• 전기학회논문지
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• 제59권7호
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• pp.1237-1241
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• 2010

Supercapacitors as novel energy storage devices between conventional capacitors and batteries, with more specific capacitance and energy densities than conventional capacitors and more power densities than batteries are to be used in many fields. Supercapacitor is regarded as one of good alternatives for meeting the requirement of market with excellent power performance and high cyclability. This paper deals with the characteristics of charge and discharge behavior of supercapacitor module for developing 42V hybrid energy storage system with lead acid battery and supercapacitor in order to adopt to 42V power net for vehicle. An analysis performed in this paper indicates that supercapacitor storage system may be cost effective for high cycle applications.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.342-348
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• 2019

The emergency power supplies (EPSs) are required to increase battery sizing for protecting power source loss above designed criteria. This study proposes a sizing method for lithium-based batteries for EPSs in nuclear power plants on the basis of the calculation method for the required energy under variable conditions. The variable conditions are related with the characteristics of lithium-based batteries, such as the temperature of the location of EPS installation, aging, and design margin. The usage of lithium-based battery reduces the cost and installation space and enables the safe and long-term supply of power compared with the use of lead-acid battery.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권1호
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• pp.55-62
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• 2021

CO2 가스 발생 감소와 연비향상을 위해서 HEV 차량은 ISG 시스템을 채용하고 있다. 이 ISG 시스템은 배터리가 감당해야 하는 전기 부하를 증대시켰고, 시동 횟수도 급격히 늘어나게 하였다. 이를 위해 AGM 연축전지가 개발되어 사용되고 있으나, 종래의 연축전지에 비해서 formation 중 전해액량 조절이 더 높은 수준으로 유지해야 됨에 따라 충전시간이 약 3배 가량 길어지게 되었다. 본 연구에서는 formation pattern의 최적화를 통해서 충전효율을 증대시켜 충전시간을 단축하고자 하였다. formation pattern의 최적화를 위해서, 16개 multi step에 10개 충전 step과 6개의 방전 step을 적용하고, step별 충전 전류를 조절한 4가지 조건(21 hr, 24hr, 27 hr, 30 hr)으로 시험을 진행하였다. 그 결과 24 hr 시험 조건이 PbO2 변환율이 가장 높게 분석되었고, 용량 103.3 %, 저온시동성능 38 sec, 충전수입성 37.36 A로 나타났다. Multi-step과 방전 step을 적용한 충전 프로그램의 결과, 충전 중에 국부적으로 급격히 발생된 분극화를 제거하고 전류의 손실을 최소함으로써 충전효율을 증가시킬 수 있음을 검증하였다. 이렇게 충전효율을 증가시킴으로써 본 연구에서는 충전시간을 기존에 비해서 약 30 % 감소시키는 탁월한 결과를 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.493-497
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• 2000

A battery is the device that transforms the chemical energy into the direct-current electrical energy without a mechanical process. Unit cells are connected in series to obtain the required voltage while being connected in parallel to organize capacity for load current. Because the voltage drop down in one set of battery is faster than in two one it may result in the low efficiency of power converter with the voltage drop and cause the system shutdown. However when the system being shutdown. However when the system being driven in parallel a circular-current can be generated,. It is shown that as a result the new batteries are heated by over-charge and over-discharge and the over charge current increases rust of the positive grid and consequently shortens the lifetime of the new batteries. The difference between the new batteries and old ones is the amount of internal resistance. In this paper we can detect the unbalance current using the microprocessor and achieve the balance current by adjusting resistance of each set, The internal resistance of each set becomes constant and the current of charge and discharge comes to be balanced by inserting the external resistance into the system and calculating the change of internal resistance.

• 한국재료학회지
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• 제29권12호
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• pp.812-817
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• 2019

A zinc-air battery is one of most promising advanced batteries due to its high specific energy density, low cost, and environmental friendliness. However, zinc anodes in zinc-air batteries lead to several issues including self-discharge, corrosion reaction, and hydrogen evolution reaction (HER). In this paper, viscosity of electrolyte has been controlled to suppress the corrosion reaction, HER, and self-discharge behavior. Various viscosity average molecular weights of poly(acrylic acid) (PAA) are adopted to prepare the electrolyte. The evaporation of electrolytes is proportional to the increase in molecular weight. In addition, enhanced self-discharge behavior is obtained when the gelling agent with high molecular weight is used. In addition, the zinc-air cell assembled with lower viscosity average molecular weight of PAA (M_v ~ 450,000) delivers 510.85 mAh/g and 489.30 mAh/g of discharge capacity without storage and with 6 hr storage, respectively. Also, highest capacity retention (95.78 %) is obtained among studied materials.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.34-42
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• 2001

