• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.688-693
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• 2000

In this paper an optical voltage sensor and an optical current sensor which can be used for the measurement of impulse voltage and current are implemented. BSO single crystal is utilized as a voltage sensor(Pockels effect cell). An rare earth doped YIG is used as a current sensor(Faraday effect cell). A new signal processing technique is adopted not only to avoid the influences o external optical fiber pertubations of transmitting optical fiber but also to improves the frequency response characteristics of the fiber-optic voltage and current sensors. Experimental results show that optical voltage sensor has maximum 2.5% error within the voltage range from 0V to 500V. and optical current sensor has maximum 2.5% error within the current range and that of optical current sensor is about 1.5% within temperature range from -2$0^{\circ}C$ to 6$0^{\circ}C$. The proposed optical sensors have good frequency response characteristics within the frequency range from DC to 10MHz.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.809-815
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• 2016

본 논문은 줄기세포 재생 치료를 위해 사용되는 배지에 직류전압을 인가하여 배지에 반응되는 전기적인 저항 값, 전류 값 그리고 전압 값의 상태에 대해 분석하였다. 배지에 반응되는 전압은 줄기세포 분화 유도 과정에서 전기적인 자극에 연관되며 반응 전압 상태에 따라 분화의 상태에 대해 확인 할 수 있다. 배지의 반응 전압에서 전압변화 레벨이 적으면 줄기세포 자극 조건이 안정적이며 만일 전압 변화 레벨이 심하면 줄기세포 자극 조건이 불안정하여 줄기세포 분화 과정에서 상당한 손실을 따르게 될 수 있다. 본 연구는 줄기세포 재생 치료의 가능성을 위해 전기적인 자극 조건의 최적화 하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 전기화학회지
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• 제4권3호
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• pp.125-131
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• 2001

용융탄산염 연료전지의 장기 운전시 각 전극별 분극의 변화를 Au, $CO_2/O_2$ 기준전극이 부착된 단위전지를 이용하여 성공적으로 해석하였다. 서로 다른 구성요소로 조합된 네 가지 단위 전지를 운전하며 각 전극의 분극을 해석한 결과, 이미 알려진 바와 같이 공기극의 분극 크기가 연료극의 경우보다 큰 것을 실험적으로 측정할 수 있었다. 고온 부식 방지를 위해 cell frame의 wet seal부분에 Al코팅을 한 전지는 6,000시간까지 성능을 유지하여 부식이 전지 성능 저하에 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 한편, $LiCoO_2$가 코팅된 안정화 공기극은 일반적으로 사용되는 NiO 공기극보다 lithiation에 필요한 시간이 길어 운전 초기에 공기극 분극이 크고 성능이 낮았으나 지속적인 운전으로 공기극이 충분히 lithiation되면서 공기극의 분극이 작아지고 성능도 점차 증가하였다. $Li_2CO_3/Na_2CO_3$ 전해질을 사용한 전지는 운전 중 성능이 하락과 상승을 반복하는 진동현상을 보였는데 이는 연료극보다는 공기극의 영향으로 해석되었다. 대부분의 단위전지들이 급격한 성능 하락을 보였을 경우의 공기극 분극은 급격히 증가하였으며 이로써 용융탄산염 연료전지의 수명 향상을 위해서는 공기극의 개선이 필수적이라는 것을 알 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제58권1호
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• pp.93-99
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• 2009

In this paper, transient voltage response of Polmer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) stack is analyzed and voltage dynamic characteristic is modeled for optimal design of power conditioning system (PCS). According that the load is changed, the corresponding operating voltage of fuel cell stack is also varied with a certain deep and rising time due to the chemical and mechanical responses. This transient behavior can affect on the operation with respect of PI gain in controller, duty ratio, capacitor of capacitor and so on. So in this paper the detailed theoretical analysis of transient voltage dynamics is explained and the methodology of dynamic modeling is introduced. In addition, the validity and feasibility of the proposed dynamic model is verified by experimental results under various load conditions.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.419-427
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• 2011

고온수증기전기분해(HTSE) 장치의 수소생산 및 열 화학적 특성을 파악하고자 COMSOL $^Multiphysics^{(R)}$를 사용해 2차원 정상상태 수치해석을 실시하였다. 계산을 위한 주요 파라메터로는 작동전압, ASR(Area-specific Resistance) 및 유입가스의 온도와 압력 등이다. 해석결과 1.2454 V에서 Thermal-neutral Voltage가 나타나고, 작동 전압이 증가함에 따라 Cell의 내부 온도가 단조 증가하는 것이 아니라 Thermal-neutral Voltage를 기준으로 낮은 전압에서는 Cell의 온도가 감소하고, 높은 전압에서는 Cell의 온도가 증가하였다. 또한, ASR 값이 증가함에 따라 Cell 내부의 온도는 하강하고, 수소생산율도 낮아지는 경향을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권5호
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• pp.469-473
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• 2009

