• 한국안전학회지
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• 제25권2호
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• pp.18-23
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• 2010

This paper describes a cause of fire accidents on power system fire DC electric traction vehicles. We investigated fire scene of power line for DC electric traction vehicles. From analysis results, the cause of fire on power line turned out line to ground fault between a feeder of electric power services(pantagraph) and DC electric traction vehicle roof. Fire accident of DC electric traction vehicles be assumed that electric sparks had been produced between the pantagraph and the power line conductor by repetitively making contact and separation, maybe if some material like branches get in between connecting rod it makes progress line to ground fault. ZnO arresters are widely used to protect DC electric traction vehicles against overvoltages caused by lightning or switching surges. However, the arresters are deteriorated by commercial overvoltages and/or lightning one. The deteriorated arresters could lead power failures, such as line to ground fault by a thermal runaway resulting from the increases in leakage current even in a nominal power system voltage. Finally, the power failures would be causative of the fire accident.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.241-247
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• 2008

This paper describes a cause of fire accidents on power system for DC electric traction vehicles. We investigated fire scene of power line for DC electric traction vehicles. From analysis results, the cause of fire on power line turned out line to ground fault between a feeder of electric power services(pantagraph) and DC electric traction vehicle roof. Fire accidents of DC electric traction vehicles be assumed that electric sparks had been produced between the pantagraph and the power line conductor by repetitively making contact and separation, maybe if some material like branches get in between connecting rod it make progress line to ground fault. ZnO arresters are widely used to protect DC electric traction vehicles against overvoltages caused by lightning or switching surges. However, the arresters are deteriorated by commercial frequency overvoltages and/or lightning one. Deteriorated arresters could lead power failures, such as line to ground fault by a thermal runaway resulting from the increases in leakage current even in a nominal power system voltage. The power failures, such as line to ground fault would be causative of the fire accidents.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.640-646
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• 2001

The electrical stability for DC stress of Pr$_{6}$O$_{11}$-based ZnO varistos consisting of ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-CoO-Cr$_2$O$_3$-Er$_2$O$_3$-based ceramics were investigated with sintering temperature in the range of 1325~1345$^{\circ}C$. A the sintering temperature is raised, the nonlinear exponent of varistors was decreased, whereas the stability was markedly improved. The density of ceramics was found to greatly affect the electrical stability for DC stress. The varistors sintered at 13$25^{\circ}C$ were completely degraded because of thermal runaway attributing to low density. The varistors sintered at 1335$^{\circ}C$ exhibited the highest nonlinearity, with a nonlinear exponent of 70.53 and a leakage current of 1.92$\mu$A, whereas they did not exhibit relatively high stability. On the contrary, the varistors sintered at >134$0^{\circ}C$ exhibited not only a high nonlinearity marking the nonlinear exponent above 50 and the leakage current below 3$\mu$A, but also a high stability marking the variation rate of the varistor voltage below 2%, even under DC stress such as (0.80V$_{1mA}$/9$0^{\circ}C$/12h)+(0.85V$_{1mA}$/115$^{\circ}C$/12h)+(0.90V$_{1mA}$/12$0^{\circ}C$/12h)+(0.95V$_{1mA}$/1$25^{\circ}C$/12h)+(0.95V$_{1mA}$/15$0^{\circ}C$/12h). In particular, ti was found that the varistors sintered at 134$0^{\circ}C$ were more nonlinear and more stable, compared with that of 1345$^{\circ}C$.EX>.}C$.EX>.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.13-26
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• 2011

지중송전케이블의 송전용량은 케이블 또는 주변지반의 최대허용온도에 좌우되기 때문에 케이블 주위 되메움재는 운영기간동안 낮은 열 저항성을 유지하여야 한다. 케이블 주위에 발생된 열은 되메움재를 통해 즉시 주위에 발산시켜 제거하여야 하며, 그렇지 않으면 통상온도($50{\sim}60^{\circ}C$)에서도 열폭주에 의한 절연파괴에 이를 수 있다. 본 논문에서는 되메움재의 열 저항을 낮추기 위한 여러 가지 방법에 대해 논하였으며, 다양한 첨가제를 사용하여 시험을 수행함으로써 열 저항 효과를 측정하였다. 연구결과, 영광 동림천 모래의 경우 상대적으로 균등한 입도분포를 나타내는 모래로써 함수비가 증가함에 따라 열저항은 감소하는 경향을 나타내고 있으며, 특히 건조상태에서의 열저항치는 매우 높은 값($260^{\circ}C-cm/watt$)을 보여주었다. 또한 진산 화강암 석분 및 모래-쇄석(A-2), 석분-쇄석 혼합재(E-1), SGFC(모래-자갈-플라이애시-시멘트 혼합재)의 경우 양호한 입도와 낮은 열저항($100^{\circ}C-cm/watt$ 건조시)을 보여주었으며, 이들 연구결과를 토대로 열저항이 낮고 환경친화적인 4가지 형태의 개선된 되메움재를 제시하였다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.69-70
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• 2006

