• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.85-88
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• 2011

석유 등 화석연료로 인한 지구온난화 문제와 더불어 일본 대지진 이후 원자력발전의 안전에 의문이 제기 되면서 신재생에너지에 대한 관심이 한층 고조되고 있다. 이에 발맞추어 국가정책으로 녹색성장 정책이 실행됨에 따라 2030년까지 전체 에너지원 중 신에너지전원의 비중을 전체 에너지원의 11%로 확대하는 정책을 적극적으로 추진하고 있다. 따라서 신재생에너지를 통하여 얻은 전기에너지를 저장하여 사용 할 수 있는 2차 전지에 대한 연구가 다수의 산업 현장에서 각광을 받고 있다. 최근 2차 전지는 Smart Grid 및 전기자동차분야에서 폭넓게 사용 되면서 정확한 출력전압, SOC 및 충-방전 예상 시간을 추정하여 2차 전지의 과충전, 과방전으로 인하여 생기는 고장 및 사고를 미연에 방지하고 2차 전지 사용 시 편의성을 제공하기 위한 시스템에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 이런 실정에 맞추어 LabVIEW 프로그램을 활용하여 2차 전지의 상태를 실시간으로 감시 및 제어하는 프로그램을 제작함으로써, 사고 시 2차 전지에 가해지는 피해 방지 및 관리 시 발생하는 여러 문제점에 대한 효율적인 해결 방안을 제시하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.138-138
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• 2018

선박을 통한 해상수송은 세계 무역의 80% 이상을 차지하고 있으며, 대부분의 선박은 저질중유의 연소로부터 추진력을 발생시키는 디젤 엔진을 원동력으로 사용하고 있다. 이러한 디젤 엔진은 연소의 부산물로 매년 백만 톤 이상의 오염물질을 방출하는데, 그 주성분은 탄소로 이루어져 있고 고온 열분해 또는 압축 점화 엔진의 작동 부산물들이 소량 포함되어 있다. 이에 본 연구에서는 선박으로부터 배출된 폐 수트를 리튬이온전지용 도전재로 활용하기 위한 독특한 방법이 제안되었다. 실험에 사용된 폐 수트는 운항중인 컨테이너선으로부터 수집되었으며, 수집된 폐 수트는 탄소 성분 이외의 불순물을 제거하고 흑연화 정도를 개선시키기 위해 $2,000^{\circ}C$로 열처리되었다. 열처리된 폐 수트의 모폴로지를 확인하기 위해 투과전자현미경을 이용하여 그 형상을 관찰하였으며, 이를 통해 폐 수트의 일차 입자는 지름이 약 70-100 nm 정도인 양파껍질 모양의 탄소(carbon nano-onion)로 형성된다는 것이 확인되었다. 또한, XRD, RAMAN 분광법 및 BET 분석 결과를 통해, 열처리된 폐 수트가 결정성이 있는 흑연으로 재형성되었으며 비표면적은 일반적으로 사용되는 활물질에 비해 약간 더 높다는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 특성은 리튬이온전지용 도전재로 활용될 수 있는 가능성을 보여주었고, 이는 전기화학적 정전류 충전 및 방전 테스트를 통해 그 성능이 확인되었다. 일반적으로 사용되는 도전재의 테스트 결과와 폐 수트를 도전재로 사용한 테스트 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 이상의 실험 결과들을 미루어 볼 때, 선박으로부터 배출된 폐 수트가 리튬전지용 음극 활물질 및 도전재로 재활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제13권6호
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• pp.705-711
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• 2000

리튬 이차전지용 부극 재료로 페놀 수지로 부터 유도된 boron을 doping한 polyacene에 구조적 특성, 표면 특성 및 전기적 특성을 연구하였다. Polyacene탄소질에 boron의 함유량을 각각 5%, 10%, 15%, 20% 첨가하여 특성화하였다. X-선 회절 결과에 따르면, 이들 시료들은 대표적인 무정형 탄소의 회절형태를 나타내었다. 표면 상태는 반구형의 표면상태를 가지고 있음을 SEM 결과로부터 알 수 있었다. 전지의 이온과 전자전달효과를 알아보기 위한 전기 화학적 충전/방전 특성과 임피던스 측정의 결과에 의하면, 10%와 15% boron이 첨가된 시료는 다소 우수한 특성을 나타내고 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.1-6
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• 2005

