• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.865-873
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• 2017

Converter transformer is the key equipment of high voltage direct current transmission system. The solid suspending particles originating from the process of installation and operation of converter transformer have significant influence on the insulation performance of transformer oil, especially in presence of DC component in applied voltage. Under high electric field, the particles easily lead to partial discharge and breakdown of insulating oil. This paper investigated copper particle effect on the breakdown voltage of transformer oil at combined AC and DC voltage. A simulation model with single copper particle was established to interpret the particle effect on the breakdown strength of insulating oil. The experimental and simulation results showed that the particles distort the electric field. The breakdown voltage of insulating oil contaminated with copper particle decreases with the increase of particle number, and the breakdown voltage and the logarithm of particle number approximately satisfy the linear relationship. With the increase of the DC component in applied voltage, the breakdown voltage of contaminated insulating oil decreases. The simulation results show that the particle collides with the electrode more frequently with more DC component contained in the applied voltage, which will trigger more discharge and decrease the breakdown voltage of insulating oil.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.193-195
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• 2007

These days, to change the new & renewable energy change the subject because environmental pollution and exhausted fossil power. The most notable Fuel cells by one of the new & renewable energies are one of very useful power conversion sources. Their advantages are low environmental pollution, highly efficient power generation, diversity of fuels (natural gas, LPG, methanol and naphtha), and reusability of exhaust heat, modularity, and faster installation. PEMFC by one of the Fuel Cells is the energy of new technology which is produced by the electric chemical reaction directly. The essential composition elements of PEMFC stack are membrane electrode assembly (MEA), catalyst, Bipolar Plate. Under the this study, know-how is manufacturing single cell of PEMFC and Study design of Low Voltage, Low Electric Power System by PEMFC Single Cell.

• International Journal of Safety
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• 제6권2호
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• pp.22-26
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• 2007

An episode of corona is a heterogeneity-caused electric discharge that occurs when electric fields are formed layer on layer and concentrated on an electrode. Electric wires built at the tip of 154kV private facilities use dead end clamp spawns corona from homogeneity caused by field concentration. Corona induces power loss, noise, insulator failure and more. In this research, we've studied the characteristics of coronas that take place in porcelain insulators and terminal electric wires of supporting hard wares (dead end clamp) that are set up as spares in the 154kV private facilities use hydroelectricity installations to support electric wires. Corona, which cannot be identified by regular methods, was measured utilizing UV image camera. As the result of measuring corona via UV image camera, we've confirmed that the depletion of insulators was accelerated following the wire end treatment method and validated the stress intensity of insulators at various lengths of bare wires caused by electric fields via FEMLAB. We have also proposed a new model for relieving homogeneity-caused field concentration, and after analyzing the proposed model via FEMLAB, we've confirmed that the concentration of field distribution was indeed reduced. Such results are exploited in installation of private facilities use equipments, maintenance of insulators and hard wares as well as safety enhancement, and are anticipated to be effectively utilized in corona prevention measures.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권6호
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• pp.253-259
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• 2002

This paper deals with the effects of grounding conductors for metal oxide surge arresters. When surge arresters are improperly installed, the results can cause costly damage of electrical equipments. In particular, the route of surge arrester connection is very important because bends and links of leads increase the impedances to lightning surges and tend to nullify the effectiveness of a grounding conductor. Therefore, there is a need to know how effective installation of lightning surge arresters is made in order to control voltage and to absorb energy at high lightning currents. The effectiveness of a grounding conductor and 18 [㎸] metal oxide distribution line arresters was experimentally investigated under the lightning and oscillatory impulse voltages. Thus, the results are as follows; (1) The induced voltage of a grounding conductor is drastically not affected by length of a connecting line, but it is very sensitive to types of grounding conductor. (2) The coaxial cable having a low characteristic impedance is suitable as a grounding conductor. (3) It is also clear from these results that bonding the metal raceway enclosing the grounding conductor to the grounding electrode is very effective because of skin effect. (4) The induced voltages of grounding conductors for the oscillatory impulse voltages are approximately twice as large as those for the lightning impulse voltages.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권3호
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• pp.209-213
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• 2019

최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.7-11
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• 2006

본 논문에서는 $Mo/SiO_2/Si(100)$ 기판 위에 MOCVD(Metal-Organic-Chemical-Vapor Deposition)법을 이용하여 C축 방향으로 성장시킨 AIN(Aluminum Nitride) 박막을 이용하여 GHz대역 무선 통신에서 사용할 수 있는 FBAR(Film-Bulk-Acoustic Resonator)을 제작하였다. 제작된 공진부의 공진주파수와 반공진주파수는 각각 3.189[GHz]와 3.224[GHz]으로 측정되었으며, Q값(Quality Factor)과 유효한 전기기계 결합계수(${k_{eff}}^2$)는 각각 24.7과 2.65[%]로 평가되었다. AIN의 증착(Deposition) 조건은 $950[^{\circ}C]$의 기판표면(Substrate) 온도, 20Torr의 압력, 25000의 N/Al의 V/III비로 증착하였다. $4{\times}10^{-5}[\Omega{cm}]$의 Mo 하부전극 고유저항과 $Mo/SiO_2/Si(100)$ 기판 위에 AIN(0002) FWHM(Full-Width at Half-Maximum) 4를 갖는 C축 방향성의 AIN 박막을 성공적으로 성장시켰다. 따라서 증착된 AIN박막의 FWHM값은 GHz대역 무선 통신용 RF(Radio Frequency) 밴드 패스 필터 설계에 유용하게 사용될 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.78-84
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• 2009

