], 공칭 용량이 2,200[mAh], 충전 전압이 4.05[V], 연속방전전류가 1[C](2,200[mA]), 연속충전전류가 0.5[C](1,100[mA]) 이다. 새 셀의 경우 내부저항은 21.3±1[mΩ]인데, 재활용 셀의 경우 평균 내부저항이 25.38[mΩ]로 나타나 약 19.1[%] 상승하였다. 충·방전 용량은 새 셀에 비해 약 18.9~19.3[%] 정도 낮게 나타났다. 내부저항과 충·방전 용량이 셀의 노화에 상호 밀접하게 연관되어 있으므로 BESS에 적용할 셀은 초기 내부저항보다 1.5배 이하이고 70[%] 이상의 충·방전 용량 성능을 갖는 제품을 사용할 필요가 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.8-17
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• 2008

본 논문에서는 선박용 HID조명의 방전 개시전압을 조절함으로써 초기 방전전류를 억제하여, HID조명의 안정적인 점등이 가능한 제어방식을 제안하였다. 제안된 제어 방식은 방전 대기전압까지 출력전압을 상승시킨 후, 충전전압의 저항부하 방전을 통하여 전압을 감소시키면서, 설계된 방전개시전압시점에서 이그니터를 점화하여 방전 개시 전류를 제한한다. 방전 후 정상상태에서는 정전류 제어로 조도를 제어하게 된다. 제안된 방식은 별도의 전압제어기를 포함하지 않으면서도, 방전개시 시점을 조절할 수 있으므로, 초기 방전 전류를 크게 제한할 수 있으므로, 안정적인 점등과 조명의 수명을 확대할 수 있는 장점이 있다. 또한 조명의 이상상태를 간단한 이상검출 회로를 통하여 순시적으로 감시하여 전체 시스템의 보호 성능을 개선하였다. 제안된 제어기는 실제 선박용 2.5[kW]급의 HID 탐사조명에 대한 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.186.2-186.2
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• 2014

최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증폭되면서 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 음극(anode) 물질의 경우 기존의 흑연(graphite)보다 이론적 용량이 약 10배 이상 높은 실리콘(Silicon)에 대한 관심이 매우 높다. 하지만 Si의 경우 리튬 충전거동 시 400% 이상의 부피팽창으로 몇 번의 충전/방전 싸이클(cycle)에 전극이 파괴되는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 Si 나노선이 고려되고 있다. 우수한 전극특성을 갖는 Si 소재를 개발하기 위해서는 원자단위에서 Si 나노선의 리튬 충전 메커니즘을 살펴보는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존의 시뮬레이션 기법으로는 Si 나노선의 볼륨팽창에 관한 메커니즘과 리튬 충전과정에서의 상변화(결정질에서 비정질) 과정을 설명하기는 기술적으로 매우 힘들다. 고전적인 분자동역학 방법의 경우 실제 나노스케일을 고려할 수 있지만, empirical potential로는 원자들간의 화학반응을 제대로 묘사할 수 없다. 한편 양자역학에 기반을 둔 제일원리방법의 경우 계산의 복잡성으로 현재의 컴퓨터 환경에서는 나노스케일에서 원자들의 동역학적인 거동을 연구하기 매우 힘들다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 나노스케일에서 원자간 화학반응을 예측할 수 있는 Si-Li 시스템의 Reactive force field를 개발하였고, 분자동역학 계산방법을 이용하여 Si 나노선의 Li 충전 메커니즘을 규명하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1585-1587
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• 2001

ac PDP 동작에 있어 미량 불순물 가스는 panel 내의 휘도 및 방전 특성에 많은 영향을 미칠것으로 생각된다. $O_2$, O, C 및 $H_2$와 같은 불순물 가스는 ac PDP의 제조 공정 중에 발생하거나, 충전된 방전가스에 혼합되어 발생하는 등 여러 가지 원인으로 나타난다. 이 논문에서는, ac PDP의 동작 가스 중에 미량의 불순물 가스(Ar, $N_2$, $O_2$, $H_2$, $CO_2$)를 주입하여, 이 미량의 불순물 가스로 인한 ac PDP의 휘도 및 방전의 특성변화에 대한 관계를 조사하였다. 그 결과, $O_2$ 가스의 분압이 $2{\times}10^{-3}$/He+Ne+Xe(4%)일 경우, 방전전압은 12% 증가하였고, 휘도는 60% 감소하였다. 또한, $CO_2$ 가스의 경우는 방전전압은 14% 증가하였고, 휘도는 44% 감소하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.37-40
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• 2008

