• 전기학회논문지
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• 제61권2호
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• pp.199-208
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• 2012

This paper proposes a quasi Z-source DVR(Dynamic Voltage Restorer) system with a series connection of the output terminals, to compensate the voltage variations in the 6.6[kV]/60[Hz] power distribution system. The conventional DVR using one quasi Z-source AC-AC converter has the advantage which it can compensate the voltage variations without the need for the additional energy storage device such as a battery, but it is impossible to compensate for the 50[%] under voltage sags. To solve this problem, a DVR system using two quasi Z-source AC-AC converters with the series connection of the output terminals is proposed. By controlling the duty ratio D in the buck-boost mode, the proposed system can control the compensation voltage. For case verification of the proposed system, PSIM simulation is achieved. As a result, in case that the voltage sags-swells occur 10[%], 20[%], 60[%] in power distribution system, and, in case that the 50[%] under voltage sags-swells continuously occur, all case could compensate by the proposed system. Especially, the compensated voltage THD was examined under the condition of the 10[%]~50[%] voltage sags and the 20[${\Omega}$]~100[${\Omega}$] load changes. The compensated voltage THD was worse for the higher load resistances and more severe voltage sags. Finally, In case of the voltage swells compensation, the compensation factor has approached nearly 1 regardless of the load resistance changes, while the compensation factor of voltage sags was related to the load variations.

• 동력기계공학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-47
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• 2018

This paper analyzes the output characteristics of a self excited induction generator with isolated mode according to change of its speeds and loads for building a hybrid electric propulsion system in special purpose ships by using power take off. The induction generators are being considered as an alternative choice to the well-developed generators because of their lower unit cost, inherent ruggedness, operational and maintenance simplicity. However, the generator working by stand alone has a few problems that the reactive power is required to establish the air gap magnetic flux, and the induced voltage and magnetizing current fluctuate when the load is varied. In spite of its advantages, basic design data of the capacitor bank and behaviors of the output characteristics of the generator are not sufficient for the system. Based on the operating condition(speed range of main engine) of the target boat, a reduced experimental equipment system was constructed to analyze the output characteristics of the SEIG. And a suitable capacitor bank of a stand-alone generator and its output characteristics under various loads was investigated in detail through these experiments. According to the experimental result, it was confirmed that the capacitor bank should be $70{\mu}F{\sim}100{\mu}F$, and the proper SEIG induced voltage should be DC 80 V ~ 250 V in order to storage electrical energy into a battery.

• 전기화학회지
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• 제21권4호
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• pp.80-87
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• 2018

웨어러블 디바이스, 전기자동차와 에너지저장시스템에 대한 전력 수요가 증가함에 따라 리튬이온 전지에 있어서 안전성은 가장 중요한 요소가 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가연성의 유기 액체전해질이 불연성의 고체전해질로 대체된 전고체 전지를 제조하려는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 고체전해질은 자체 이온전도도가 상대적으로 낮고 전극/전해질 계면에서 높은 저항이 발생하므로 실질적인 활용에 제약이 있었다. 이에 유무기 소재로 구성된 복합전해질은 고체전해질의 단점을 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 PEO 전해질과 LLZO 고체전해질을 복합화하여 전해질을 제조하였고, LLZO 고체전해질 함량에 따라 결정성, 형상 및 전기화학 성능 분석을 진행하였다. 결과로부터 PEO 전해질 내에 LLZO 고체전해질의 최적 함량 및 균일한 분포가 전체 복합전해질의 이온전도도 향상에 중요한 요소임을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2219_2220
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• 2009

The characteristics of the Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) system are faster response, longer life time, more economical, and environment friendly than other Uninterruptible Power Supply (UPS) using battery. Fast charge and discharge time of SMES system can provide powerful performance of improving power quality in the grid. In order to demonstrate the effectiveness of SMES, the authors make a 10kJ SMES system for connection with RTDS (Real Time Digital Simulator). Because the characteristics of superconducting magnet are very important in SMES system, the necessary items such as thermal characteristic, mechanical stress and protection circuit should be considered. In this paper, the authors experimented thermal characteristics of the 10kJ SMES system. The experiment was accomplished using a simulation coils made of aluminium. It has same dimension of the 10kJ class HTS SMES coil. The coil was cooled with GM (Gifford -McMahon) cryocooler through the OFHC (Oxgen Free High thermal Conductivity) conduction bar. The test results of cool down and heat loads characteristics of the simulation coils are described in detail.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.607-615
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• 2016

