• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.1
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• pp.19-26
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• 2010

A PEMFC(proton exchange membrane fuel cell) is a good candidate for residential power generation to be coped with the shortage of fossil fuel and green house gas emission. The attractive benefit of the PEMFC is to produce electric power as well as hot water for home usage. The thermal management of PEMFC for RPG is to utilize the heat of PEMFC so that the PEMFC can be operated at its optimal efficiency. In this study, thermal management system of PEMFC stack is modeled to understand the dynamic response during load change. The thermal management system of PEMFC for RPGFC is composed of two cooling circuits, one for controling the fuel cell temperature and the other for heating up the water for home usage. The different operating strategy is applied for each cooling circuit considering the duty of those two circuits. Even though the capacity of PEMFC system (1kW) is enough to supply hot domestic water for residence, heat-up of reservior takes some hours. Therefore, in this study, time schedule of the simulation reflects the heat-up process. Dynamic responses and operating strategies of the PEMFC system are investigated during load changes.

• ICROS
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• v.4 no.2
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• pp.8-14
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• 1998

본 고에서는 신경회로망 응용 활성화에 도움을 주기 위해 현재까지 구현된 소프트웨어들을 소개하고 응용되는 관련 분야들을 정리소개하였다. 현재의 전세계적으로 신경회로망에 관련된 산업은 약 8억달러이며, 1998년에는 22억달러정도까지 시장이 늘어날 전망이다(미국의 시장조사 회사 Frost and Sullivan이 예측한 자료를 인용). 그리고 소비자를 대상으로 하는 가정용과 산업용을 중심으로 시장이 늘고 있다. 앞으로는 작은 소프트웨어 회사를 중심으로 신경회로망 시뮬레이터 제작과 신경회로망 칩을 이용한 컴퓨터의 제작이 주가 될 것이다. 현재의 칩의 발전속도를 고려하면 상당한 수준의 신경회로망 칩이 발표되고, 칩에 기반한 다른 하드웨어에도 영향을 줄 것으로 예상된다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.1
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• pp.81-88
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• 2007

In this paper, a new single-phase utility-interactive inverter system for residential power generation with fuel cell is proposed. The proposed inverter system is not only capable of working in both stand-alone and grid-connected mode, but also ensures smooth and automatic transfer between the two modes of operation. The proposed control method has little steady-state error and good transient response characteristic. Also, the control method can be implemented using low-cost, fixed point DSP since it has simpler structure, smaller amount of calculation, and smaller number of sensors. The controller for the proposed utility-interactive inverter system is described, and the validity is verified through simulation and experiment.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.3-5
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• 2010

본 논문은 연료전지를 이용한 가정용 발전시스템의 계통 연계를 위한 3kW급 전력변환 시스템의 개발에 관한 것이다. 저전압 대전류 출력특성을 갖는 연료전지의 전류리플 최소화를 위해 멀티페이즈 컨버터를 적용한 DC/DC 승압 컨버터를 제안하고자 한다. 특히 고밀도 전력변환 시스템의 스위칭 손실 극소화를 위해 고효율 ZVS Soft-Switching 동작을 구현하였다. 또한 본 연구에서는 높은 승압비로 변환된 전압을 통해 계통운전 동작을 수행하기 위한 DC/AC 단상 인버터와 고효율 무결점 기능을 갖는 디지털 방식의 DSP를 적용한 제어기 개발도 병행하여 수행되었다. 제안하는 3kW급 멀티페이즈 컨버터 및 계통연계형 인버터의 Proto-Type을 제작하고 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.131.2-131.2
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• 2010

SOFC 발전 시스템은 친환경 고효율 에너지 발전 미래 에너지기술로서 개발의 초점이 되고 있다. SOFC는 연료전지 발전 기술 중 최고효율과 최장 수명을 가지며 유일하게 기존 발전기술과 가격 경쟁이 가능한 것으로 알려지고 있다. 현재 분산 발전용으로 개발이 진행되고 있으며 향후 중앙발전, 휴대용, 가정용 및 수송용 등으로 그 시장이 확대될 것으로 예상된다. 분산 발전 SOFC 개발을 위해서는 시스템 Scale-up이 기술 확보가 관건이며 특히 스택 제조 비용의 2/3 이상을 차지하는 대면적 단전지 제조 공정 기술 개발이 필요하다. 단전지 대면적화는 원가 절감 및 성능 개선을 기대할 수 있게 하므로 분산 발전 SOFC 상용화를 위한 핵심 기술이라 할 수 있다. 그러나 기존의 국내 SOFC 연구는 시스템이나 소형 단전지 위주로 진행되어 왔으며 대면적 단전지 제조를 위한 핵심 공정 기술에 대한 연구는 취약한 상황이다. 또한 랩스케일의 소규모 연구를 뛰어넘는 양산 기술 개발에 대한 연구는 전무한 실정이다. 또한 재료 및 공정 적합성을 요구하는 대면적 SOFC 단전지의 양산 기술 개발을 위해서는 원료 분말 및 기초소재의 국산화를 통한 제조 공정 윈도우를 확대하여 제조 수율을 향상하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 그동안 포스코파워(주)에서 대면적 SOFC 단전지 양산 기술 개발을 위해 추진 중인 $400cm^2$급 대면적 SOFC 단전지의 제조 및 성능에 대한 연구 결과를 발표하고자 한다. 또한 대형 단전지 제조 공정의 재현성, 상용화 수준의 성능, 내구성 및 경제성 확보를 위한 공정 개선을 위한 포스코파워(주)의 연구 현황 및 양산 기술 확보를 위한 제조 윈도우 확보 전략에 대해 발표하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.131-131
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• 2009

