• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.98.2-98.2
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• 2013

Electrochemical phenomena underpin a broad spectrum of energy, chemical, and information technologies such as resistive memories and secondary batteries. The optimization of functionalities in these devices requires understanding electrochemical mechanisms on the nanoscale. Even though the nanoscale electrochemical phenomena have been studied by electron microscopies, these methods are limited for analyzing dynamic electrochemical behavior and there is still lack of information on the nanoscale electrochemical mechanisms. The alternative way can be an atomic force microscopy (AFM) because AFM allows nanoscale measurements and, furthermore, electrochemical reaction can be controlled by an application of electric field through AFM tip. Here, I will summarize recent studies to probe nanoscale electrochemical reaction in battery applications by AFM. In particular, we have recently developed electromechanical based AFM techniques for exploring reversible and irreversible electrochemical phenomena on the nanoscale. The present work suggests new strategies to explore fundamental electrochemical mechanisms using the AFM approach and eventually will provide a powerful paradigm for probing spatially resolved electrochemical information for energy applications.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.425-432
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• 2020

The phase-shifted, full-bridge (PSFB) DC-DC converter is widely used in electric vehicles (EVs) to charge a low-voltage (12 V) battery from a high-voltage battery. A Photovoltaic (PV) module-integrated PSFB converter is proposed for the EV power conversion system. The converter is useful because solar energy can be utilized to extend the driving range. The buck converter circuit is simply realized by adding one switch to the conventional PSFB converter's secondary side. For the inductor and diode, the existing components in the PSFB converter are shared. The proposed converter can charge a low-voltage battery from the PV module with maximum power point tracking. In addition, the two power sources can be used simultaneously, and efficiency is increased by reducing the circulating current, which is a problem for the conventional PSFB converter.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.265-274
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• 2022

This paper proposes a machine learning-based screening algorithm to build the retired battery pack of the energy storage system. The proposed algorithm creates the dataset of various performance parameters of the retired battery, and this dataset is preprocessed through a principal component analysis to reduce the overfitting problem. The retried batteries with a large deviation are excluded in the dataset through a density-based spatial clustering of applications with noise, and the K-means clustering method is formulated to select the group of the retired batteries to satisfy the deviation requirement conditions. The performance of the proposed algorithm is verified based on NASA and Oxford datasets.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.149-152
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• 2022

최근 전기차의 기술 발전이 급속도로 증가함에 따라 이차전지의 수요가 증가하게 되었다. 그로인해 다량의 고품질 전지를 생산하기 위해 제조 공장이 가동되고 있지만 생산된 전지의 품질의 핵심이 되는 화성공정의 에이징 과정 진행 중 온도 관리에 실패할 경우, 전지의 폭발 및 화재의 위험이 있다. 본 논문은 이차전지를 생산하는 에이징 공정의 효율적인 온도 관리를 위해 목업 모형을 만들어 온도 센서를 통한 온도 수집 및 모니터링 시스템을 개발하고, 공조기 바람을 통해 전지의 온도가 변화하는 속도를 계산하고, 이상온도에 도달해 고온의 상태가 되었을 경우 주변 전지로 전달되는 열을 시뮬레이션 통한 효율적인 공조 대책을 제시하여 이차전지 생산의 품질 향상과 화재 예방을 통해 전기차 생산에 따른 리튬이온 전지의 수요 해결에 기여한다.

• 전자통신동향분석
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• 제38권6호
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• pp.128-136
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• 2023

Lithium accounts for only 0.0017% of the earth crust, and it is produced in geographically limited regions such as South America, the United States, and China. Since the first half of 2017, the price of lithium has been continuously increasing, and with the rapid adoption of electric vehicles, lithium resources are expected to be depleted in the near future. In addition, economic blocs worldwide face intensifying scenarios such as competition for technological supremacy and protectionism of domestic industries. Consequently, Korea is deepening its dependence on China for core materials and is vulnerable to the influence of the United States Inflation Reduction Act. We analyze post-lithium secondary battery technologies that rely on more earth-abundant elements to replace lithium, whose production is limited to specific regions. Specifically, we focus on the technological status and issues of sodium-ion, zinc-air, and redox-flow batteries. In addition, research trends in post-lithium secondary batteries are examined. Post-lithium secondary batteries seem promising for large-capacity energy storage systems while reducing the costs of raw materials compared with existing lithium-based technologies.