전지는 화학에너지를 기계적인 처리과정 없이 전기에너지로 직접 전환하는 장치이다. 부하전압과 부하전류의 용량에 따라 단위전지를 직.병렬 연결하여 사용하게 되며, 전지의 병렬운전은 단독운전 보다 전압강하를 더 천천히 발생시키므로 전압강하에 민감한 전력변환장치들의 효율에 밀접한 관계를 가지고 있다. 병렬운전의 필요성과 장점 때문에 대부분의 축전지를 사용하는 시스템은 병렬운전을 하고 있고, 반면에 선.구 축전지 사이에서 순환 전류가 흐르고, 자가방전이 일어나는 단점 또한 가지고 있다. 신 축전지에서 충.방전 전류가 과다하게 흐르는 불평형 현상과 이로 인해 축전지의 수명단축을 일으키게된다. 본 논문에서는 마이크로 프로세서를 사용하여 선.구 축전지 사이의 볼평형 전류를 검출하고 외부저항을 첨가시켜 내부저항의 차이에 대한 감소효과를 얻어 불평형 전류를 보상하였다. 이를 실험을 통해 구현하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.63-69
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• 2021

폐기물에서의 납 회수 및 재활용을 통해 원료공급 안정화와 환경오염 예방을 동시에 도모할 수 있고 실제로도 최근 폐납축전지 위주의 재활용을 통해 납 원자재 공급 측면에서 긍정적인 효과를 보고 있다. 다만 향후 납 회수 및 재활용의 효과를 극대화하기 위해서 납의 물질 흐름의 현황을 효과적으로 파악할 필요가 있는데, 배출원 등의 복잡성과 다양성으로 인해 관련 조사가 번거로울 수 있다. 이 경우 편의상 인터넷 공개자료를 통한 예비 조사의 선수행이 효과적일 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 공공기관 공개자료를 통해 국내 납의 흐름을 파악하여 향후 납 회수/재활용에 효율성을 기여하고자 한다. 이에 본 연구에서는 UN Comtrade와 국내 화학물질배출×이동량 사이트 자료를 이용하여 납의 수입량 및 배출×이동량을 파악하고 이를 국가통합자원관리시스템에서 제시된 납의 흐름과 비교하였다. 그 결과 폐납축전지 등 주요 항목별 관련 납의 흐름이 각 사이트 간에 대략적인 일치를 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.227-233
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• 2011

본 논문은 5kW 배터리 충전기용 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터 설계 및 실험에 대하여 서술하였으며, 배터리 시스템은 풍력 시스템의 안정화를 위해 사용한다. 배터리 충전기는 배터리, 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터, 직류단, 계통연계형 인버터로 구성된다. 납축전지는 matlab으로 간단한 R-C모델링 하였으며, 스텝 전류 방전 실험에 따라 배터리 파라미터를 구하였다. 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터를 이용해 배터리의 전류 리플을 감소시켰으며, 5kW 배터리 충전기를 제작하여 충·방전모드 제어기를 설계하고 실험하였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제17권4호
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• pp.261-271
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• 2007

To provide necessary information for future environmental monitoring of storage batteries in Korea, authors analyzed environmental monitoring dataset of air lead concentration of 12 storage battery industries measured during 1989-2006. We calculated geometric mean and standard deviation with minimum and maximum value of each year dataset. Air lead concentration data were analyzed according to year of measurement, type of grid manufacturing method (grid casting type or expander type), size of industries and type of operation (casting, lead powder & pasting, assembly and others). The geometric mean and standard deviation of all lead industries for overall 18 years were $72{\mu}g/m^3$ and 3.65 with minimum of $6{\mu}g/m^3$ and maximum of $7,956{\mu}g/m^3$. The geometric mean air lead concentrations of years between 1989-1999 were above the Korean PEL($50{\mu}g/m^3$), whereas those of years after year 2000 were below the Korean PEL showing 50% of it. The geometric mean concentration of air lead was significantly lower in expander method battery industries than that of grid method battery industries and was lower in large sized battery industries than small & medium sized ones throughout the whole 18 years period. The distributions of over PEL($50{\mu}g/m^3$) were decreased by the years of environmental monitoring and those were lower in expander method battery industries than grid method battery industries. The significant reduction of mean air lead concentration during last 10 years may be induced partly due to more active environmental engineering control and new introduction of new operation in grid method battery industries, but may be also influenced by non-engineering method such as reduction of operation hours or reduction of exposure time during actual environmental measurement by industrial hygienist which is not concrete evidence, but just circumstantial evidence.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권3호
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• pp.242-248
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• 2007

자동차 전기장치 시스템을 최적화하기 위해서는 차량용 납축전지의 충전 및 방전 거동을 예측할 수 있는 모델링 기술이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 차량용 12-V 납축전지의 충전 및 방전 거동을 예측할 수 있는 2차원 모델링을 수행하였다. 이 연구에 사용된 수학적 모델에는 전기화학반응 속도론, 전해질의 유동, 대류에 의한 이온의 전달현상, 전극의 시간에 따른 공극률의 변화 등이 고려되었다. 모델링의 신뢰성을 검증하기 위하여 방전 및 충전실험을 수행하였다. 방전실험은 $25^{\circ}C$에서 C/5, C/10 및 C/20의 방전율에 대하여 수행하였고, 충전실험은 $25^{\circ}C$에서 정전류-정전압 방법으로(제한전류 30A, 제한전압 14.24 V) 수행하였다. 모델에 근거하여 예측된 충 방전 거동은 충 방전 실험결과와 잘 일치하였다. 또한 2차원 모델링을 통하여 충 방전이 진행되는 동안 실제로 측정이 불가능한 납축전지 내부의 전류밀도, 전해액의 농도 및 충전상태(state of charge; SOC)의 분포를 예측할 수 있었다.