• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.2163-2166
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• 2004

For designing high Tc superconductor proceeding bearing(HTSJB) which is used on a flywheel energy storage system which requests the free of the bearing loss caused by the friction, it is necessary to understand the basic characteristics of the classical superconductor proceeding bearing because the mechanical characteristics of the HTSJB are identified by the magnetic relationships between the permanent magnet(PM) and the high Tc superconductor(HTS). In this paper, using the method, frozen image model, the force problems between the PM and the HTS were solved and then the dynamic characteristics of the rotor inside of the HTSJB can be expected in advance by using the basic characteristics between the PM and the HTS. The coefficient of friction of the HTSJB was measured in the vacuum environment. From the results, the mechanical characteristics of HTSJB can be identified using the numerical models.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.304-306
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• 2014

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.495-497
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• 2013

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3135-3140
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• 2010

본 논문은 에서는 5 kWh 복합재 플라이휠 로터를 설계/제작 하고, 회전 시 복합재 로터에 발생되는 변형률 분포와 로터의 파손 속도를 측정하기 위해 회전 시험을 수행하였다. 회전 시험 시 블루투스 방식의 무선 통신시스템을 이용하여 복합재 로터의 반경방향과 원주방향의 변형률을 실시간으로 측정하였다. 측정된 로터 변형률과 미리 예측된 로터 변형률을 비교하여 초기 로터 설계를 검증하였다. 복합재 로터는 파손속도인 22,000 rpm보다 11 %낮은 19,499 rpm에서 파손 되었다. 파손은 축과 복합재 로터를 연결하는 허브에서 발생하였다. 본 논문은 일반적인 관점에서 로터의 성능을 검증하였고, 고속 회전하는 복합재 로터의 예상치 않은 파손 위험을 입증하였다. 플라이휠 에너지 저장 시스템 설계 시 복합재 로터 뿐 아니라 허브 설계에도 특별한 주의가 요구된다. 플라이휠 에너지 저장 시스템을 실시간으로 관찰하기 위해서, 특히 높은 원심력을 받는 동안에도 작동 될 수 있는 무선 통신 시스템 개발이 앞으로 선행 되어야 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.433-441
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• 1999

본 논문에서는 기존 축전지를 대체하기 위한 초전도 플라이휠 에너지 저장시스템에 관해 연구 하였다. 전동/발전기, 베어링, 휠재료, 전력변환기등의 설계요소에 관해 기술하였으며 초고속의 회생 및 저장 모드에서 모터입력전류를 정현파로 제어하기 위한 전력변환기를 설계 제작하였다. 높은 보자력을 갖는 희토류 영구자석을 사용하여 계자를 구성하는 원통형 영구자석 동기전동기를 사용함으로써 고효율을 실현하고자 하였다. 기계적 베어링과 초전도 자기부상 베어링을 사용하는 시스템에 적용하여 운전하였으며 후자의 경우 약 10.000[rpm]에서 매우 안정된 회전 특성을 보였으며 전자의 경우 설계 특성을 만족하면서 7.000[rpm]에서 100[V]의 일정 직류전압으로 약 25초 동안 400[W]의 전력을 회생하였다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2003년도 High Temperature Superconductivity Vol.XIII
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• pp.18-18
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• 2003

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.518-522
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• 2004

This paper describes a dynamic UPS system with flywheel energy storage element. There are three operating modes of charging, voltage compensation, and UPS. The operating principle of each mode is analyzed and simulated. The simulation results show the validity of the operation of the proposed scheme.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.241-247
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• 2005

본 논문에서는 플라이휠의 저장에너지를 이용한 다이나믹 무정전 전원장치를 제안하고 동작기능을 분석하였다. 배터리를 에너지 저장요소로 사용하고 있는 기존의 무정전 전원장치에 비해 플라이휠 방식의 무정전 전원장치는 수명이 길고, 효율이 높으며, 환경공해가 거의 없으며, 크기도 작고, 특히 유지보수 비용이 현저히 작다는 장점을 갖는다. 무정전 기능뿐 아니라 전압보상 기능도 갖는 시스템에 대한 동작특성을 해석하였으며, 순간정전 후 전압이 복귀되는 시점에서의 위상변동을 신속히 추종하는 특성도 살펴보았다. 시뮬레이션과 실험을 통해서 시스템의 유용성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1071-1077
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• 2000

Recently, several attempts have been made to apply high Tc superconductor bearings of thrust type to flywheel energy storage system (FESS) throughout the world. Radial type superconductor bearings, however, have never been tried to the real FESS. KEPRI has developed its own radial type bearings and is now currently applying them to a FESS designed by KIMM, for the first time. In this paper preliminary test results of bearing performance and dynamic behavior of the flywheel rotor system mounted on them are presented. The dynamic properties, i.e, stiffness and damping, of the superconductor bearings were experimentally estimated using the static loading test as well as the impact test. The test revealed that stiffness value of the present superconductor bearings is about 67,700N/m and the damping value 29Ns/m. It was also found out that these bearings have some levitation drift problems due to excessive vibrations encountered while passing through the critical speeds. With recommend backup bearings to limit the vibration amplitudes of the rotor it is predicted that the flywheel rotor will show stable operations in the design speed range.

• 전기학회논문지
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• 제63권6호
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• pp.820-827
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• 2014

Since a microgrid has renewable energy sources, imbalance between power supply and power demand occurs in the islanded mode. In order to solve the imbalance, several energy storage systems (ESSs) such as bettary energy storage system (BESS), EDLC (electric double layer capacitor), flywheel, and SMES (superconducting magnetic energy storage) are generally used. Especially, their electrical characteristics are different. For efficient use of them, a coordinated control scheme is required. In this paper, a coordinated control scheme for using a Lead-acid BESS, a Lithium BESS, and a EDLC is designed to efficient frequency control for a microgrid in the islanded mode. The coordinated frequency control strategy is designed based on their electrical characteristics. The feasibility of the proposed coordinated frequency control strategy is verified through the simulation.