• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.271-279
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• 2014

A 25kW-class polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell system has been developed for the propulsion of a leisure boat. The fuel cell system was designed to satisfy various performance requirements, such as resistance to shock, stability under rolling and pitching oscillations, and durability under salinity condition, for its marine applications. Then, the major components including a 30kW-class PEM fuel cell stack, a DC-DC converter, a seawater cooling system, secondary battery packs, and balance of plants were developed for the fuel cell system. The PEM fuel cell stack employs a unique design structure called an anodic cascade-type stack design in which the anodic cells are divided into several blocks to maximize the fuel utilization without hydrogen recirculation devices. The performance evaluation results showed that the stack generated a maximum power of 31.0kW while maintaining a higher fuel utilization of 99.5% and an electrical efficiency of 56.1%. Combining the 30-kW stack with other components, the 25kW-class fuel cell system boat was fabricated for a leisure. As a result of testing, the fuel cell system reached an electrical efficiency of 48.0% at the maximum power of 25.6kW with stable operability. In the near future, two PEM fuel cell systems will be installed in a 20-m long leisure boat to supply electrical power up to 50kW for propelling the boat and for powering the auxiliary equipments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.453-454
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• 2016

The ESS(Energy Storage System) connected with distributed generation is drawing attention due to improving the quality load leveling, peak shaving for enhancing reliability of the power grid. The grid-connected inverter makes frequency adjustment to the active power's charge discharge according to the load variation. In addition, the inverter is possible to act as a reactive power compensation device to eliminate harmonic operates as power factor change inhibiting, anti-transient voltage fluctuation, active filter. In this paper, we propose a design method of igbt stack considering the reactive power supply capacity to improve the quality and reliability of the inverter. Moreover, the grid-connected inverter considering the four-quadrant rated operation designed stack and verified the feasibility of the design through a thermal analysis.

• 설비공학논문집
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• 제21권2호
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• pp.118-125
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• 2009

The purpose of this study is to evaluate the stack effect reduction alternatives in tall complex buildings in cold climates. The main problems in tall buildings occur in elevators. Such problems as elevator doors that do not close and exhaust airflows result in excessive pressure differences across elevator doors due to stack effect. Under the expected conditions causing these pressure differences, Field measurements are performed in three tall buildings. Each result of the measurements is analyzed in architectural design aspects. With these analysis, building design guidelines are proposed and analyzed by field measurements and computer simulations.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.7-11
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• 2017

This paper describes a design concept of NPC1 power stack for 1500VDC megawatt level solar inverter. This stack uses three latest half-bridge IGBT modules with highest power density and operation junction temperature, which enable realization of power level beyond 1MW without paralleling. Critical design concept on loop inductance is explained. Dynamic characteristics are verified by double-pulse test. Thermal characteristics and output power limits are verified by thermal test. Temperature-sensitive component on PCB as output power constraint is identified. Different PCB repositioning solutions are tested to give the overall output power thermal derating curves, which enable output power of 1.15MW at $T_A=55^{\circ}C$ with $15^{\circ}C$ thermal margin. The power stack characteristic and performance change under different thermal environment is further analyzed.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권8호
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• pp.740-746
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• 2008

본 연구에서는 다구찌방법을 이용하여 고분자 전해질 연료전지 스택 가스켓의 강건설계를 수행하였다. 스택의 조립과정 시 발생하는 조립오차(잡음인자)를 고려한다. 이러한 잡음인자를 포함한 연구는 연료전지 스택의 안전성 확보와 성능향상을 위해 필요하다. 잡음인자의 영향이 둔감하도록 설계하기 위하여 다구찌의 강건설계 방법을 적용하였다. 가스켓 해석의 경우 하중과 변위의 초탄성 거동을 표현하기 위하여 Mooney-Rivlin의 변형률에너지 함수를 사용하였다. 또한, 단축 및 등가 이축 인장 시험을 통해 초탄성 거동의 해석에 필요한 물성을 구하였으며, 비선형 초탄성 해석을 수행하고 강건설계를 수행 하였다. PEMFC 스택의 강건설계를 통하여 구조적 신뢰성을 확보하게 되었다.

