• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권9호
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• pp.3061-3070
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• 2012

Novel 2-hexylthieno[3,2-b]thiophene-containing conjugated molecules have been synthesized via a reduction reaction using tin chloride in an acidic medium. They exhibited good solubility in common organic solvents and good self-film and crystal-forming properties. The single-crystalline objects were fabricated by a solvent slow diffusion process and then were employed for fabricating field-effect transistors (FETs) along with thinfilm transistors (TFTs). TFTs made of 5 and 6 exhibited carrier mobility as high as 0.10-0.15 $cm^2V^{-1}s^{-1}$. The single-crystal-based FET made of 6 showed 0.70 $cm^2V^{-1}s^{-1}$ which was relatively higher than that of the 5-based FET (${\mu}=0.23cm^2V^{-1}s^{-1}$). In addition, we fabricated organic photovoltaic (OPV) cells with new 2-hexylthieno [3,2-b]thiophene-containing conjugated molecules and methanofullerene [6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester ($PC_{61}BM$) without thermal annealing. The ternary system for a bulk heterojunction (BHJ) OPV cell was elaborated using $PC_{61}BM$ and two p-type conjugated molecules such as 5 and 7 for modulating the molecular energy levels. As a result, the OPV cell containing 5, 7, and $PC_{61}BM$ had improved results with an open-circuit voltage of 0.90 V, a short-circuit current density of 2.83 $mA/cm^2$, and a fill factor of 0.31, offering an overall power conversion efficiency (PCE) of 0.78%, which was larger than those of the devices made of only molecule 5 (${\eta}$~0.67%) or 7 (${\eta}$~0.46%) with $PC_{61}BM$ under identical weight compositions.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.130-140
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• 2018

연구목적: 본 논문에서는 우리사회의 대체 전력 에너지원으로 적합하고 유용하게 활용 할 수 있는 태양광 발전 단지 건설 시 안전 특성화 접지에 관한 설계 기법을 제안하고자 한다. 즉, 태양광 발전 단지 내의 셀 모듈부터 전기실까지 내부 그리드의 신뢰성을 향상하고 최적화 할 수 있는 용도별 안전 접지를 적용한 사례들을 소개하고자 한다. 연구방법: 태양광 발전 단지 내 토양의 대지 고유저항을 분석하고 컴퓨터 프로그램(CDEGS)을 활용해 전격을 일으키는 접촉전압과 보폭전압을 해석하여 안전접지에 관한 계산과 산출방법에 대해 제안한다. 또한, 토양 환경을 고려한 반영구적인 접지전극의 재료 선정에 관한 연구에 중요성을 논하고자 한다. 연구결과: Wenner 4 전극법으로 측정한 데이터 중 3개 지역의 CASE별 대지 고유저항 최대값과 최소값을 얻을 수 있었고 이 두 값으로 토양의 두께를 알 수 있다. 측정된 데이터를 기본수식 ${\rho}=6.28aR$에 대입하여 MATLAB 컴퓨터 프로그램으로 계산하였다. 즉, 최소 저항값의 두께는 접지전극을 설치하기에 가장 유리한 토양 환경임을 판단 할 수 있다. 결론: 본 연구를 통해 지역의 CASE별 태양광 발전소 내부 그리드에 대지 표면에 전위상승을 억제 할 수 있는 접지시스템 설계기법을 제안하였다. 하지만 대지의 고유저항과 접지시스템에 경련변화를 실시간으로 확인 할 수 있는 모니터링 시스템과 빅 데이터를 축적 할 수 있는 스마트 디바이스의 개발이 추가적으로 연구되어야 할 것이다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권2호
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• pp.505-512
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• 2014

A new donor-accepter-donor-accepter-donor (D-A-D-A-D) type 2,1,3-benzothiadiazole-thiophene-based acceptor unit 2,5-di(4-(5-bromo-4-octylthiophen-2-yl)-2,1,3-benzothiadiazol-7-yl)thiophene ($DTBTTBr_2$) was synthesized. Copolymerized with fluorene and indeno[1,2-b]fluorene electron-rich moieties, two alternating narrow band gap (NBG) copolymers PF-DTBTT and PIF-DTBTT were prepared. And two copolymers exhibit broad and strong absorption in the range of 300-700 nm with optical band gap of about 1.75 eV. The highest occupied molecular orbital (HOMO) energy levels vary between -5.43 and -5.52 eV and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels range from -3.64 to -3.77 eV. Potential applications of the copolymers as electron donor material and $PC_{71}BM$ ([6,6]-phenyl-$C_{71}$ butyric acid methyl ester) as electron acceptors were investigated for photovoltaic solar cells (PSCs). Photovoltaic performances based on the blend of PF-DTBTT/$PC_{71}BM$ (w:w; 1:2) and PIF-DTBTT/$PC_{71}BM$ (w:w; 1:2) with devices configuration as ITO/PEDOT: PSS/blend/Ca/Al, show an incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of 2.34% and 2.56% with the open circuit voltage ($V_{oc}$) of 0.87 V and 0.90 V, short circuit current density ($J_{sc}$) of $6.02mA/cm^2$ and $6.12mA/cm^2$ under an AM1.5 simulator ($100mA/cm^2$). The photocurrent responses exhibit the onset wavelength extending up to 720 nm. These results indicate that the resulted narrow band gap copolymers are viable electron donor materials for polymer solar cells.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.149-155
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• 2023

