• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.104-112
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• 2002

본 논문에서는 FACTS 기기의 일종인 전력조류 극대화 및 제어 기능과 함께 외란에 의한 과도시의 전력계통 안정화 기능을 수행할 수 있는 TCSC용 전력시스템 안정화 장치 설계에 대하여 연구하였다. TCSC용 전력시스템 안정화 장치 설계시 파라미터 선정은 복잡한 수식이 필요 없고 계산시간을 감소시키며 적은 반복횟수로도 최적해를 찾을 수 있는 자연 생태계의 진화를 모의한 유전 알고리즘을 이용하였다. 전력 시스템의 저주파 진동에 강인성을 갖는 TCSC는 TCR(Thyristor Controlled Reactor)과 커패시터의 병렬구조에 의해 용량성과 유도성에 걸친 범위가지 연속적으로 제어할 수 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 제안된 방법의 강인성을 검증하기 위해 여러 가지 운전조건에 대해 전력계통 안정도 및 고유치를 해석하여 기존의 안정화 장치를 적용한 경우와 비교함 으로써 유용성을 입증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권6호
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• pp.870-879
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• 2011

Regulated peak power tracking (RPPT) systems such as the series structure and the series-parallel structures are commonly used in satellite space power systems. However, these structures process the solar array power or the battery power to the load through two cascaded regulators during one orbit cycle, which reduces the energy transfer efficiency. Also the battery charging time is increased due to placement of converter between the battery and the solar array. In this paper a parallel structure has been proposed which can improve the energy transfer efficiency and the battery charging time for satellite space power RPPT systems. An analogue controller is used to control all of the required functions, such as load voltage regulation and solar array stabilization with maximum power point tracking (MPPT). In order to compare the system efficiency and the battery charging efficiency of the proposed structure with those of a series (conventional) structure and a simplified series-parallel structure, simulations are performed and the results are analyzed using a loss analysis model. The proposed structure charges the battery more quickly when compared to the other two structures. Also the efficiency of the proposed structure has been improved under different modes of solar array operation when compared with the other two structures. To verify the system, experiments are carried out under different modes of solar array operation, including PPT charge, battery discharge, and eclipse and trickle charge.

• Nano
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• 제13권12호
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• pp.1850141.1-1850141.11
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• 2018

Sodium ion batteries based on the more sodium source reserve than that of lithium have been designed as promising alternatives to lithium ion batteries. However, several problems including unsatisfied specific capacity and serious cyclic stability must be solved before the reality. One of the effective approaches to solve the abovementioned problems is to search for suitable anode materials. In this work, we designed and prepared $FeSe_2$ nanoflakes via a simple hydrothermal method which can be adjusted in composition by Fe precursor. As a potential anode for sodium storage, the optimized $FeSe_2$ electrode was further evaluated in different electrolytes of $NaClO_4$ in propylene carbonate/fluoroethylene carbonate and $NaCF_3SO_3$ in diethylene glycol dimethyl ether. The capacity was about $470mAh\;g^{-1}$ and $535mAh\;g^{-1}$ at $0.5A\;g^{-1}$, respectively, in the voltage between 0.5 V and 2.9 V in the cycle of stabilization phase. Superior performance both in capacity and in stability was obtained in ether-based electrolyte, which affords the property without plugging the intermediates of transition metal dichalcogenides during charge/discharge processes.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.28-32
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• 2023

Recently, the use of stable lithium nanostructures as substrates and electrodes for secondary batteries can be a fundamental alternative to the development of next-generation system semiconductor devices. However, lithium structures pose safety concerns by severely limiting battery life due to the growth of Li dendrites during rapid charge/discharge cycles. Also, enabling long cyclability of high-voltage oxide cathodes is a persistent challenge for all-solid-state batteries, largely because of their poor interfacial stabilities against oxide solid electrolytes. For the development of next-generation system semiconductor devices, solid electrolyte nanostructures, which are used in high-density micro-energy storage devices and avoid the instability of liquid electrolytes, can be promising alternatives for next-generation batteries. Nevertheless, poor lithium ion conductivity and structural defects at room temperature have been pointed out as limitations. In this study, a low-dimensional Graphene Oxide (GO) structure was applied to demonstrate stable operation characteristics based on Li+ ion conductivity and excellent electrochemical performance. The low-dimensional structure of GO-based solid electrolytes can provide an important strategy for stable scalable solid-state power system semiconductor applications at room temperature. The device using uncoated bare NCA delivers a low capacity of 89 mA h g-1, while the cell using GO-coated NCA delivers a high capacity of 158 mA h g−1 and a low polarization. A full Li GO-based device was fabricated to demonstrate the practicality of the modified Li structure using the Li-GO heterointerface. This study promises that the lowdimensional structure of Li-GO can be an effective approach for the stabilization of solid-state power system semiconductor architectures.