본 논문은 유도기전력을 이용하여 에너지 및 데이터 전송에 대한 것이다. 무기체계는 실제 사용되는 시간에 비해 상당히 오랜 시간을 저장상태로 유지되게 된다. 탄의 전원공급원으로 주로 사용되는 보존형 전지의 경우 이러한 장기저장 동안 점차 본연의 특성을 잃게 되어 막상 사용할 시점에는 제대로 된 성능을 발휘 할 수 없는 경우가 종종 발생한다. 장기간 저장에 따라 발생하는 신관의 다양한 문제를 해결하기 위해, 전원공급원을 내장하여 사용하는 것이 아니라, 신관 사용 직전 다른 장치로부터 전송되는 유도전원을 이용할 수 있도록 고안 하였다. 유도기전력을 이용한 통신에 있어 시스템에 따른 가장 적합한 캐리어 주파수 설정 대한 연구를 수행하였으며, 유도 전원의 통신 방식도 기존 FM, AM 변조 방식 대비 짧은 시간에 많은 데이터 전송이 가능한 듀티비 변조방식을 적용하였다. 이 실험을 통해 유도코일이 기존 신관의 전원을 문제 없이 대체할 수 있으며, 유도 코일이 전자식 신관의 전원 공급 장치가 될 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.445-450
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• 2024

The expansion of lithium-ion battery usage beyond portable electronic devices to electric vehicles and energy storage systems is driven by their high energy density and favorable cycle characteristics. Enhancing the stability and performance of these batteries involves exploring solid electrolytes as alternatives to liquid ones. While sulfide-based solid electrolytes have received significant attention for commercialization, research on amorphous-phase glass solid electrolytes in oxide-based systems remains limited. Here, we investigate the glass transition temperatures and sintering behaviors by changing the molecular ratio of Li₂O/B₂O₃ in borate glass comprising Li₂O-B₂O₃-Al₂O₃ system. The glass transition temperature is decreasing as increasing the amount of Li₂O. When we sintered at 450℃, just above the glass transition temperature, the samples did not consolidate well, while the proper sintered samples could be obtained under the higher temperature. We successfully obtained the borate glass ceramics phases by melt-quenching method, and the sintering characteristics are investigated. Future studies could explore optimizing ion conductivity through refining processing conditions, adjusting the glass former-to-modifier ratio, and incorporating additional Li salt to enhance the ionic conductivity.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.29-38
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• 2001

Zr-Mn-Ni 3성분계 합금으로서 $ZrMn_2Ni_x$ (x=0.0, 0.3, 0.6, 0.9 and 1.2) 합금을 제작하여 이들의 수소저장특성과 전기화학적 특성을 조사한 결과 $ZrMn_2Ni_x$ 모든 조성에서 C14 Laves phase가 형성되었다. 여러 합금 중에서 $ZrMn_2Ni_{0.6}$ 합금이 비교적 활성화가 빨리 이루어졌고(약 11회 싸이클 후), 방전용량이 가장 컸다(최대 45mAh/g). 모든 합금에서 6M KOH 전해질에 Zr이 가장 잘 용해되었다. $ZrMn_2Ni_{0.6}$ 합금은 다른 합금들에 비해 Mn과 Ni이 더 많이 용해되었다. $ZrMn_2Ni_{0.6}$ 합금이 비교적 활성화가 빨리 이루어지고 방전용량이 컸는데, 이에 따른 활발한 충 방전으로 인하여 Zr, Mn, Ni이 많이 용해되어 나온 것으로 사려된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.36-42
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• 2019