In lithium-ion batteries, separator membrane's, main role is to physically isolate a cathode and an anode while maintaining rapid transport of ionic charge carriers during the passage of electric current. As far as battery safety is concerned, the electrical isolation of electrodes is most crucial since unexpected short-circuits across the membrane induces hot spots where thermal runaway may break out. Internal short-circuits are generally believed to occur by protrusions on the electrode surface either by unavoidable deposits of metallic impurities or by dendritic lithium growth during battery operation. Another cause is shrinkage of the separator membrane when exposed to heat. If separator membrane can be engineered to prevent the internal short-circuit, it will not be difficult to improve lithium-ion batteries' safety. Commonly the separators employed in lithium-ion batteries are made of polyethylene (PE) and/or polypropylene (PP). These materials have terrible limitations in preventing the fore-mentioned internal short-circuit between electrodes due to their poor dimensional stability and mechanical strength. In this study we have developed a novel separator membrane that possesses very high thermal and mechanical stability. The cells employing this separator provided noticeable safety improvement in the various abuse tests.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.41-52
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• 2005

지중송전케이블의 송전용량은 케이블 또는 주변지반의 최대허용온도에 좌우되기 때문에 케이블 주위 되메움재는 운영기간동안 낮은 열저항성을 유지하여야 한다 케이블 주위에 발생된 열은 되메움재를 통해 즉시 주위에 발산시컥 제거하여야 하며, 그렇지 않으면 통상온도$(50\sim60^{/circ}C)$에서도 열폭주에 의한 절연파괴에 이를 수 있다. 본 논문에서는 열저항율이 낮은 지중송전관로의 되메움재를 개발하기 위해 다양한 첨가제를 사용하여 시험을 수행하였다. 연구결과, 영광 동림천 모래의 경우 상대적으로 균등한 입도분포를 나타내는 모래로써 함수비 $10\%$에서 $50^{\circ}C-cm/watt$, 건조시에는 $260^{\circ}C-cnuwatt$를 나타내는 등 대단히 높은 열저항치를 보여주었다. 또한 진산 화강암 석분 및 모래-자갈(D-2), 석분쇄석 혼합재(E-1)의 경우 양호한 입도분포를 나타냈으며, 열저항은 함수비 $10\%$의 경우, $35^{\circ}C-cm/watt$, 건조할 경우 $100^{\circ}C-cm/watt$를 나타냈다. 이들 연구결과를 토대로 열저항이 낮은3가지 형태의 되메움재를 제시하였다. 또한 제시된 되메움재를 대상으로 현장실증시험을 통해 적용성을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.292-295
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• 2004

The SIT was introduced by Nishizawa. in 1972. When compared with high-voltage, power bipolar junction transistors, SITs have several advantages as power switching devices. They have a higher input impedance than do bipolar transistors and a negative temperature coefficient for the drain current that prevents thermal runaway, thus allowing the coupling of many devices in parallel to increase the current handling capability. Furthermore, the SIT is majority carrier device with a higher inherent switching speed because of the absence of minority carrier recombination, which limits the speed of bipolar transistors. This also eliminates the stringent lifetime control requirements that are essential during the fabrication of high-speed bipolar transistors. This results in a much larger safe operating area(SOA) in comparison to bipolar transistors. In this paper, vertical SIT structures are proposed to improve their electrical characteristics including the blocking voltage. Besides, the two dimensional numerical simulations were carried out using ISE-TCAD to verify the validity of the device and examine the electrical characteristics. A trench gate region oxide power SIT device is proposed to improve forward blocking characteristics. The proposed devices have superior electrical characteristics when compared to conventional device. Consequently, the fabrication of trench oxide power SIT with superior stability and electrical characteristics is simplified.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.585-593
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• 2020