• 한국진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.431-439
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• 2001

비정질 다이아몬드 박막(amorphous-Diamond a-B)을 증착하기 위하여 제작된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)는 60도의 굽힘 각도를 가지는 토러스형 구조로 토러스 반경 266 mm, 플라즈마 덕트 반경 80 % 전체 길이 600 mm이며, 1 개의 영구자석 및 5 개의 전자석으로 되어있다. 플라즈마 덕트는 임의의 전압을 인가할 수 있도록 전기적으로 절연 시켰으며, 덕트 내부는 배플을 설치하여 macro-particle의 되튐 현상을 방지하였다. 사용된 음극은 직경 80 mm의 graphite이다. 각 전자석이 플라즈마 인출에 미치는 영향은 taguchi 실험계획법을 이용, 수치 모사와 실험을 행하였다. 소스 전자석과 인출 전자석은 아크의 안정성에 영향을 주었고, 빔 인출 전류는 낮은 소스 전자석 전류와 특정한 필터 전자석 전류에서 최대값을 나타내었다. 이때 소스, 인출, 굽힘, 반사, 출구 전자석의 전류값은 1 A, 3 A, 5 A, 5 A, 5 A였으며, 아크 전류 30 A일 때, 빔 전류 밀도 3.2 mA/$\textrm{cm}^2$, 평균 증착률 5 $\AA$/sec를 얻었다. 또한 플라즈마 덕트의 바이어스 전압 증가에 따라, 빔 전류 밀도는 증가하였으며, 더 효율적인 빔을 인출할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.568-574
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• 2020

최근, 신재생에너지원의 출력 안정화, 수요관리 및 주파수 조정 등 다양한 기능을 가지고 있는 전기저장장치(energy storage system, ESS)의 설치가 매년 증가되고 있다. 그러나, 2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터의 ESS 화재를 시작으로 경산 변전소, 군산 태양광발전소 등 현재까지 총 29건의 화재사고가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이러한 전기저장장치의 화재사고는 전기저장장치의 용량이나 계절과는 무관하게 발생되고 있으므로, ESS의 화재원인을 정확하게 파악하고 안전성을 확보하기 위하여 ESS의 사고특성에 대한 분석이 요구되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS의 사고특성을 분석하고 안전성을 확보하기 위하여, 전력계통 상용해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS의 모델링을 수행한다. 다양한 시나리오를 기반으로 ESS의 단락사고특성을 확인한 결과, 높은 사고전류로 인하여 보호기기인 퓨즈가 동작하고, 매우 큰 CMV(common mode voltage)가 발생하여 ESS의 절연이 파괴될 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, ESS의 배터리측과 PCS측에 각각 SPD를 설치한 경우, DC측 전로에서 발생하는 CMV가 3[kV] 이내로 크게 감소되어 ESS의 절연파괴를 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2011

To improve the mechanical properties, such as durabilities and antioxidative characteristics, the covalently cross-linked (CL-) SPEEK (sulfonated polyether ether ketone)/Cs-substituted HPA (heteropoly acid) organic-inorganic composite membranes (CL-SPEEK/Cs-HPAs), have been intensively investigated. The composite membrane were prepared by blending cesium-substituted HPAs (Cs-HPAs), including tungstophosphoric acid (TPA), molybdophosphoric acid (MoPA), and tungstosilicic acid (TSiA) with cross-linking agent content of 0.01 mL. And composite electrolytes composed of Cs-HPAs, prepared by immersion (imm.) and titration (titr.) methods to increase the stability of HPAs in water, were applied to polymer electrolyte membrane electrolysis (PEME). As a result, the proton conductivity of Cs-substituted composite membranes increased rapidly over $60^{\circ}C$ but mechanical properties, such as tensile strength, decreased in accordance with added Cs content. The bleeding-out of Cs-TPA membranes by titration method (50 vol.% Cs) decreased steadily to 2.15%. In the oxidative stability test by Fenton solution, the durability of membranes with Cs-HPA significantly increased. In case of CL-SPEEK/ Cs-TPA membrane, duration time increased more than 1200 hours. It is expected that even though CL-SPEEK/Cs-MoPA membrane shows the high proton conductivity, electrocatalytic activity and cell voltage of 1.80 V for water electrolysis, the CL-SPEEK/Cs-TPA (imm.) is more suitable as an alternative membrane in real system with the satisfactory proton conductivity, mechanical properties, anti-oxidative stability and cell voltage of 1.89 V.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.88-93
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• 2024

