• 자원환경지질
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• 제57권1호
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• pp.83-91
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• 2024

IEA(2022)는 세계 이차전지 배터리 수요는 2040년 1.3TWh로 그 중, 전기자동차 배터리는 약 80%를 차지하고, 사용후 배터리는 30년 이후 본격적으로 배출될 것으로 전망되고 있다. 전기차 사용후 배터리는 재사용 및 재활용을 통해 새로운 가치를 창출할 수 있으며, 배터리 공급망에서 가장 취약한 부분인 원료 확보 불안정성을 해소할 수 있다. 본 연구에서는 국내 전기차 사용후 배터리 발생량과 이의 재사용 및 재활용 잠재성을 분석하였다. 그 결과, 전기차 사용후 배터리 연간 발생량은 '31년부터 10만개에서 '45년 81만개로 확대될 것으로 추정되었다. 또한 재활용으로 회수한 자원으로 '45년에는 100만대의 배터리 제조할 수 있으며, 재사용은 36Gwh급 배터리 생산에 맞먹는 시장을 기대할 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 현재 재활용 업체가 공개한 계획 기준에서, 국내 전기차 사용후 배터리는 국내 재활용 처리용량(전처리)의 11% 담당 가능('30년)할 것으로 원료확보의 차원에서 폐배터리 수출입 관리가 중요할 것이다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권6_1호
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• pp.669-681
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• 2021

As the supply of xEV in Korea is rapidly increasing, the amount of waste batteries is expected to increase rapidly, but the current recycling system for waste xEV batteries is very insufficient. In order to properly utilize the xEV reusable battery module, it is essential to classify it into a type that has similar discharge characteristics to the current state of health(SOH), which is the discharge capacity of the battery. This paper proposes a system that can minimize the exchange of energy with the KEPCO system by using the charging/discharging method by circulating power between batteries in order to minimize the power consumption when charging and discharging waste batteries. In the proposed system, a function to measure parameters during the charging/discharging test of the waste battery was implemented to build a customized big date for the test waste battery. In addition, the dynamic characteristics of the proposed circuit were analyzed using PSIM, which is useful for power electronics analysis, and the validity of the proposed circuit was verified through experiments.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.139-146
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• 2019

As the number of electric vehicles (EVs) in Jejudo Island increases, the secondary use of EV batteries is becoming increasingly mandatory not only in reducing greenhouse gas emissions but also in promoting resource conservation. For the secondary use of EV batteries, their capacity and performance at the end of automotive service should be evaluated properly. In this study, the battery state information from the on-board diagnostics or OBD2 port was acquired in real time while driving three distinct routes in Jejudo Island, and then the battery operating characteristics were assessed with the driving routes. The route with higher altitude led to higher current output, i.e., higher C-rate, which would reportedly deteriorate state of health (SOH) faster. In addition, the SOH obtained from the battery management system (BMS) of a 2017 Kia Soul EV with a mileage of 55,000 km was 100.2%, which was unexpectedly high. This finding was confirmed by the SOH estimation based on the ratio of the current integral to the change in state of charge. The SOH larger than 100% can be attributed to the rated capacity that was lower than the nominal capacity in EV application. Therefore, considering the driving environment and understanding the SOH estimation process will be beneficial and necessary in evaluating the capacity and performance of retired batteries for post-vehicle applications.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.467-473
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• 2001

전기자동차 시스템에서 전지관리장치는 배터리의 접압과 온도, 충방전 전류를 검지하고 관리하여, 전기자동차의 운정상태에 따라 충전상태 (SOC)를 추정하여 배터리를 최적 관리하는 역할을 본다. 본 논문에서는 BMS의 역할과 기능에 대한 적합한 알고리즘을 제시하고 이를 EV 차량에 탑재 적용하여 주행시험 및 성능 시험을 행하여 타당성을 입증하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.67-77
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• 2024

공장의 에너지 효율을 높이는 방안 중 공정 스케줄링은 제조 공정에서 자원을 최적으로 할당하여 제품의 생산 계획을 수립하는 활동이다. 그러나 야간 근로가 불가피한 경우에는 이러한 전략이 효과적으로 적용되지 않을 수 있다. 또한, 생산 요구량의 지속적인 변화로 인해 실제 공장에서의 적용에 어려움이 있다. 최근에는 전기자동차의 보급이 급증함에 따라 전기자동차 배터리를 에너지 저장 시스템으로 활용하는 기술이 주목을 받고 있다. 이러한 배터리를 활용한 기술은 공장 에너지 관리를 위한 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 전기자동차 배터리를 활용한 공장 에너지 관리 방안을 제안한다. 제안된 방안은 전기자동차 배터리 충전 상태 및 TOU(Time-of-use)를 고려하여 PSCAD/EMTDC 소프트웨어에서 분석된다. 제안된 방안은 예측된 전력 사용량과 TOU를 고려하여 수립된 공정 스케줄링과 비교 분석된다. 결과적으로 공정 스케줄링은 하루에 4,152원, 제안된 방안은 7,286원의 전기 요금을 절감하였다. 본 논문을 통해 공장 에너지 관리를 위해 전기자동차 배터리 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.489-490
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• 2018

As the number of electric vehicles (EV) increases, there is an increasing interest in the post-vehicle application of the EV batteries. For the second use application of EV batteries, the state of health (SOH) at the end of automotive service has to be evaluated differently from the automotive perspective. It will be helpful to consider the driving conditions of EVs in understanding the performance deterioration trend of the battery. In this paper, we acquired the battery status information in real time during driving and compared the characteristics by the driving routes. The SOH from the BMS can be rescaled to percentage ratio to give a more general idea about the performance degradation.