태양광 발전은 신재생에너지 중 가장 친숙한 발전시설로 약 10여 년 전부터 보급이 확대되기 시작해 현재 시점에서는 시스템의 유지보수관리에 대한 해결 및 기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 특히 태양광 발전시스템의 이상 유무 및 부품 교체시기 그리고 시스템의 종합효율을 최대화할 수 있는 대책이 필요하다. 태양광발전시스템의 한 요소인 PV 인버터는 전력용 스위칭 소자에 의존하는 전력변환 시스템으로 DC/DC 컨버터 및 DC-AC 인버터 구성에 따른 직류(DC-Link) 커패시터가 사용된다. 이러한 직류 커패시터 역시 장시간 사용에 따른 노후 및 열화로 인해 PV 인버터의 발전량 감소와 전력손실 그리고 고조파(THD, 교류출력전류 종합왜형률) 증가로 신재생에너지 설비를 통한 계통 안전성(Safety)에 영향을 미치는 요인으로 분석할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광발전시스템에서 현재 운영 중인 직류 커패시터 용량 상태에 따른 PV 인버터 동작 특성을 고찰함과 동시에 신재생에너지 설비의 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 있도록 연구내용을 제안하였다.

• 전기학회논문지
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• 제62권10호
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• pp.1383-1389
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• 2013

There were telecommunication noise and malfunctions of the electronic devices occurred over a wide area due to the high harmonic voltage and/or current levels of the Back-to-back converter in the DFIG wind power system even though the magnitude of all harmonics is within the international standards. The triangular carrier signals of the PWM used in the power converter system is related to the telecommunication noise because they are in the range of audible frequencies and amplified by a variety of the standing waves that were excited by harmonic voltage sources in the weak grid system such as a long distance distribution transmission lines. This paper describes the characteristics of the harmonics in the wind turbine-generator, numerical analysis and simulation of the harmonics resonance phenomena in the distribution lines as well as measuring induced voltage of the telecommunication lines in parallel with power lines in order to verify the root cause of the telecommunication noise. These noise problems can occur in a wind turbine power system with a non-linear converter at any time, as well as photovoltaic power system. So, the preliminary review of suitable filter devices and switching frequencies of the PWM have to be required by considering the stability of the controller at the design stage but as part of the measures the effect of the telecommunication cable shields was analyzed by comparing the measured data between multi-conductor with/without shields so as to attenuate the sources of the harmonics voltage induced into the telecommunication lines and to apply the most cost-effective measures in the field.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.263-272
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• 2013

인쇄전자는 다양한 기판에 기능적 소자를 프린팅한다. 인쇄방법은 스크린 인쇄, 플렉소그라피, 오프셋 리소그라피와 잉크젯 방식을 통해 적정한 패턴을 만든다. 인쇄기법을 응용하여 활용하기 때문에 전통적인 극소전자공학에 비하여 생산과정이 간단하고 비용 또한 저렴하다. 잉크젯 및 R2R(Roll to Roll)기술이 발전을 거듭해 왔기 때문에 디스플레이에서 태양전지의 제조까지 그 기술이 활용된다. IDTech(2010)에 의하면, 전자인쇄시장은 2010년에 10.99(억달러)에서 2020년 55.10(억달러)로 커질 것이며, 2030년에는 반도체산업의 규모보다 큰 3,000억 달러가 될 것으로 전망하고 있다. 센서, 배터리, 광전지, 메모리, 스마트카드 시장이 확대되는 등 조명에서 디스플레이까지 인쇄전자산업시장은 성장할 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.35-45
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• 2011