To evaluate the possibility as a multi-level memory medium for the Ge₂Sb₂Te₅/TiN/W-doped Ge₂Sb₂Te₅ cell structure, the crystallization rate and stabilization characteristics according to voltage (V)- and current (I)- pulse sweeping were investigated. In the cell structures prepared by a magnetron sputtering system on a p-type Si (100) substrate, the Ge₂Sb₂Te₅ and W-doped Ge₂Sb₂Te₅ thin films were separated by a barrier metal, TiN, and the individual thicknesses were varied, but the total thickness was fixed at 200 nm. All cell structures exhibited relatively stable multi-level states of high-middle-low resistance (HR-MR-LR), which guarantee the reliability of the multilevel phase-change random access memory (PRAM). The amorphousto-multilevel crystallization rate was evaluated from a graph of resistance (R) vs. pulse duration (T) obtained by the nanoscaled pulse sweeping at a fixed applied voltage (12 V). For all structures, the phase-change rates of HR→MR and MR→LR were estimated to be approximately t<20 ns and t<40 ns, respectively, and the states were relatively stable. We believe that the doublestack structure of an appropriate Ge-Sb-Te film separated by barrier metal (TiN) can be optimized for high-speed and stable multilevel PRAM.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.199-205
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• 2015

본 연구는 이온수기의 필터에 관련된 것으로 요즘 건강에 많은 관심을 가지고 있는 물은 그 종류도 매우 다양하다. 그 중에서 이온 수기는 의료기기로 분류되어 식약청에서 승인을 거친 후 제조할 수 있고, 기능을 가지고 있는 물을 만드는 시스템이다. 이온 수기는 기본적으로 저장되고 포장된 물이 아니며 이온 수기는 수도나 지하수에 직접 연결되어 여러 가지 필터를 통해 깨끗하게 정수된 pH7~7.5의 중성수를 격막을 이용하여 전기 분해하면 물속에 있는 음이온과 양이온을 격막을 통해서 -전극 쪽에는 칼슘($Ca^+$), 칼륨($K^+$), 마그네슘($Mg^+$), 나트륨($Na^+$)을 포함한 물로 인체에 유익한 미네랄이 포함된 알칼리이온수를 얻을 수 있다. 일반적으로 이온수기에서 전기분해의 전압의 크기를 조절하여 Ph농도를 5~9까지 변화를 주어 사용한다. 통상1단(pH8), 2단(pH8.5), 3단(pH9), 4단(pH9.5)으로 알칼리 이온 수에 사용되고 -1단(pH6.0), -2단(pH5.0)의 산성이온수로 사용하고 있다. 그런데 초기 필터의 상태를 확인해 보면 직수에서 필터를 통과한 정수상태에서 물은 약알칼리로 출수된다는 것이 큰 문제이다. 따라서 초기에 설정된 이온수의 pH값은 필터가 안정화된 후 값은 전혀 틀린 값이 나온다는 것을 확인하였다. 즉 초기에 설정된 이온수기의 pH 값은 사용 중 크게 변화하여 참값이 될 수 없음을 규명하였다. 이 문제를 해결하기 위해서는 필터를 일정시간 통수 세척을 해서 사용하거나 필터의 초기 산성화 처리를 해서 중성화하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.256-265
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• 2009

레이저 출력은 20w에서 100w까지 연속적으로 조절이 되고 노출시간은 0.01초에서 수초 사이로 조절이 가능 하다. 펄스동작은 레이저 빔을 주기적으로 차단할 수가 있고 슈퍼펄스는 0.1$\sim$1ms사이에서 방전을 이루어지며, 순간적인 레이저 출력은 5$\sim$10 까지 증가된다. 특히, 자궁암의 경우 자궁구 내벽에서 악성세포를 제거해야 하므로 펄스에 대한 튜브출력의 안정이 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 영전압 스위칭동작을 확보하여 컨버터 1 차측 주 회로에 고주파 변압기 누설인덕턴스($L_1$) 증가 및 직렬 인덕터 없이 안정된 소프트 스위칭 동작영역이 확보, 인덕터($L_f$)전류의 순환전류 경로차단 컨버터 1차측 주회로 스위칭소자와 고주파 변압기의 도통손실이 크게 줄어, 고주파 2차측 정류부($D_5,\;D_6$)도 소프트 스위칭 되고, 스위칭손실 흡수분을 부하로 회생할 수 있는 특징을 갖고, 튜브안정화가 되어 설계 및 제작하여 실험한 결과, 기존장비에 비해 10%의 향상된 결과를 가져왔고, 추후 시스템적으로 보완을 하면 우수한 결과가 될 것으로 사려 된다.