최근 환경규제가 강화되면서 친환경적인 전력생산 요구 등의 외부환경 변화에 따른 우리나라의 전력구조가 기존의 중압 집중형 발전을 탈피한 분산전원 발전에 대한 관심이 증대되고 있는 실정이다. 특히, 분산전원으로서의 전력생산은 공급의 안전성, 경쟁력 및 에너지의 지속성 등이 요구되어지는데, 재생에너지가 가지고 있는 에너지 지속성의 한계 및 설치의 제약성을 탈피할 수 있는 시스템으로 현재 연료전지시스템이 가장 근접해 있는 실정이다. 즉, 도시가스 인프라가 우수하고 인구조밀 지역이 많은 우리나라의 특성상 각 가정 및 건물에 쉽게 설치하고 공급의 안전성을 갖는 건물용 연료전지는 최근 가장 각광받고 있는 분산전원 시스템 중의 하나이다. 올해부터 모니터링사업의 일환으로 수용가에 설치 될 연료전지 시스템이 얼마나 안정적으로 전기와 열을 각 가정에 공급하고 시스템의 안전성을 확보하는 가는 건물용 연료전지의 분산전원으로서의 가능성 및 국민의 수용성을 증대시키는 중요한 역할을 할 것이다. 연료전지시스템은 상용전력과 연계되어 있기 때문에 시스템의 안정성 뿐만 아니라 상용전력의 변화에 대응하여 안정적인 운전을 하는지에 대한 평가가 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 가정용 연료전지시스템의 성능 및 안전성평가의 일환으로 계통연계형 전력변환장치의 성능 및 안전성을 평가 하고자 한다. 연료전지 검사를 위한 계통연계형 전력변환장치의 시험평가 항목으로는 크게 정상특성성능시험, 보호기능성능시험, 과도응답특성성능시험 및 외부사고성능시험 등으로 나뉘어진다. 본 연구에서는 외부사고 성능시험 항목들인 출력측 단락시험, 계통전압 순간정전?순간강하시험 및 부하차단 시험 등을 통하여 외부사고에 대한 성능 및 안전성을 평가하였다. 외부사고 성능시험의 주 목적은 시스템의 이상 운전이 아니라 외부의 영향에 따른 시스템의 안전성 및 전력품질을 평가한다. 출력측 단락시험을 수행하기 위해서 전력변환장치를 정격 출력 전압, 정격 출력 주파수 및 정격 출력에서 운전한 후, 교류 전원장치는 단락 전류를 검출하여, 사고 발생 후 0.3초 이내에 개방하도록 설정하였다. 여기서, 단락 저항 Rsc를 정격 전류의 10배 이상에 해당하는 부하와 같은 값으로 설정하였다. 스위치 SWSC를 폐로하여 단락 상태를 만들며, 이 때 전력변환장치의 출력전류와 차단 또는 정지 시간을 측정하였다. 실험 결과에 대한 판정기준은 단락전류를 검출하여 0.5초 이내에 개폐기 개방 또는 게이트 블록 기능이 동작하여 시스템을 안정하게 정지시키고 시스템 어떤 부위에도 손상이 없어야 한다. 실험 결과 파워컨디셔너의 출력전류 및 차단 또는 정지된시간이 40ms로 나타났고, 출력전류의 파형도 매우 안정함을 볼 수 있었다. 이와 같이 모든 실험을 수행한 결과 외부사고에 대하여 시스템이 안전하게 정지하는 등 연료전지 시스템의 안전성을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.105-111
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• 2005

• 전기의세계
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• v.35 no.3
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• pp.153-164
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• 1986

인공위성이 실현된 이래로 그것을 원거리통신에 이용하기 위한 연구가 미국을 필두로 세계각국에서 활발히 진행되어 급속한 발전이 거듭되었다. 그리하여 위성통신은 오늘날 인류의 사회생활에 있어서의 기본적인 수단으로 필요불가결한 것이 되었다. 즉, 그것은 획기적이고 근대적인 통신수단으로서 비단 통신에의 이용에 그치지 않고 오늘날에 와서는 방송, 기상관측, 항해, 자원탐사, 과학연구등의 목적에도 널리 이용되고 있다. 그러한 바, 본고에서는 BS-2위성방송시스템, 음성신호의 전송방식, 위성방송 가정용 수신기에 대해서 기술하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.12 no.2
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• pp.119-130
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• 2009

This article reviews recent R&D trends in SOFC development with an emphasis on industries that can produce the SOFC stack and power generation system. SOFC is an electrochemical device that can convert the chemical energy of fuel into the electrical energy with environment friendly system and high efficiency. SOFC power generation system could be classified as the portable power generation system, auxiliary power unit(APU), residential power generation(RPG) and large size distributed power generation. In the case of more than 10kW system, the major R&D trends are focused on the tubular type SOFC system with high efficient and long term stability to meet the commercialization of SOFC power generation system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.347-349
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• 2005

본 논문에서는 가정용으로 사용하는 3kW 무변압기형 태양광 발전용 인버터에 대하여 설명한다. 지금까지 국내에서 생산되고 있는 태양광 발전용 인버터는 외산을 제외하고는 상용 주파수의 변압기를 장착한 형태로서 계통에 안정적이고 제어가 간단하지만 부피가 크고 무게가 무겁고, 또한 태양전지의 입력 전압 범위가 좁다는 단점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위해서 승압형 DC-DC 컨버터를 추가하여, 변압기 없이 컨버터와 인버터로 구성된 시스템을 소개하고 구성 및 특성에 대해서 알아본다.