• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.104-113
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• 1993

전력수요의 지속적인 증가와 부하율이 점차 낮아짐에 따라 전력사용을 합리적이고 경제적으로 운용할 필요가 있다. 이를 위하여는 고속응성과 분산배치가 가능한 전력저장 시스템의 전력계통에의 적용 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 배경에서 전력저장 전지시스템의 전력계통에의 적용 가능성을 확인하기 위하여 시뮬레이터 형태의 20 kVA 전력저장 전지시스템의 설계, 제작 및 그 특성시험을 수행한 결과를 기술하였다. 전력저장 전지시스템은 전력을 직류로 저장하는 전지부와 전력을 직 ·교류 변화하고 계통과 연계하는 직·교변환부 그리고 이를 제어하는 제어부로 구성되어 있다. 전지부에서는 전력저장용의 새로운 연축전지 시스템을 설계·제작하였으며, 직·교변환부에서는 양방향 인버터 시스템을 적용하여 전지에의 충전과 방전을 글일 시스템으로 하여 충전기와 인버터 기능을 동시에 수행하도록 하였다. 또한 4상한 운전을 가능하게 하여 무효전력보상 기능도 수행하도록 하였다. 이 시스템은 MW시스템의 시뮬레이터 형태로 제작된 것으로 이 연구로부터 얻은 특성 시험 결과를 바탕으로 MW 시스템의 개념설계가 가능하다. 앞으로 전력저장 전지시스템은 수십 MW 시스템까지 구축될 전망이어서 본 연구는 이를 위한 준비 단계라고 할 수 있다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.653-658
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• 2016

본 연구에서는 1차원의 $MnO_2$ nanowire를 $KMnO_4$와 $MnSO_4$ 전구체 혼합물의 수열합성법(hydrothermal method)을 사용하여 제조할 수 있는 합성법을 개발하였다. 제조된 $MnO_2$ nanowire는 전기화학 반응 동안 전자와 이온전달을 용이하게 할 수 있는 넓은 비표면적과 기공구조를 나타내었다. MnO2 nanowire의 미세구조 및 화학구조를 주사형 전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), 광전자분석기(XPS), X-ray 회절분석법(XRD), 비표면적분석장비(BET)를 사용하여 분석하였다. 본 $MnO_2$ nanowire 전극의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(cyclic voltammetry)과 정전류 충전-방전법(galvanostatic charge-discharge)을 사용하여 3상 전극 시스템(three-electrode system)에서 분석하였다. $MnO_2$ nanowire 전극은 높은 비정전용량(129 F/g), 고속 충방전(61% retention), 반 영구적인 수명특성(100%)을 나타내었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권11호
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• pp.215-222
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• 2018

본 논문에서는 슈퍼커패시터를 적용한 에너지 저장장치에 대해서 연구하였다. 납축전지등을 사용하였던 기존방식과는 다르게 슈퍼커패시터를 사용하여 고출력을 달성할 수 있으며, 이러한 특징으로 인하여 연구된 저장장치는 비상전원용 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전력품질 개선이나 짧은 순간에 큰 출력을 요구하는 고속 기동용 모터등의 전원시스템으로도 사용이 가능한 장점이 있다. 에너지변환 시스템은 양방향 인버터와 컨버터로 구성되어 고속, 고출력의 충전, 방전을 수행할 수 있는 장점도 있다. 양방향 인버터를 이용한 two loop 제어기 설계 방법이 제시되었고, 실험과 제작을 통해 설계 방법의 정합성을 입증하였다. 설계 순서는 먼저 상태공간 평균화 기법과 Decoupling 기법을 이용하여 선형화된 전달함수를 계산하였다. 다음 20% 오버슈트와 안정시간을 만족시키는 전류 제어기 설계를 한 후에 오버슈트 없는 전압과 10배 이상 느린 안정시간을 가지는 전압제어기를 설계한 후 단위계단응답 커브를 통해 원하는 설계특성이 나오는 지를 확인하는 과정으로 이루어진다. 설계된 제어기들은 계통과 단위 역률을 이루며 제어되기 때문에 전력품질 향상을 이룰 수 있으며, 빠른 응답특성과 정상상태 오차를 0으로 만들 수 있는 우수한 제어특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.