• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.84-93
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• 2009

In this paper, we propose to study the possibility of using a photovoltaic system combined with a high speed micro-turbine. This hybrid system can work as stand-alone system or grid connected system as it will be a part of a micro-grid. Initially, we propose Matlab/Simulink dynamic models of photovoltaic, micro turbine systems and supercapacitor. Then, we carry out a simulation comparison of the two systems, this is, with supercapacitor and without supercapacitor bank. We show that supercapacitor bank as short-term storage device was necessary to reduce the fast fluctuation of power in the case of sensitive loads. It is verified the simulation results of Matlab/Simulink based hybrid power system represent the effectiveness of the suggested hybrid power system.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.37-41
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• 2009

In this paper, we propose to research the possibility of using a photovoltaic system and supercapacitor combined with a high speed microturbine. This hybrid energy system work as atand-alone mode or grid-connected mode as it will be a part of building micro-grid. Simple dynamic models of photovoltaic, microturbine systems and supercapacitor banks are proposed. their models are developed by Matlab/Simulink tool. Two important results are carried out to find power control effectiveness in case of with supercapacitor bank and without one. At least, simulation results show the effectiveness on the power control at AC busbar of hybrid energy system as building micro-grid system.

• ETRI Journal
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• 제40권2호
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• pp.275-282
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• 2018

Flash reduction of graphene oxide is an efficient method for producing high quality reduced graphene oxide under room temperature ambient conditions without the use of hazardous reducing agents (such as hydrazine and hydrogen iodide). The entire process is fast, low-cost, and suitable for large-scale fabrication, which makes it an attractive process for industrial manufacturing. Herein, we present a simple fabrication method for a flexible in-plane graphene micro-supercapacitor using flash light irradiation. All carbon-based, monolithic supercapacitors with in-plane geometry can be fabricated with simple flash irradiation, which occurs in only a few milliseconds. The thinness of the fabricated device makes it highly flexible and thus useful for a variety of applications, including portable and wearable electronics. The rapid flash reduction process creates a porous graphene structure with high surface area and good electrical conductivity, which ultimately results in high specific capacitance ($36.90mF\;cm^{-2}$) and good cyclic stability up to 8,000 cycles.

• 한국재료학회지
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• 제27권5호
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• pp.248-254
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• 2017

In the present work, graphene powder was synthesized by laser scribing method. The resultant flexible light-scribed graphene is very appropriate for use in micro-supercapacitors. The effect of the laser scribing process in reducing graphene oxide (GO) was investigated. GO was synthesized using a chemical mixture of GO solution; then, it was coated onto a LightScribe DVD disk and laser scribed to reduce GO and create laser-scribed graphene (LSG). The CV curves of pristine rGO at various scan rates showed that the ultimate product possesses the ability to store energy at the supercapacitor level. Charge-discharge curves of pristine rGO at two different current densities indicated that the specific capacitance ($C_m$) increases due to the reduction of the discharge current density. Finally, the long-term charge-discharge stability of the LSG was plotted and indicates that the specific capacitance decreases very slightly from its primary capacitance of ${\sim}10F\;cm^{-3}$ and that the cyclic stability is favorable over 1000 cycles.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2001년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.50-50
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• 2001

• 한국재료학회지
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• 제11권8호
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• pp.671-678
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• 2001

$RuO_2$ 박막을 전극으로 하여 Pt/Ti/Si 기판 위에 $RuO_2$ /LiPON/$RuO_2$의 다층 구조로 이루어진 전고상의 박막형 마이크로 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 전극용 $RuO_2$박막은 반응성 dc 마그네트론 스퍼터를 이용하여 $O_2$/[Ar+$O_2$]비를 증가시키며 성장시켰고, 비정질 LiPON 고체전해질 박막은 순수한 질소분위기 하에서 rf 스퍼터링으로 성장시켰다. 상온에서의 충-방전 측정을 통해 $RuO_2$ 박막의 미세구조에 따라 슈퍼캐패시터의 사이클 특성이 영향을 받는 것을 알 수 있었다. Glancing angle x-ray diffraction(GXRD)과 transmission electron microscopy (TEM) 분석을 통해 산소 유량의 증가가 $RuO_2$박막의 미세 구조의 영향을 주는 것을 알 수 있었고, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석을 통해 산소 유량 비의 증가가 Ru과 산소간의 결합에도 영향을 줌을 알 수 있었다. 또한 사이클 후 슈퍼캐패시터의 TEM 및 AES depth profiling 분석을 통해, 충-방전 시 $RuO_2$와 LiPON과의 계면반응에 의해 형성된 계면 층이 사이클 특성에 영향을 줌을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.304-310
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• 2015

