• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권5호
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• pp.59-67
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• 2012

In this study,the compact type solar thermal and ground coupled heat pump hybrid system for space heating/cooling and hot water supply has been developed. This hybrid system was installed in Zero Energy Solar House(ZeSH) in KIER for the demonstration. The thermal performance and operational characteristics of this hybrid system were analysed especially. The results are as follows. (1) This hybrid system was designed in order to address the existing disadvantages of solar thermal/ground coupled heat pump system. For this design, all parts except solar collector and ground coupled heat pump were integrated into a single product in a factory. The compact type unit includes two buffer tanks, an expansion tank, pumps, valves, a controller, etc. This system has an advantage of easy installation with simple plumbing work even in narrow space. (2) The thermal charging and discharging time of the buffer tanks and its characteristics by ground coupled heat pump, and heat pump COP according to geo-source temperature and buffer storage temperature have been studied. This system was found to meet well to the heat load without any other auxiliary heating equipment. (3) The operating hours of the ground coupled heat pump as a backup device of solar thermal can be reduced significantly by using solar heat. It was also found that the minimum heating water supply setting temperature and maximum cooling water supply setting temperature make an influence on the heat pump COP. The lower heating water and the higher cooling water temperature, the higher COP. In this respect, the hybrid system's performance can be improved in ZeSH than conventional house.

• 멤브레인
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• 제26권4호
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• pp.310-317
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• 2016

리튬이온 이차전지는 리튬이온이 이동하면서 전기화학적 충방전사이클을 완성하는 에너지변환장치를 의미한다. 리튬이온 이차전지는 높은 에너지밀도와 낮은 자가방전률, 상대적으로 긴 수명주기 등 다양한 장점을 갖는다. 최근 전기차 수요증가는 고용량 리튬이온 이차전지 개발을 촉진하고 있으나 음극에서의 dendrite 형성으로 인한 전기적 단락 현상과 전지 폭발 문제와 같은 심각한 안전문제를 야기한다. 또한, 리튬이온 이차전지 구동시 상승된 온도에서 폴리올레핀계열(예 : 폴리에틸렌과 폴리프로필렌) 격리막의 열수축 문제가 발생한다. 이와 같이 낮은 열 안정성은 리튬이온 이차전지의 성능과 수명의 감소로 이어진다. 본 연구에서는 폴리올레핀계열 함침격리막 제조를 위한 중요한 소재로서 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 랜덤 공중합체를 사용하였으며, 제조된 격리막을 이용하여 dendrite 형성과 관련된 금속이온 흡착 능력과 리튬이온전도성, 열적 내구성이 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.395-405
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• 2016

이 연구에서는 태양열 에너지 저장용도로 사용하기 위한 섬유보강 모르타르의 열적 및 역학적 특성을 파악하였다. 다양한 시멘트 복합재료의 배합이 섬유보강 모르타르의 열적 및 역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 섬유보강 모르타르의 역학적 특성으로서 열싸이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 섬유보강 모르타르의 열적 특성으로서 열전도율과 비열을 측정하였다. OPC와 그라파이트를 포함한 배합의 잔류압축강도가 가장 크게 나타난다. 알루미나 시멘트를 혼합한 배합의 비열이 크게 나타나며, 이는 알루미나시멘트가 열저장 시스템의 효율적인 축열과 방열에 유리함을 의미한다. 또한, 그라파이트의 첨가는 섬유보강 복합재료의 비열을 증가시킨다. 실험연구결과는 콘크리트를 $450^{\circ}C$ 이상의 열저장 매체로 활용하기 위한 프로토타입 시스템 설계에 실제적인 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.414-420
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• 2017

이 연구에서는 고온의 태양열 에너지를 저장하기 위한 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성을 파악하였다. 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 실험변수로써 고로슬래그 함유량과 물-바인더 비를 고려하였다. 고로슬래그 콘크리트의 역학적 특성으로써 열사이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하고, 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. 고로슬래그를 포함한 콘크리트의 열싸이클 적용 후의 잔류압축강도가 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 잔류압축강도보다 크다. 또한, 고로슬래그를 혼입한 콘크리트의 열전도율이 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 열전도율보다 더욱 크다. 이는 고로슬래그 콘크리트가 열에너지의 축열과 방열에 효과적인 것을 나타낸다. 실험연구 결과는 콘크리트 열저장 축열 모듈 설계에 효율적으로 활용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.39-46
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• 2009

본 논문에서는 LED 백라이트를 위한 고속 스위칭 전류-펄스 드라이버(Current-Pulse Driver)를 제안하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버는 드레인 정규화 전류미러(Regulated Drain Current Mirror : RD-CM)[1]와 고전압 NMOS 트랜지스터(High-Voltage NMOS Transistor : HV-NMOS)로 구성되었다. 동적 gain-boosting 앰프(Dynamic Gain-Boosting Amplifier : DGB-AMP)를 사용하여 전류-펄스 스위칭 응답속도를 향상시켰다. 출력 전류-펄스 스위치가 꺼졌을 때, RD-CM의 HV-NMOS 게이트 커패시턴스에 충전된 전하가 방전되지 않기 때문에 스위치가 다시 켜졌을 때, HV-NMOS 게이트 커패시턴스를 다시 충전할 필요가 없다. 제안한 전류-펄스 드라이버에서는 게이트 커패시턴스의 반복적인 충 방전 시간을 제거함으로써 전류-펄스 스위칭 동작을 고속으로 하도록 하였다. 검증을 위하여 SV/40V 0.5um BCD 공정으로 칩을 제작하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버의 스위칭 지연시간을 기존 드라이버에서의 700ns에서 360ns로 줄일 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.324-330
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• 2015