현재까지 총 29건의 전기저장장치의 화재가 발생되었는데, 이 중 22건이 신재생에너지 연계용이며, 완전충전 이후, 운전대기 상태인 휴지기간 동안에 계절과 무관하게 화재사고가 발생되었다. 이것은 병렬로 연결된 셀들의 SOC 상태가 서로 다른 경우, 의도하지 않게 SOC가 높은 셀에서 낮은 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상으로, 일부 셀이 과충전되어 열폭주로 인한 화재의 원인으로 평가되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 전기저장장치의 셀프에너지 밸런싱을 방지하는 새로운 BMS의 회로구성과 운용 알고리즘 그리고 SOC 평가알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘과 구현한 BMS를 바탕으로 리튬이온전지의 열화 특성과 열화 및 정상 셀 간의 셀프에너지 밸런싱 특성을 분석한 결과, 정상 셀 대비 열화 셀의 방전 용량 비율은 91.75[%]이며, 열화율이 8.25[%]임을 알 수 있었고, SOC가 높은 정상 셀에서 SOC 낮은 열화 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상이 발생함을 확인하였다. 또한, 셀프에너지 밸런싱 전류가 과도하게 높아지는 경우, BMS가 확실하게 셀들의 병렬연결을 분리하여, 리튬이온전지의 안전성을 향상시킬 수 있어, 본 논문에서 제안한 BMS의 유용성을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.667-674
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• 2000

The stability of ZnO-Pr$_{6}$/O$_{11}$-CoO-Er$_{2}$/O$_3$based varistors was investigated with Er$_{2}$/O$_3$additive content of the range 0.0 to 2.0 mol%. All varistors sintered at 130$0^{\circ}C$ exhibited the thermal runaway within short times even under weak d.c. stress. As a result these varistors were completely degraded. On the contrary the stability of varistors sintered at 135$0^{\circ}C$ was far better than that of 130$0^{\circ}C$. In particular the varistors added with 0.5mol% Er$_{2}$/O$_3$ which the nonlinear exponent is 34.83 and the leakage current is 7.38 $mutextrm{A}$ showed a excellent stability which the variation rate of the varistors voltage the nonlinear coefficient and the leakage current is below 1%, 2%, and 3.5% respectively even under more severe d.c. stress such as (0.80 V$_{1mA}$9$0^{\circ}C$/12h)+(0.85 V$_{1mA}$115$^{\circ}C$/12h)+(0.90 V$_{1mA}$12$0^{\circ}C$12h) Consequently it is estimated that the ZnO-0.5 mol% Pr$_{6}$/O sub 11/-1.0 mol% CoO-0.5 mol% Er$_{2}$/O sub 3/ based varistors will be used to develop the advanced Pr$_{6}$/O$_{11}$-1.0 mol% CoO-0.5 mol% Er$_{2}$/O$_{3}$ based varistors will be used to develop the advanced Pr$_{6}$/O$_{11}$-based ZnO varistors having the high performance and stability in future. future.ure. future.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.203-218
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• 2009

전기자동차, 하이브리드 및 플러그 인 전기자동차 등과 같은 대용량 전력공급을 요하는 영역으로의 리튬 이온전지의 응용을 위해서는 우수한 전지 신뢰성 및 안전성이 요구되어진다. 이러한 요구에 부응하기 위해서는 전지 구성 성분들은 대전류가 흐르는 조건 하에서 불가피하게 발생되는 열에 대한 저항성이 있어야 한다. 그러나 리튬 염을 해리하는 기능을 갖는 카보네이트계 유기 용매는 휘발성이 높고, 가연성 물질이기 때문에 오용 조건에서 전지의 발화, 폭발 등과 같은 열폭주 현상을 억제하지 못하고 연료로 작용하기 때문에 전지의 안전성에 문제를 일으킬 수 있다. 최근 전지의 안전성을 향상시키기 수단으로 난연성 소재에 대한 관심도가 크게 증가하고 있다. 본 총설에서는 난연성 전해액을 설계하기 위한 최근 연구내용을 소개하고자 한다. 액체 전해액의 난연화는 유기용매 일부를 난연성 소재로 대체하는 것에 의해 이루어질 수 있으며 난연제, 불소화 유기용매 및 이온성 액체를 사용하는 접근방법을 통해 전지의 고안전성을 실현할 수 있을 것이다.