본 연구에서는 광고 조명으로 인한 에너지 소비를 극소화하기 위하여 OF-LED(Optical-Fiber LED)를 이용한 에너지 절약형 광고 조명 시스템에 대하여 연구하였다. 제안한 OF-LED광고 조명 시스템은 에너지 소비가 획기적으로 저감되고 시스템의 소형화가 가능하며, 부조일이 높은 장마철을 제외하고는 태양광 발전만으로 운영하는 큰 장점을 가진다. 태양전지의 출력 특성에 의한 배터리의 최단$\cdot$최적 충전을 위해 정전류$\cdot$정전압 제어법(CCVC)과, IncCond알고리즘을 병행하여 적용하였다 그리고 원칩 마이크로프로세서로 디스플레이 제어와 충 방전제어를 동시에 수행하도록 하였다. 이를 실험을 통하여 제시된 시스템의 유용성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.188-196
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• 2009

슈퍼커패시터는 전력밀도가 높고 사이클 수명이 길며 깨끗한 특성으로 인해 신재생에너지원의 동특성 보상 및 배터리의 동작시간이나 수명연장을 목적으로 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 개선된 슈퍼커패시터의 동특성 모델을 전기화학적 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy)을 이용하여 개발한다. 개발된 모델은 슈퍼커패시터의 정확한 동적 행동을 예측하거나 특정 충전상태(State-Of-Charge)에서의 정확한 정전용량 값을 계산하는데 사용될 수 있다. 주파수영역에서 개발된 모델은 Matlab/Simulink 시뮬레이션을 위하여 시간영역으로 등가 변환된다. 시뮬레이션 결과는 실험 결과와 일치하였으며, 이를 통해 개발된 모델의 유용함과 정확성을 증명하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.143-146
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• 1998

The $LiCoO_2$ powder was synthesized at >$700^{\circ}C$, >$850^{\circ}C$ by solution route. In this paper, we investigated X-ray diffraction, and charge-discharge performance for $LiCoO_2$/Li and $LiCoO_2$/MPCF cell. The $LiCoO_2$/Li ceSl exhibited a high avmge discharge potential of 38-3% and a good cycle life performance at 5(hnA/g during chargedischarge cycling between 43-3.0V. And, the $LiCoO_2$MPCF cell showed a high average discharge voltage of 3.6-3.W and a excellent cycle life prfomam during chargedischarge cycling b&wm 4 2-2.W. As a result, the $LiCoO_2$ powdm syd-eizd by solution route is a good cathode material for lithium ion secondary battery.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.188.1-188.1
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• 2012

인공위성에 사용되는 배터리 기술은 1960년대 최초로 사용된 니켈 카드뮴(NiCd)을 시작으로 발전하기 시작해서 현재는 리튬-이온(Li-Ion)에 이르렀다. 리튬-이온 배터리는 높은 Energy Density(작은 크기와 무게), 낮은 자가 방전율을 가짐과 동시에 메모리 효과가 거의 없다는 장점이 있다. 하지만 리튬-이온 배터리 팩의 성능(Voltage, Capacity, Lifetime)은 사용된 Cell간 특성차이(State of Charge, Total Capacity Difference, Internal Impedance)에 의해 제한된다. 일반적으로 배터리는 원하는 전압과 용량을 확보하기 위해 직렬-병렬 혹은 병렬-직렬 구조를 가지는 팩 형태로 제작 된다. Cell간 특성차이가 존재하는 상태에서 배터리 팩을 사용할 경우 특정 Cell의 과충전 및 과방전이 발생하며 이로 인해 수명이 단축될 수 있고 심한 경우 폭발이 발생할 수 도 있다. 또한 Cell간 특성차이는 배터리팩의 사용가능 용량을 제한하는 효과를 가져 온다. 본 논문에서는 Battery 팩을 구성하는 Cell들에 특성 차이가 존재할 경우 발생할 수 있는 Battery 팩의 수명 단축 및 용량 감소 Mechanism에 대해서 고찰한다. 또한 Cell간 특성차이를 극복하기 위해 실제 위성 운용에 적용될 수 있는 배터리팩의 Balancing 방안과 함께 위성에 장착을 위해 보관중인 4p12s Battery의 Balancing 방안에 대해 고찰하고 Balancing 전후의 Cell간 특성(Voltage Dispersion) 차이 측정결과를 보인다. 이렇게 본 논문에서 소개한 리튬-이온 배터리의 전반적인 Balancing 방안은 추후 인공위성에 적용되는 리튬-이온 배터리의 운용 및 보관에 Guide Line을 제시할 것이라고 판단한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.100-105
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• 1998