본 논문은 2차전지의 최적화된 충 ${\cdot}$ 방전 제어를 위한 지능형 제어 알고리즘을 제안한다. 고용량화된 2차 전지는 높은 에너지 밀도를 갖게 되고, 과충전에 의한 발화와 과방전에 의한 열화 특성으로 위험성이 존재하므로 정밀하게 전안, 전류를 제어하지 않으면 그 성능을 발휘하기 어렵다. 전지의 위험성을 제거하고 성능을 최대로 활용하기 위해서는 모든 전지 셀의 충방전 전류량을 조절하여 모든 전지의 셀간 전압 차이를 밸런스 제어 해야 한다. 하지만 전지의 특성에 영향을 미치는 임피던스가 사이클 라이프와 온도 변화 등 외부 환경에 의해 비선형적으로 변화하기 때문에 전지의 셀간 밸런스 제어에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 지능형 충 ${\cdot}$ 방전 제어 알고리즘을 이용하여 임피던스의 변화에도 적응 가능 하고 2차 전지가 가질 수 있는 최대 에너지를 사용할 수 있는 최적화된 방법을 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘과 제어회로의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 입증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.154-156
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• 2008

본 논문은 대용량 충 방전 커패시터 부하를 갖는 CCPS (Capacitor Charging Power Supply)의 충전시간 제어방법을 제안한다. 기존의 대용량 Capacitor charger들은 LC공진탱크 및 스위칭 주파수를 개 루프 방식으로 제어한다. 이와 같은 제어 방법은 LC 공진탱크의 파라미터 변화로 인해 충전시간 제어가 불가능하다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 Zero-crossing 방법을 이용 전류의 공진주파수를 검출한 뒤 스위칭 주파수를 가변 함으로서 원하는 시간과 안정성을 동시에 만족 할 수 있는 피드백 제어 방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-94
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• 2016

친환경 이동수단 중 1인용 이동수단인 퍼스널 모빌리티에 대한 관심과 수요가 증대됨에 따라 과거 전기자전거에서 현재는 전동퀵보드, 전동스쿠터, 외발휠, 세그웨이류 등 그 종류와 외관적 형태는 매우 다양하다. 하지만 공통적인 부분은 전기에너지를 구동원으로 하고 있으며, 전기에너지를 저장하기 위한 수단으로 리튬이온 배터리가 사용된다는 것이다. 리튬이온배터리에서 배터리를 안전하고 효율적으로 사용하도록 제어하는 부분이 배터리관리시스템이며, 기능중에서 배터리 셀간을 정밀하게 균형을 잡아주며, 모든 셀이 완전 충전상태가 될 수 있도록 도와주는 셀 밸런싱 기능이 있다. 이러한 셀 밸런싱 기술은 주행거리 혹은 사용시간을 늘려주는 역할을 수행한다. 본 논문에서는 충전과 방전을 반복하는 다셀로 구성된 리튬이온배터리에서 셀 밸런싱이 수행되는 과정을 살펴보고 단일 밸런싱과 다중 밸런싱의 차이 및 장단점을 살펴보았다. 이를 통해 완속에서 급속충전으로의 변화, 빠른 셀 밸런싱 등의 필요성에 대해 실험을 통해 검증하였다.

• 산업기술연구
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• 제8권
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• pp.71-80
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• 1988

높은 전압으로 충전된 Capacitor를 순간적으로 원통형 coil에 방전하면 순간적으로 강한 전자장 impulse가 발생한다. 이때 coil를 둘러 싼 금속 tube는 radial 방향의 힘을 얻어 팽창한다. 본 논문은 이때 tube내의 전자장분포와 tube 벽의 움직임을 integral equation method를 사용하여 해석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.311-312
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• 2016

본 논문에서는 사이즈가 다른 고출력 원통형 리튬이온 배터리의 Remaining Useful Life(RUL)을 방전용량 기반으로 전기적 특성분석을 실시하였다. 우선, 배터리의 충/방전이 계속될 시 용량이 어떻게 변화하는지 실험해보았으며, 만충 전압(Fully Charged)에서 만방 전압(Fully Discharged) 까지의 각각의 State-Of-Charge(SOC)에서 Hybrid Pulse Power Characterization (HPPC) Test를 이용해 충전 저항과 방전 저항을 구하여, 용량과 저항의 관계를 파악하였으며, 배터리 RUL을 알기 위한 기본 정보를 확보했다.