유럽과 북미에서는 건물 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 가정용 에너지저장시스템(ESS)에 주목하고 있다. ESS는 배터리의 충전 및 방전을 통해 전력량을 저장 및 관리하는 시스템이다. ESS는 주파수 조정용, 신재생에너지 연계용 및 피크 저감을 위한 건물용으로 사용된다. PV 연계형 ESS는 발전 시간대의 부하에 공급하고 남은 PV 발전량을 저장하여 비발전 시간대의 부하에 공급함으로써 신재생 발전출력의 안정화를 기할 수 있다. 국내에서의 ESS 시장은 주파수 조정용, 신재생 발전출력 안정용 및 건물용으로 보급되고 있으나, 가정용 ESS는 시장이 아직까지는 형성되지 않고 있다. 낮은 전기요금, 가정용 누진요금체계 및 ESS의 높은 가격 때문인 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 가정용 ESS의 보급방안을 검토하고자, HOMER를 이용하여 가정용 전기요금, 가정용 ESS 가격, PV 모듈 가격을 변수로 국내 공동주택 세대 단위에서 활용할 수 있는 PV연계 가정용 ESS의 경제성을 분석하고자 한다. 분석결과, 현재 가격 조건에서는 PV 연계 ESS를 설치하는 것보다 저렴한 계통전기를 사용하는 것이 경제적이므로 보조금 없이 ESS를 활용하기에는 어렵다. 공동주택용 ESS의 시장은 세대 PV 발전용량이 증가해야 하며, 소용량의 ESS가 개발되어야만, 시장이 열릴 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.147-155
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• 2020

본 논문은 ESS 화재전용 소화약제 및 소화시스템 개발에 관한 연구이다. ESS 화재를 진압하기 위해 제작된 소화약제는 침윤제 타입으로 주된 소화효과인 냉각작용과 더불어 질식작용과 함께 표면장력 및 점도를 낮춘 침투성이 높은 소화약제로 ESS 모듈 내부의 배터리 셀까지 소화약제가 침투 가능한 특징이 있다. 소화시스템의 경우 랙 단위로 화재를 진압하는 국소방출방식으로 설계하였고, 소화효과를 극대화하기 위해 랙에 장착되는 일반형 노즐과 ESS 모듈 후면 홀에 삽입하는 360° 회전형 노즐을 제작하고, 가스방출압력에 의해 소화약제가 강하게 방사되도록 하였다. ESS 모듈 1단위 및 모듈 3단위 화재진압성능 실험결과 소화약제 방사 후 각각 8 s 및 9 s 만에 눈에 보이는 화염이 모두 소멸되었다. 또한, 소화약제 방사종료 후 600 s 동안 재발화 여부를 확인한 결과 모든 화재진압성능 실험에서 재발화가 일어나지 않고 ESS 화재가 완벽히 진압되는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제22권3호
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• pp.87-103
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• 2019

현재 상용화되어 있는 리튬이온전지에 사용하고 있는 비수계 유기 전해액은 가연성, 부식성, 고휘발성, 열적 불안정성 등의 단점 때문에 더욱 안전하고 장수명을 보이는 고체 전해질로 대체하는 연구가 진행되고 있으며, 이것은 전기자동차 및 에너지저장 시스템과 같은 중대형 이차전지에도 효율적으로 활용될 수 있다. 다양한 형태의 고체 전해질 중에서 현재 고분자 매트릭스에 활성 무기 충진재가 포함되어 있는 복합 고체 전해질이 고이온전도도와 전극과의 탁월한 계면접촉을 이루는데 가장 유리한 것으로 알려졌다. 본 총설에서는 우선 고체 전해질의 종류와 연혁에 관해 간단히 소개하고, 고분자 및 무기 충진재 (불활성 및 활성)로 구성되는 고체 고분자 전해질 및 무기 고체 전해질의 기본적 물성 및 전기화학적 특성을 개괄한다. 또한 이 소재들의 형상을 기준으로 입자형 (0D), 섬유형 (1D), 평판형 (2D), 입체형 (3D)의 형식으로 구성된 복합고체 전해질과 이에 따른 전고체 전지의 전기화학적 특성을 논의한다. 특히 리튬금속 음전극을 사용하는 전고체 전지에 있어서 양전극-전해질 계면, 음전극-전해질 계면, 입자간 계면의 특성에 관해 소개하고, 마지막으로 현재까지 보고된 관련 총설들을 참조하여 복합 고체 전해질 기술의 현재 요구조건 및 미래 전망을 알아본다.