SCALDO(Supercapacitor Assisted LDO) 레귤레이터는 기존에 널리 사용되고 있는 SMPS(Switch Mode Power Supply)의 장점인 높은 효율과 LDO(Low Drop-out) 레귤레이터의 장점인 안정적인 출력 및 우수한 EMI(Electro Magnetic Interference)특성을 함께 가지는 레귤레이터로 현재 새롭게 연구되고 있는 전원회로이다. 하지만, 현재까지 연구된 SCALDO 레귤레이터의 경우 회로 내부의 스위치제어에 많은 전력이 소비되어 회로 전체의 효율이 감소되는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존 SCALDO 레귤레이터의 단점을 극복하고 저전력으로 구동이 가능한 MOSFET를 SCALDO 레귤레이터에 적용함으로써 스위치제어 소비전력을 최소화하여 회로 전체의 효율을 향상시킨 새로운 SCALDO 레귤레이터를 구현 하였으며, 기존 SCALDO 대비 효율이 최대 9.5% 상승됨을 확인하였다. 또한 기존의 MCU(Micro-controller unit)를 이용한 펌웨어제어를 비교기 및 T-F/F(Flip Flop)을 이용한 하드웨어 제어로 대체함으로써 회로의 제작과정을 단순화 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.11-19
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• 2021

본 논문은 충전식 배터리의 단점을 보완하여 급속 충전과 방전이 가능하고 높은 전력 효율 및 반영구적인 충·방전 사이클 수명의 특성을 갖는 수퍼커패시터를 보조 전력 저장장치로 사용하여 전력 관리 시스템에 결합한 프로토타입 플랫폼을 제안한다. 본 논문의 플랫폼을 위해 물리적인 환경 변화에 따른 태양광 패널에서의 공급 전력 차단 혹은 재개 상태를 마이크로컨트롤러에 연결된 인터럽트를 통해 감지할 수 있는 기법을 개발하였다. 연속적인 전원 공급이 보장되지 않는 컴퓨팅 환경에서 데이터의 유실을 방지하기 위해 전원 공급이 차단되는 경우 휘발성 메모리에 있는 프로그램 문맥 및 데이터를 비휘발성 메모리로 이전하는 낮은 수준의 시스템 소프트웨어를 마이크로컨트롤러에 구현하였다. 실험을 통해 슈퍼커패시터가 보조 전력 저장장치로서 일시적 전원 공급에 효과적으로 하는지를 검증하였으며 다양한 벤치마크를 통해 전원 상태 감지 및 휘발성 메모리에서 비휘발성 메모리로의 프로그램 문맥 및 데이터의 이전 기법이 낮은 오버헤드를 갖음을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.756-760
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• 2012

본 연구에서는 콜타르 피치를 출발물질로 하여 KOH로 활성화시킨 슈퍼커패시터용 전극소재를 제작하였다. 콜타르 피치와 KOH의 활성화 비율을 1:4로 설정한 후 활성화 온도를 $600{\sim}900^{\circ}C$까지 $100^{\circ}C$ 단위로 4종류의 활성탄소를 제조한 후 피치계 활성탄소의 전기화학적 성능에 대한 KOH 활성화 온도의 영향에 관하여 고찰하였다. 또한 활성탄소의 형태학적 특성 변화를 흡착등온선과 FE-SEM을 통하여 분석하였다. 실험결과, 활성탄소의 커패시턴스는 전극 내 내부저항의 감소에 따라 증가하였는데, 이는 활성화 온도가 증가함에 따라 활성탄소 내 미세기공이 발달했기 때문이라 판단된다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제11권1호
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• pp.50-59
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• 2020

Birnessite-type manganese dioxide (δ-MnO₂) with hierarchical micro-/mesoporosity was synthesized via sacrificial graphene template approach under mild hydrothermal conditions for the first time. Graphene template was obtained by a surfactant (cetyltrimethylammonium bromide, CTAB) assisted liquid phase exfoliation (LPE) in water. A thin PEDOT:PSS (poly (3,4-ethylene dioxythiophene): poly (styrene sulfonate)) layer was applied to improve electrical conductivity and rate capability of MnO₂. The MnO₂ (535 F g^-1 at 1 A g^-1 and 45 F g^-1 at 10 A g^-1) and MnO₂/PEDOT:PSS nanocomposite (550 F g^-1 at 1 A g^-1 and 141 F g^-1 at 10 A g^-1) delivered electrochemical performances superior to their previously reported counterparts. An asymmetric supercapacitor, composed of MnO₂/PEDOT:PSS (positive) and Fe₃O₄/Carbon (negative) electrodes, provided a maximum specific energy of 18 Wh kg^-1 and a maximum specific power of 4.5 kW kg^-1 (ΔV= 2 V, 1M Na₂SO₄) with 85% capacitance retention after 1000 cycles. The graphene-templated MnO₂/PEDOT:PSS nanocomposite obtained by a simple and green approach promises for future energy storage applications with its remarkable capacitance, rate performance and cycling stability