We present high-voltage liquid-electrolyte microbatteries, inspired from the high-voltage generation mechanism of electric eels using serially connected multiple-cell arrays. In the microbatteries, we purge air into the electrolyte filled in a channel layer to isolate serially connected multiple cell arrays using three surface-tension valves (cell-front, outlet, and cell-end valves). Compared to the previous multi-cell stack or interconnection, present microbatteries provide a reduced multi-cell charging time. We have designed and characterized four different prototypes C1, C10, C20, and C40 having 1, 10, 20, and 40 cells, respectively. In the experimental study, the threshold pressures of cell-front, outlet, and cell-end valves were measured as $460{\pm}47$, $1,000{\pm}53$, and $2,800{\pm}170$ Pa, respectively. The average charging time for C40 was measured as $26.8{\pm}4.9$ seconds where the electrolyte and air flow-rates are 100 and $10{\mu}l/min$, respectively. Microbatteries showed the maximum voltage of 12 V (C40), the maximum power density of $110{\mu}W/cm^2$ (C40), and the maximum power capacity of $2.1{\mu}Ah/cm^2$ (C40). We also proposed a tapered-channel to remove the reaction gas from the cell chamber using a surface tension effect. The present microbatteries are applicable to high-voltage portable power devices.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.506-513
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• 2021

The use of fossil fuels is a major contributor to the increase atmospheric greenhouse gas emissions. As such problems arise, interest in new and renewable energy devices, particularly fuel cells, is greatly increasing. In this study, various characteristics of mixed strains were observed in wastewater collected by the Jeonju Environment Office to investigate the effects of microorganisms on voltage generation and voltage generation of substrates, electrode materials, electrons, electron transport media, and ash microbial fuel cells. As a result of separately measuring the voltage generated during inoculation, the inoculation voltage of Escherichia coli K12 (E. coli K12) was 0.45 V, and the maximum inoculation voltage of the mixed strain was 1.2 V. Thereafter, voltage values were collected using a digital multimeter and the amount of voltage generated over time was measured. In the case of E. coli K12, the maximum voltage reached 0.45 V, and the cell voltage was maintained above 0.23 V for 140 hours. In contrast, for the mixed strain, the maximum voltage reached 1.2 V and the voltage was slowly decreased to 0.97 V. In addition, the degree of microbial adsorption to the electrod surface after the inoculation test was confirmed using a scanning electron microscope. Therefore, these results showed the possibility of purifying pollutants at the same time as power generation through the production of hydrogen ions using microorganisms and wastewater.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권10호
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• pp.831-835
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• 2008

We present a continuous electrical cell lysis chip, using a DC bias voltage to generate the focused high electric field for cell lysis as well as the electroosmotic flow for cell transport. The previous cell lysis chips apply an AC voltage between micro-gap electrodes for cell lysis and use pumps or valves for cell transport. The present DC chip generates high electrical field by reducing the width of the channel between a DC electrode pair, while the previous AC chips reducing the gap between an AC electrode pair. The present chip performs continuous cell pumping without using additional flow source, while the previous chips need additional pumps or valves for the discontinuous cell loading and unloading in the lysis chambers. The experimental study features an orifice whose width and length is 20 times narrower and 175 times shorter than the width and length of a microchannel. With an operational voltage of 50 V, the present chip generates high electric field strength of 1.2 kV/cm at the orifice to disrupt cells with 100% lysis rate of Red Blood Cells and low electric field strength of 60 V/cm at the microchannel to generate an electroosmotic flow of $30{\mu}m/s{\pm}9{\mu}m/s$. In conclusion, the present chip is capable of continuous self-pumping cell lysis at a low voltage; thus, it is suitable for a sample pretreatment component of a micro total analysis system or lab-on-a-chip.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.73-80
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• 2013

최근 인공위성의 에너지 저장 매체로서 리튬-이온 배터리가 각광을 받는 추세이다. 리튬-이온 배터리는 다른 화학적 특성을 가지는 배터리들에 비해 높은 작동 전압과 큰 용량을 가지면서 부피도 작기 때문에 위성의 eclipse 기간 동안 위성에 전력을 공급하는 데에 매우 효과적이다. 위성에 전력을 공급하기 위한 에너지 저장 장치로서 리튬-이온 배터리를 사용하기 위해서는 하나의 cell이 아닌 다중 cell을 직렬 연결해서 사용해야 한다. 그러나 cell 간의 미소한 내부저항 차이 때문에 cell 전압의 언밸런스 (Unbalance)가 야기되고 충전 시 저항이 낮은 cell이 과 충전 되어 전지 용량이 급격히 저하되고 이로 인해 배터리의 수명이 줄어들게 된다. 따라서 본 논문에서는 Fly-back topology를 이용하여 다중 cell을 직렬 연결할 때 각 cell간의 전압 편차를 줄여주는 전압안정화 회로를 구현하였으며, prototype 제작 및 시험을 통해 배터리의 전압이 균일해지는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.294-298
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• 2003

In this paper, the new zero-current-transition (ZCT) circuit cell is proposed. The main switch is turned-off under the zero current and zero voltage condition, and there is no additional current stress and voltage stress in, the main switch and the main diode. The Auxiliary switch is turned-off under the zero voltage condition, and the main diode is turned-on under the zero voltage condition, The resonant current required to obtain the ZCT is small and regenerated to the input voltage source. The operational principles of the boost converter integrated with the proposed ZCT circuit cell is analyzed theoretically and verified by the simulation and experimental result. Index terms - zero-current-transition (ZCT), zero-current- switching (ZCS), zero-voltage-switching (ZVS)