본 연구에서는 ZnO:Al 박막의 필름형 염료감응 태양전지의 투명전도막으로의 웅용 가능성을 연구하기 위하여 PET 기판 위에 r. f. 마그네트론 스퍼터링법으로 ZnO:Al 박막을 증착하였으며, ZnO:Al 박막의 전기적 그리고 광학적 특성의 향상을 위하여 기판 바이어스 전압을 인가하였다. 그 결과, 정(+)의 기판 바이어스 전압은 플라즈마 중의 전자를 기판의 스퍼터 원자에 충돌하게 함으로써 박막에 부가적인 에너지를 공급하게 되어 박막의 결정성장 및 전기적 특성을 향상시키고 있음을 알 수 있었다. 그러나 +30[V] 이상의 과도한 기판 바이어스 전압을 인가한 경우, 박막의 전기적 특성은 나빠졌으며, 특히 부(-)의 바이어스 전압을 인가한 경우 결정 성장이 나타나지 알아, 전기적 특성의 향상을 위한 기판 바이어스 전압의 효과가 매우 제한적으로 작용되고 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 +30(V)의 기판 바이어스 조건하에서 $1.8{\times}10^{-3}[{\Omega}-cm]$의 체적 저항율 및 87.77(%)의 광 투과율을 얻을 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.110-115
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• 2010

본 논문에서는 rf 마그네트론 스퍼터링 기술을 이용하여 코닝 글라스 기판 위에 갈륨이 도핑된 산화아연(GZO)을 투명 전도막으로 제작하여 그 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. GZO 박막의 제작은 Zn : 97[wt%], $Ga_2O_3$ : 3[wt%]의 GZO 세라믹 타겟을 이용하였으며, 기판온도 및 산소압력과 같은 증착조건을 변화시키며 증착하였다. 본 연구에서 제작된 GZO 박막중 기판온도 200[$^{\circ}C$], Ar 50[sccm], $O_2$ 5[sccm], rf power 80[W] 및 증착압력 5[mtorr]의 조건에서 제작된 박막에서 가시광 영역에서 90[%] 이상의 높은 가시광 투과율, $2.536{\times}10^{-4}[{\Omega}{\cdot}cm]$의 비저항, $7.746{\times}10^{20}[cm^{-3}]$의 캐리어 농도 및 31.77[$cm^2V{\cdot}S$]의 캐리어 이동도로 가장 좋은 전기적 특성이 관찰되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.6-13
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• 2006

각 종 전자 디바이스의 투명전도막으로 많이 사용되는 ITO 및 ZnO:Al 박막을 스퍼터링법에 의해 제작하였다. 가스압력 및 기판온도 등의 최적조건하에서 제작된 ITO 및 ZnO:Al 박막은 각각 $1.67{\times}10^{-3}[{\Omega}-cm]$ 및 $2.2{\times}10^{-3}[{\Omega}-cm]$의 비저항율과 89.61[%] 및 90.88[%]의 가시광 영역에서의 광투과율을 나타내었다. ZnO:Al과 ITO 투명전극을 이용하여 5인치의 PDP 셀을 동일한 제조조건하에서 제작하였다. ZnO:Al의 경우 Ne(base)-Xe(8%)의 가스 혼합비, 그리고 400[Torr]의 압력조건에서 가장 잘 동작되었으며, $200{\sim}300$[V]의 인가전압 범위에서 $836[cd/m^2]$의 평균휘도를 나타내었다. 고휘도 및 저 소비전력특성을 위한 중요한 파라메타인 광효율은 전원 주파수가 $10{\sim}50[Khz]$의 범위에서 $1.2{\sim}1.6[lm/W]$정도를 나타내었으며, ITO의 경우 휘도 및 광 발생 효율은 약 10[%]정도 상승하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.122-129
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• 2008

본 논문은 실내에 잔존하는 직경 1[${\mu}m$] 이하의 미세먼지들을 집진하기 위하여 전기집진기를 설계하였으며, 이때 집진 효율의 극대화를 위하여 전계와 동시에 자계를 수직 및 수평으로 배치함에 따른 실험실 공기중에 포함된 미세먼지의 집진특성에 대하여 논하였다. 전계에 수평으로 자계를 인가한 경우는 자계의 유무 및 자석의 수량에 관계없이 집진효율이 거의 일정하게 나타났으며, 자석을 수평으로 배치하여 전계에 수직으로 인가한 경우는 비자화 페라이트 막대를 부착한 경우보다 약 5[%] 이상 집진효율이 향상되었다. 또한, 자계를 전계에 수직으로 인가하는 방법에 있어서, 자석을 접지전극의 가운데 정렬한 경우는 인가전압 5[kV]에서의 집진효율이 $17{\sim}32[%]$로서 자석을 앞쪽에 설치한 경우와 유사하였으며, 지그재그 및 안쪽 끝에 정렬시킨 경우는 집진효율이 $17{\sim}38[%]$로서 향상되었으며, 특히 0.7 및 1[${\mu}m$]의 굵은 입자들에 대한 집진특성이 양호하였다. 따라서, 전기집진기의 집진특성을 향상시키기 위해서는 자계를 전계에 수직으로 접지전극의 중간 또는 지그재그 식으로 배치하는 것이 가장 적절한 것으로 판단된다.