• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.3
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• pp.283-289
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• 2010

Owing to the increasing worldwide interest in green technology and renewable energy sources, flywheel energy storage systems (FESSs) are gaining importance as a viable alternative to traditional battery systems. Since the energy storage capacity of an FESS is proportional to the principal mass-moment of inertia and the square of the running speed, a design that maximizes the principal inertia while operatingrunning at the highest possible speed is important. However, the requirements for the stability of the system may impose a constraint on the optimal design. In this paper, an optimal design of an FESS that not only maximizes the energy capacity but also satisfies the requirements for system stability and reduces the sensitivity to external disturbances is proposed. Cross feedback control in combination with a conventional proportional-derivative (PD) controller is essential to reduce the effect of gyroscopic coupling and to increase the stored energy and the specific energy density.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.38 no.6
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• pp.1606-1615
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• 2021

The purpose of this study is to provide basic data for injury prevention and performance improvement by developing a flywheel training program for handball players. The results of analyzing the effects of the 12-week complex flywheel training program on body composition, physical fitness factors, anaerobic power, and isokinetic muscle function are as follows. There was a significant difference between groups in push-ups. Body fat percentage and anaerobic power showed significant differences in the interaction by period. Long jump, slow jump, grip strength, back muscle strength, anaerobic average power, and isokinetic muscle function tests showed significant differences by period in the left and right flexors. Therefore, it is considered that 12-week flywheel training results can be used as the basic data for injury prevention and improvement of performance in handball players.

• Superconductivity and Cryogenics
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• v.1 no.2
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• pp.38-48
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• 1999

용융공정으로 제조한 YBCO 고온 초전도체는 임계전류밀도가 높기 때문에 외부자장을 강력하게 반발한다. 영구자석과 YBCO 초전도체간의 부상력을 이용하면 무접촉으로 회전할 수 있는 베어링을 제작할 수 있다 고온 초전도체 무접촉 베어링은 고에너지 효율의 플라이휠 에너지 저장장치에 활용된다. 초전도 베어링은 전자석을 이용한 자기 베어링에 비해, 위치 제어 시스템 없이 중량물을 공중에 띄워 회전시킬 수 있는 장점이 있다. 플라이휠 에너지 저장장치는 무공해의 환경 친화적인 기술로, 용량과 규모, 에너지 입출력 양과 시간을 조절하기 쉽다. 또한, 장소설정에 제한이 없으므로 에너지를 필요로 하는 장소에 자유롭게 설치할 수 있고, 에너지밀도가 다른 저장시스템에 비해 상대적으로 높다. 현재 선진 각국에서는 에너지의 효율적 저장 및 활용을 위해 고온 초전도체 베어링을 이용한 플라이휠 에너지 저장장치를 국가적 중점 사업으로 개발 중이며 2000년 초에 실용화될 전망이다. 본 논문에서는 고온 초전도체의 자기 부상력, 플라이흴 에너지 저장장치의 개념설계 및 개발동향에 대해 요약하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.583-584
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• 2006

풍력발전은 친환경적인 에너지를 사용함에도 불구하고 그 에너지의 불안정성 때문에 실용화가 어렵다. 이를 극복하기 위해 효과적인 에너지 보상시스템이 필요하다. 본 논문에서는 유도기를 모티브로 해서 플라이휠을 등가 모델링 한다. 그 후 PSIM을 이용하여 풍력발전기의 지락사고를 설정하고, 플라이휠의 보상 유무에 따른 부하의 과도현상을 살펴보고자 한다. 시뮬레이션 결과로부터 안정된 전력보상시스템의 구현찬 수 있었지만, 한편으로는 고조파의 영향이 관찰되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.2215-2216
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• 2006

풍력발전은 친환경적인 에너지를 사용함에도 불구하고 그 에너지의 불안정성 때문에 실용화가 어렵다. 이를 극복하기 위해 효과적인 에너지 보상시스템이 필요하다. 본 논문에서는 유도기를 모티브로 해서 플라이휠을 등가 모델링 한다. 그 후 PSIM을 이용하여 풍력발전기의 지락사고를 설정하고, 플라이휠의 보상 유무에 따른 부하의 과도현상을 살펴 보고자한다. 시뮬레이션 결과로부터 안정된 전력보상시스템의 구현할 수 있었지만, 한편으로는 고조파의 영향이 관찰되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.122-128
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• 1997