The electrolyte flow rates of vanadium redox flow battery play very important role in terms of ion transfer to electrolyte, kinetics and pump efficiency in system. In this paper a vanadium redox flow battery single cell was tested to suggest the optimization criteria of electrolyte flow rates on the efficiencies. The compared electrolyte circulation flow rates in this experimental work were 15, 30 and 45 mL/min. The charge/discharge characteristics of the flow rate of 30 mL/min was the best out of all flow rates in terms of charging and discharging time. The current efficiencies, voltage efficiencies and energy efficiencies at the flow rate of 30 mL/min were the best. The IR losses obtained at thd current density of $40mA/cm^2$, at the flow rates of 15, 30 and 45 mL/min were 0.085 V, 0.042 V and 0.115 V, respectively. The charge efficiencies at the current density of $40mA/cm^2$ were 96.42%, 96.45% and 96.29% for the electrolyte flow rates of 15, 30 and 45 mL/min, respectively. The voltge efficiencies at the current density of $40mA/cm^2$ were 77.34%, 80.62% and 76.10% for the electrolyte flow rates of 15, 30 and 45 mL/min, respectively. Finally, the energy efficiencies at the current density of $40mA/cm^2$ were 74.57%, 77.76% and 73.27% for the electrolyte flow rates of 15, 30 and 45 mL/min, respectively. The optimum flow rates of electrolytes were 20 mL/min in most of operating variables of vanadium redox flow battery.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.141-146
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• 2014

본 논문은 Peak Shaving 알고리즘의 성능 향상을 위한 예측 부하 곡선의 생성의 한 방법을 제시한다. 여기서 논하는 Peak Shaving 알고리즘은 대용량의 배터리 에너지 저장시스템 (BESS, Battery Energy Storage System)을 위한 PMS (Power Management System)의 장주기 스케쥴링 알고리즘을 의미한다. 위의 PMS는 주로 배터리에서 에너지의 입출력을 제어하는 데에 주목적이 있다. 이를 위해서 Peak Shaving 알고리즘이 사용되는데, 여기서 예측 부하곡선과 실제 부하곡선 사이의 불확실성이 나타난다. 원활한 에너지의 충,방전을 위하여 본 논문에서는 주 단위의 표준화 방법과 계절별 부하의 특성을 고려한 예측 부하 곡선 생성 방법을 제안한다.

• 전기학회논문지
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• 제63권11호
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• pp.1615-1621
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• 2014

A wireless tram which runs without catenary and instead uses batteries installed in the tram has been recently researched actively. This paper presents a new method maximizing absorption of regenerative energy of a wireless tram and extending life cycle of the energy storage device in the wireless tram by applying line-optimized charging and discharging scenario. Energy efficiency and life cycle of energy storage system (ESS) are highly dependent on the characteristic of operating conditions. For example, frequent charge and discharge with high power cause the problems that decrease the battery life cycles. Hybrid energy storage system (HESS) is combination of two ESSs which have complementary characteristics to each other. HESS can provide even better functionality and performance than the battery only ESS due to the synergy effect of two ESSs. This paper also provides a power distribution strategy and driving scenarios which increase the life cycle and energy efficiency of the HESS consisting of a battery and an ultra-capacitor. The developed strategy was tested and verified by a hardware-in-the-loop-simulation (HILS) system which emulates the a wireless tram.

• 터널과지하공간
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• 제23권1호
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• pp.78-85
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• 2013

열에너지를 성층화하여 저장하는 주된 목적은 에너지의 열역학적 질을 유지하기 위한 것으로서 열에너지의 성층화를 통해 필요시 원하는 온도에서 열에너지 활용이 가능하다. 저장소 내 열에너지의 온도에 따른 분리, 즉 열성층화는 이와 같은 열에너지의 활용에 영향을 미치는 핵심 인자이다. 본 논문에서는 열성층화의 정도를 평가할 수 있는 기존에 제안된 기법들을 소개하였으며, 특히 열에너지의 주입, 저장, 배출 과정 동안 열저장소의 성층화와 관련된 성능을 결정하는 데 사용될 수 있는 기법들을 중심으로 개념 및 특징을 살펴보았다. 또한 열성층화 지수를 이용하는 방법을 토대로 스웨덴 Lyckebo 암반공동 내 열에너지의 성층도를 비교 분석하여 기법의 적용성을 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.110-110
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• 2011

The nanomechanical properties of fully lithiated and unlithiated silicon nanowire deposited on silicon substrate have been studied with atomic force microscopy. Silicon nanowires were synthesized using the vapor-liquid-solid process on stainless steel substrates using Au catalyst. Fully lithiated silicon nanowires were obtained by using the electrochemical method, followed by drop-casting on the silicon substrate. The roughness, derived from a line profile of the surface measured in contact mode atomic force microscopy, has a smaller value for lithiated silicon nanowire and a higher value for unlithiated silicon nanowire. Force spectroscopy was utilitzed to study the influence of lithiation on the tip-surface adhesion force. Lithiated silicon nanowire revealed a smaller value than that of the Si nanowire substrate by a factor of two, while the adhesion force of the silicon nanowire is similar to that of the silicon substrate. The Young's modulus obtained from the force-distance curve, also shows that the unlithiated silicon nanowire has a relatively higher value than lithiated silicon nanowire due to the elastically soft amorphous structures. The frictional forces acting on the tip sliding on the surface of lithiated and unlithiated silicon nanowire were obtained within the range of 0.5-4.0 Hz and 0.01-200 nN for velocity and load dependency, respectively. We explain the trend of adhesion and modulus in light of the materials properties of silicon and lithiated silicon. The results suggest a useful method for chemical identification of the lithiated region during the charging and discharging process.