최근 정부의 녹색성장 정책에 의해 배전계통에 태양광, 풍력발전 등과 같은 분산전원의 보급률이 지속적으로 증가되고 있는 실정이다. 이러한 분산전원의 설치가 급증함에 따라 기존 배전계통의 조류흐름은 단방향(One-direction)에서 양방향(Bi-direction)으로 변화되고 고장전류의 증 감이 발생하는 등, 다양한 변화가 생겨 배전계통의 운용상에 여러 가지 문제점들이 발생할 가능성이 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원의 배전계통 연계에 따른 보호기기의 정정 및 양방향 보호협조검토가 가능한 보호협조 평가알고리즘을 제안하고, 그 알고리즘을 바탕으로 양방향 보호협조 평가시스템을 제작하였다. 또한 평가시스템을 이용하여 배전계통을 모델링하고 분산전원 연계 시 보호기기들 사이의 보호협조를 검토하여, 분산전원이 연계된 경우 배전계통에 발생할 수 있는 기술적인 문제점들을 분석하여 그 방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2971-2978
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• 2013

최근 배전계통은 정부의 녹색성장 정책으로 태양광, 풍력발전 등과 같은 분산전원의 보급률이 지속적으로 증가되고 있는 실정이다. 이러한 분산전원의 연계로 기존 배전계통의 조류흐름은 단방향(One-direction)에서 양방향(Bi-direction)으로 변화되고, 고장전류의 증 감이 발생하는 등, 다양한 변화가 생겨 배전계통의 운용상에 여러 가지 문제점들이 발생할 가능성이 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원의 배전계통 연계에 따른 보호기기의 정정 및 양방향 보호협조 검토가 가능한 보호협조 평가알고리즘과 실제의 사고전류 값을 이용한 개선된 T-C곡선 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘을 바탕으로 양방향 보호협조 평가시스템을 개선하였다. 또한 평가시스템을 이용하여 배전계통을 모델링하고, 분산전원 연계 시 보호기기들 간의 보호협조를 검토하여, 분산전원이 연계된 경우 배전계통에 발생할 수 있는 기술적인 문제점들을 분석하여 그 방안을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.99.2-99.2
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• 2011

Transparent conducting oxides (TCOs) supported on glass are widely used as substrates in PEC studies for photovoltaic hydrogen generation applications However, high sheet resistane ($10{\sim}15{\Omega}/cm^2$) and fragileness of glass-supported TCO substrates are the obstacles to produce the large area PEC cells. Such internal sheet resistance is detrimental to efficient collection of photogenerated majority charge carriers at the photoactive material and electrolyte interface. Moreover, these TCO substrates are very expensive and consume about 40~60% cost of the devices. Hence, a low sheet resistance of the substrate is a key point in improving the performance of PEC devices. Metallic substrates coated with a photoactive material would be a good choice for efficient charge collection. Such metal substrates based photanodes are best candidate for large-scale phtoelectrochemical water splitting for hydrogen generation. In this study, we report the enhanced PEC performance of $WO_3$ film on metal(chemical etched, bare) substrate. It is proposed that interface between $WO_3$ and the metal substrate is responsible for efficient charge transfer and demonstrated significant improvement in the photoelectrochmical performance. X-ray diffration and FESEM suduies reveled that $WO_3$ films are monoclinic, porous, polycrystalline with average grain size of ~50nm. Photocurrent of $WO_3$ prepared on metal substrates was measured in 0.5M $H_2SO_4$ electroyte under simulated $100mW/cm^2$ illumination.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권10호
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• pp.2329-2337
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• 2009

Three heteroleptic ruthenium sensitizers, Ru(L)($L^1)(NCS)_2$ [L = 4,4'-dicarboxylic acid-2,2'-bipyridine, Ru-T1: $L^1$ = (E)-2-(4'-methyl-2,2'-bipyridin-4-yl)-3-(thiophen-2-yl)acrylonitrile, Ru-T2: $L^2$ = (E)-3-(5'-hexyl-2,2'-bithiophen-5- yl)-2-(4'-methyl-2,2'-bipyridin-4-yl)acrylonitrile, and Ru-T3: $L^3$ = (E)-3-(5"-hexyl-2,2':5',2"-terthiophen-5-yl)-2- (4'-methyl-2,2'-bipyridin-4-yl)acrylonitrile)], were synthesized and used as photosensitizers in nanocrystalline dyesensitized solar cells (DSSCs). The introduction of the 3-(5-hexyloligothiophen-5-yl)acrylonitrile group increased the conjugation length of the bipyridine donor ligand and thus improved their molar absorption coefficient and light harvesting efficiency. DSSCs with the configuration of Sn$O_2$: F/Ti$O_2$/ruthenium dye/liquid electrolyte/Pt devices were fabricated using these Ru-$T1{\sim}T3$ as a photosensitizers. Among the devices, the DSSCs composed of Ru-T2 exhibited highest power conversion efficiency (PCE) of 2.84% under AM 1.5 G illumination (100 mW/$cm^2$).