본 논문은 고조파와 무효전력을 보상하는 전력용 능동펼터의 성능을 가지는 무정전 전원장치의 제어기볍올 제안 한다. 제안된 시스템은 단지 하나의 전력변환회로만올 가지고 AC/DC 정류기 및 배터리 충전기 그리고 인버터로서 동작할 수 있다. 더욱이 상용전원이 정상일 경우 제안된 시스템은 비선형 부하에 의해 발생된 고조파 및 무효 전 력올 보상하기 위해 전력용 능동필터 모드로 동작한다. 그리고 상용전원이 비정상일 경우는 인버터로 동작하여 배터리에 충전된 전력을 부하로 공급하는 배터리 방전전력 모드로 동작올 한다. 전력용 능동필터 모드에서 보상전류 를 정확히 계산하기 위한 새로운 폐-루프 방식을 제안한다. 마지막으로 제안된 5[kVA]급 시스템의 성능이 시뮬레이션과 실험결과들에 의해 입증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.119-120
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• 2015

ITER 한국사업단은 AC/DC Converter 최종설계검토(FDR)를 2014년 4월에 끝내고, 제작에 관련된 준비사항 점검인 MRR (Manufacturing Readiness Review)를 2014년 10월에 수행하였다. 1차 제작공정인 CCU/L 컨버터와 관련 I&C System은 2014년 11월부터 제작에 착수하여 곧 FAT(Factory Acceptance Test)를 앞두고 있다. 이 시점에서 중요한 것은 FAT를 앞둔 제작된 기기가 ITER의 설계요건을 충분히 만족하는지에 대한 검증을 하는 것이다. 본 논문은 초전도자석 및 컨버터의 이상상태 또는 고장 시에 장치를 보호하는 중요한 Plant Interlock System(PIS)이 ITER의 설계요건을 충실히 반영하였는지 확인하기 위한 요건추적매트릭스(RTM) 기법을 소개하고, Interlock System의 중요기능인 사고 시 초전도 코일에 충전된 에너지를 급속 방전하기 위한 장치인 DLIB와의 연계기능에 적용한 예를 보이고자 한다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제11권1호
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• pp.19-23
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• 2021

These days, sales of battery electric vehicles have been rapidly increasing due to the strict CO₂ regulations. However, since it take too long to measure the energy economy of electric vehicles, it has been required to improve the procedure of energy economy measurement. In order to improve this problem, the present study analyzed the battery charge/discharge pattern according to the changes in battery SOC (state of charge). In general, the energy economy test is started with a battery SOC charged to 100 %. However, it was identified that when the battery is fully charged, it can actually be charged over the 100 % (e.g., 100.5 %). This can induce errors in the energy economy measurement. Therefore, the present study recommend to start the test at SOC 99.9 %. The regenerative braking was partly restricted for the SOC over 90 %. This made it difficult to estimate the overall energy economy of the electric vehicle. However, it was identified that there was no change in the battery charge/discharge characteristics under the SOC 90 %. Therefore, the energy economy test can be shortened by predicting the overall energy economy through a short mileage test.