• 한국가스학회지
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• 제23권1호
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• pp.54-61
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• 2019

휴대용 전자기기의 시장이 성장함에 따라서 Lithium Ion Battery(LIB)의 수요 또한 증가하고 있다. LIB는 다른 2차 전지에 비해 높은 효율성을 보이지만 열 폭주(Thermal runaway)로 인한 폭발/화재의 위험성이 있다. 특히나 대용량 LIB cell을 탑재한 Electric Vehicle(EV)의 경우 화재로 발생하는 대량의 독성 가스로 인한 위험성 또한 존재한다. 따라서 사고 피해를 최소화하기 위한 EV 화재로 발생하는 독성 가스의 위험성 분석이 필요하다. 이 연구에서는 EV의 화재로 발생하는 독성 가스의 유동을 전산유체역학(Computational Fluid Dynamic; CFD)을 이용하여 해석하였다. 문헌 조사 결과와 국내 EV 자료를 기반으로 시나리오를 설정하여 시나리오 발생 경과시간에 따른 독성 가스의 확산을 수치 해석하여 위험성에 대하여 분석 하였다. 이 연구는 EV 화재로 인한 독성 가스의 위험성을 분석하여 사고 발생에 의한 인명, 재산피해를 최소화하는데 의의를 가진다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.3-11
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• 2022

전기차 수요의 증가로 향후 폐차 혹은 배터리 노후화로 인한 폐배터리 배출량 급증이 예상됨에 따라 이에 대한 적정 관리가 시급한 실정이다. 기술개발 측면에서는 데이터 기반 진단 등 다양한 폐배터리 진단 및 관리 기술이 주목을 받고 있다. 또한 로봇기반 자동 해체 기술은 산업 현장에서의 Test 검증 및 향후 배터리 관련 데이터베이스와의 연동이 필요한 것으로 보인다. 특히 향후 폐배터리 순환과정에서의 효율화와 동시에 안전성/친환경성 제고를 위한 다양하고 선진적인 배터리 진단 및 평가기법 개발 및 보급이 중요하다. 또한 리튬 관련 화학물질 배출이동에 대한 데이터베이스화와 배터리 연소시 가스유출위험 및 소방안전에 관한 평가 및 대처가 중요할 것으로 보인다. 더 나아가 데이터 기반 진단/분류/해체 과정을 재활용/최종폐기와 연계된 다양한 관점에서의 폐배터리 전주기 관리 최적화 등에 향후 더 많은 연구개발이 필요하다고 판단된다. 그리고 일련의 데이터는 차후 배터리 생산 시 환경적 부담을 감소시키고 재이용/재활용이 원활하도록 청정설계 및 제조에 기여해야 한다. 또한 이러한 최적화는 전기차 배터리의 향후 기술 및 시장 변동을 감안하여 추진되어야 한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권4호
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• pp.95-104
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• 2013

지구 온난화, 화석연료의 고갈 등이 중요한 문제로 대두됨에 따라 전기자동차가 관심을 얻고 있다. 그러나 배터리 충전 시간, 높은 배터리 제조비용 등은 전기자동차가 널리 보급되는데 장애요인이 되고 있다. 이런 기술적 문제점을 해결하기 위한 대안으로 배터리를 교체하여 운행하는 운영 방식이 개발되었다. 배터리 교체형 시스템에서는 배터리의 공급망이 복잡하기 때문에 배터리의 신뢰성 확보 및 관리의 효율화를 위해서는 배터리 이력추적 시스템의 구축도 함께 진행되어야 한다. 본 연구에서는 전기자동차 배터리 이력추적 시스템에서 배터리 식별을 위해 사용될 RFID 코드를 설계하였다. 설계된 코드는 EPCglobal의 GRAI-96 표준을 기반으로 하였으며 배터리의 외형적 특성, 화학적 특성, 제조사, 제조일 등을 반영하였다. 설계된 코드는 RFID 코드뿐만 아니라 각 배터리의 개체식별번호로도 적용이 가능하다.

• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2023

Interest in the future of the battery market is growing as Tesla announces plans to increase production of electric vehicles and to produce batteries. Tesla announced an action plan to reduce battery prices by 56% through 'Battery Day', which included expansion of factories to internalize batteries and improvement of materials and production technology. In the trend of automobile electrification, the expansion of the battery market, which accounts for 40% of the cost of electric vehicles, is inevitable, and the size of the electric vehicle battery market in 2026 is expected to increase more than five times compared to 2016. With the development of materials and process technology, the energy density of electric vehicle batteries is increasing while the price is decreasing. Soon, electric vehicles and internal combustion locomotives are expected to compete on the same line. Recently, the mileage of electric vehicles is approaching that of an internal combustion locomotive due to the installation of high-capacity batteries. In the EV battery market, Korean, Chinese and Japanese companies are fiercely competing. Based on market share in the first half of 2020, LG Chem, CATL, and Panasonic are leading the EV battery supply, and the top 10 companies included 3 Korean companies, 5 Chinese companies, and 2 Japanese companies. All-solid, lithium-sulfur, sodium-ion, and lithium air batteries are being discussed as the next-generation batteries after lithium-ion, among which all-solid-state batteries are the most active. All-solid-state batteries can dramatically improve stability and charging speed by using a solid electrolyte, and are excellent in terms of technology readiness level (TRL) among various technology alternatives. In order to increase the competitiveness of the battery industry in the future, efforts to increase the productivity and economy of electric vehicle batteries are also required along with the development of next-generation battery technology.