• 청정기술
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• 제7권4호
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• pp.243-250
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• 2001

연료전지는 환경 친화적 대체에너지로 지속적인 연구가 이루어지고 있다. 최근에는 연료전지의 실용화를 위해 적층, 대면적화에 대한 기본 기술이 중요시되고 있다. 그러나 연료전지중 가장 많은 기술적 발전을 이룬 인산형 연료전지에 관해서도 연료전지 설계의 기초자료가 되는 스택의 온도 분포에 대한 연구는 거의 발표되지 않았다. 본 연구에서는 인산형 연료전지 스택의 온도 분포를 전산모사하였다. 이를 통하여 여러 작동 조건에서 스택의 온도 분포를 알아내었으며, 스택 운전시 적절한 온도 측정 위치를 예측할 수 있었다. 또한 냉각단의 유로를 변경하여 전산모사를 수행한 결과 스택 내부의 온도 분포의 표준 편차를 약 50% 감소시키는 효과적인 냉각 디자인을 제안할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.168-173
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• 2021

본 논문에서는 일반적인 ESD 보호소자인 LVTSCR의 구조적 변경을 통해 향상된 전기적 특성을 달성한 새로운 구조의 ESD 보호소자를 제안한다. 또한 요구되는 전압 Application에 따른 ESD Design Window에 최적화된 설계를 위하여 N-Stack 기술을 적용한다. 기존의 LVTSCR 구조에 추가로 삽입된 N-Well 영역은 Anode와 전기적으로 연결함으로써 추가적인 ESD 방전경로를 제공하고 이는 온-저항 및 온도 특성을 향상시킨다. 또한 짧은 Trigger 경로는 기존의 LVTSCR보다 더 낮은 Trigger Voltage 가지므로 우수한 Snapback 특성을 지닌다. 그리고 제안된 ESD 보호소자의 전기적 특성을 검증하기 위해 Synopsys 사의 T-CAD Simulator을 이용하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권4호
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• pp.31-43
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• 1999

본 논문의 주요 목표는 고성능 SVP(Stack-based Video Processor)를 설계하는 것이다. SVP는 과거에 제안된 스택 머신과 영상 프로세서의 최적의 측면만을 선택함으로써 더 좋은 구조를 갖도록 하는 포괄적인 구조이다. 본 구조는 객체 지향형 프로그램의 소규모의 많은 서브루틴을 가지고 있기 때문에 스택 버퍼를 갖는 준범용 S-RISC(Stack-based Reduced Instruction Set Comuter)를 이용하여 객체 지향형 영상 데이터를 처리한다. 그리고 MPEG-4의 반화소 단위 처리와 고급 모드 움직임 보상, 움직임 예측, SA-DCT(Shape Adaptive-Discrete Cosine Transform)가 가능하며, 절대값기, 반감기를 가지고 있어서 부호화하기로 확장할 수 있도록 하였다. SVP는 0.6㎛ 3-메탈 계층 CMOS 표준 셀 기준을 이용하여 설계되었으며, 110K 로직 게이트와 12Kbit SRAM 내부 버퍼로 이루어지고 50 MHz의 동작 속도를 가진다 . MPEG-4의 VLBL(Very Low Bitrate Video) 최대 전송율인 QCIF 15fps(frame per second)로 영상 재생 알고리즘을 수행한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.554-557
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• 2008

In this study, two types of central flow distributor designs are presented and compared to obtain the optimal compact design which has the least flow resistance and the uniform flow distribution in a vehicular fuel cell stack. For effective and reliable prediction on the thermo-flow characteristics of the reactants flow over the entire fuel cell stack domain, open channel flow in the bipolar plates of the power generating cells were simulated by applying a simplified flow resistance model with an empirical porous concept. A number of case studies were performed to figure out an optimal configuration of a central flow distributor device in terms of the time-dependent thermo-flow behavior and load-dependent flow distribution. The results showed that the stable and load-independent thermo-flow uniformity is very design specific, which is closely associated with the design of central manifolding devices in order to achieve the enhanced volumetric power density and the reliable long-lasting operating of fuel cells.

• 한국가스학회지
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• 제21권6호
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• pp.81-87
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• 2017

SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)는 고온 연료전지 중 하나이며, SOFC 시스템과 스택은 고온 운전 특성을 가지고 있다. 이러한 특성 때문에 시스템 설계 및 재료의 선택, 내구성 확보, 안전성능 확보에 많은 어려움을 가지고 있다. 따라서 SOFC 연료전지의 상용화와 보급을 위해서는 안전성능 평가기술과 평가시스템의 개발이 병행되어야 한다. 본 연구에서는 스택 안전성능 평가시스템의 제작을 위하여 국내 외 SOFC 관련규격 및 스택의 위험요소를 분석하였다. 분석한 자료를 바탕으로 스택 안전성능 평가 시스템의 제작을 위한 평가항목을 도출하였다. 본 연구 결과를 통해 SOFC 연료전지의 보급 활성화와 안전한 사용 환경에 기여할 수 있기를 기대한다.