• 전기화학회지
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• 제13권1호
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• pp.19-33
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• 2010

초기 충전 과정에서 흑연 음극에 생성되는 표면피막은 리튬 이차전지의 중요한 구성 요소로 전지 반응은 표면피막의 본질에 크게 영향을 받는다. 따라서 표면피막의 물리화학적 성질을 이해하는 것은 매우 중요하다. 한편, 표면피막의 형성 반응은 흑연/전해질 계면에서 진행하는 매우 복잡한 계면 현상이며, 표면피막은 반응성이 높고 공기 중에서 불안정하기 때문에 리튬 이차전지의 전극 표면을 연구하는데 있어서 in-situ 실험 기술은 매우 중요하다. 이와 같은 점에서 전위가 제어된 상태에서 다양한 전기화학 반응이 진행하는 전극/용액 계면을 직접 관찰할 수 있는 전기화학적 원자간력 현미경(Electrochemical Atomic Force Microscopy, ECAFM)은 매우 유용한 도구이다. 본 총설에서는 흑연 음극에 생성되는 표면피막의 본질적 이해에 중점을 두어 표면피막의 생성기구 및 전해질과의 상관성에 관하여 in-situ ECAFM 분석 결과를 중심으로 하여 정리하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권2호
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• pp.162-168
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• 2012

This paper considers the scenario in which a set of nodes share a common channel. Some nodes have a rechargeable battery and the others are plugged to a reliable power supply and, thus, have no energy limitations. We consider two source-destination pairs and apply the concept of cognitive radio communication in sharing the common channel. Specifically, we give high-priority to the energy-constrained source-destination pair, i.e., primary pair, and low-priority to the pair which is free from such constraint, i.e., secondary pair. In contrast to the traditional notion of cognitive radio, in which the secondary transmitter is required to relinquish the channel as soon as the primary is detected, the secondary transmitter not only utilizes the idle slots of primary pair but also transmits along with the primary transmitter with probability p. This is possible because we consider the general multi-packet reception model. Given the requirement on the primary pair's throughput, the probability p is chosen to maximize the secondary pair's throughput. To this end, we obtain two-dimensional maximum stable throughput region which describes the theoretical limit on rates that we can push into the network while maintaining the queues in the network to be stable. The result is obtained for both cases in which the capacity of the battery at the primary node is infinite and also finite.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.141-146
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• 2024

기존의 화석연료와 발전기를 통하여 에너지를 생산하고 즉시 소모하던 방식에서 에너지를 저장하고 효율적으로 생산하고 이용하기 위한 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)가 개발되었다[1]. 이러한 에너지저장장치에 현재까지 2차전지 리튬이온(Li-ion) 배터리를 가장 많이 사용하고 있다. 따라서 리튬이온 배터리의 성능, 수명, 안전성을 향상시키기 위하여 셀(Cell) 단위로 관리하는 BMS(Battery Management System)의 역할이 매우 중요하다[2]. 특히 BMS의 기능 중 셀 간의 불균형 전압을 균형적으로 맞추는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 기법은 에너지저장장치에서 배터리의 최적화를 도모할 수 있다. 이러한 최적화를 통해 모든 셀이 동일한 전압과 용량을 유지하여 성능향상, 출력 안정성을 유지할 수 있다[3]. 따라서 본 논문에서는 셀 간의 불균형이 발생한 리튬이온 배터리를 충전할 때 BMS의 기능 중 하나인 셀 밸런싱 기법의 동작 특성에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1999년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.196-196
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• 1999

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2005년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.39-40
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• 2005