초전도체의 임계온도를 높이는 연구들이 수행되어 임계온도가 액체질소의 비등점(77K)보다 높은 산화물 고온 초전도체가 1986년에 발견되었고, 최근에는 $10^4A/cm^2$이상의 임계전류밀도를 갖는 덩어리형 고온 초전도체가 용융공정을 통해 개발되었으며, 산화물 고온 초전도체 $YBa_2 Cu_3 O_{7-y}$은 산소 조성이 7에 가까우며 임계온도가 95K로서 현재 가장 많이 사용되고 있다. 응용 분야로서는 수송분야, 의료분야, 전력분야, 그리고 기초과학분야등이 있고, 향후 상온 초전도체의 출현으로 인한 응용범위의 확대는 획기적일 것으로 예측되어 진다. 이중에 10$^{-8}$이하의 마찰계수를 갖는 초전도 마그네틱 베어링을 플라이휠 같은 에너지 저장장치에 적용시키는 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 여러 선진국에서는 용융공정된 초전도체를 이용하여 실험단계적인 플라이휠의 설계, 제작 및 성능실험을 진행중이거나 완성하였고, 제2단계 목표로서 실용화를 위한 대규모 플라이휠의 설계와 제작에 대한 연구가 진행중이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1249-1250
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• 2006

풍력발전은 친환경적인 에너지를 사용함에도 불구하고 그 에너지의 불안정성 때문에 실용화가 어렵다. 이를 극복하기 위해 효과적인 에너지 보상시스템이 필요하다. 본 논문에서는 유도기를 모티브로 해서 플라이휠을 등가 모델링 한다. 그 후 PSIM을 이용하여 풍력발전기의 지락사고를 설정하고, 플라이휠의 보상 유무에 따른 부하의 과도현상을 살펴 보고자 한다. 시뮬레이션 결과로부터 안정된 전력보상시스템의 구현할 수 있었지만, 한편으로는 고조파의 영향이 관찰되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1709-1710
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• 2006

풍력발전은 친환경적인 에너지를 사용함에도 불구하고 그 에너지의 불안정성 때문에 실용화가 어렵다. 이를 극복하기 위해 효과적인 에너지 보상시스템이 필요하다. 본 논문에서는 유도기를 모티브로 해서 플라이휠을 등가 모델링 한다. 그 후 PSIM을 이용하여 풍력발전기의 지락사고를 설정하고, 플라이휠의 보상 유무에 따른 부하의 과도현상을 살펴 보고자한다. 시뮬레이션 결과로부터 안정된 전력보상시스템의 구현할 수 있었지만, 한편으로는 고조파의 영향이 관찰되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.491-492
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• 2015

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기(PMSM)의 수학적 모델을 기반으로 한 플라이휠 에너지 저장 시스템을 매트랩/시뮬링크를 사용하여 모델링 하였다. PMSM의 센서리스 벡터 제어를 위해 속도 및 전류 제어기를 구현하였으며, PI형 상태 관측기를 이용한 역기전압 추정기와 PLL 기반의 위치/속도 추정기를 구현하였다. 초기 기동시 역기전압 추정기반 센서리스 제어 방식은 회전자의 위치를 정확히 추종 할 수 없어 Open-Loop 알고리즘을 통하여 동기 전동기를 구동시킨다. 플라이휠 에너지 저장 시스템의 센서리스 제어 알고리즘은 충전 모드와 발전 모드에서의 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1213-1214
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• 2006

본 논문에서는 5 kWh급 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)를 제작하고 시험운전을 통하여 회전 테스트를 수행하였다. 본 연구에서 사용된 초전도 베어링은 저널형 베어링으로써 액체 질소를 순환시켜 초전도체를 냉각시키고 휠을 부양시켜서 전동발전기를 통하여 회전시키게 된다. 액체 질소를 순환하였을 경우 초전도 베어링의 냉각특성을 고찰하였고, 전동 발전기를 이용하여 2000[rpm]까지의 회전 테스트가 수행 되었으며, 전동발전기의 동작 특성 및 회전시 휠의 궤적과 축진동 특성을 테스트 하였다.