• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1996년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.161-161
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• 1996

본 연구에서는 차량(승용차) 시동용 수퍼캐패시터-밧데리 조합시스템에 적용할 시작품 전기이중층 수퍼캐패시터(super-capacitor:SC)를 설계 제작 개발하고 그 성능 특성을 확인하였다. 재래식의 차량용 밧데리의 비동력(specific power)이 100~200 W/kg에 비하여 전기이중층 SC의 경우는 1,000~3,000 W/kg으로 단위 총량당의 동력이 매우 크다. 또한 충방전시의 화학반응이 없는 관계로 인하여 충전식 2차 전지에 비하여 사용수명이 매우 길다. 이러한 SC를 기존의 밧데리와 함께 조합하여 차량 시동용으로 사용하게 되면 밧데리의 사용수명을 2~3배 길게 할 수 있으며 밧데리는 시동에 필요한 큰 전류의 방전이 요구되지 않으므로 그 용량과 크기가 대체로 절반이상 줄어든다. 또한 매우 낮은 온도의 기후조건에서는 밧데리의 방전효율이 급격히 저하되므로 이를 대비하여 필요 이상의 과용량, 과중량 밧데리의 사용이 실제로 행해지고 있으나 조합시스템의 차량 시동시에는 SC가 갖는 특성상 -5$0^{\circ}C$까지의 기후조건에서도 방전효율이 크게 저하되지 않은 채 시동전류를 공급해주므로 혹한지역이나 혹한시의 차량시동에도 탁월한 시동성능을 갖는다. 설계 제작된 SC는 저장에너지 6KJ, 정격전압 12Volt, 설계축전용량 70F 그리고 사용은 도 범위가 섭씨 영하 25도에서 영상 50도이며 무공해성 수용성 전해질을 사용하였으며, 제작된 CS는 사용온도 범위에서 축전용량 65F - 85F, 내부저항 1.8mOhm - 5.2mOhm의 변화를 보였으며, 정상시동에 필요한 방전전류 300Amp의 경우 2.6초의 방전시간, 약 89%의 방전효율을 보였다. 현재까지 상온하에서 30.000회의 충방전 시험결과로서는 방전효율의 저하가 없는 양호한 성능을 보였으며, SC의 시범 작동시험을 실차(소나타 1800cc)에 장착하여 수행한 결과 20회 이상의 연속시동에서도 아무런 문제점 없이 잘 동작하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.339-345
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• 2020

국방 분야에서 유도무기와 같은 일회성 무기체계는 제작 후 오랜 기간 보관되어지기 때문에 수명 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 유도무기에 사용되는 리튬 2차 전지에 대해 수명을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 5년 이상 무기체계에 탑재되어 사용된 리튬 2차 전지를 확보하였으며, 비기능 검사를 수행하여 외적인 변화나 고장이 발생하였는지 확인하였다. 비기능 검사가 끝난 후 리튬 2차 전지의 성능 측정을 위한 방전 시험을 실시하였으며, 방전 시험 시 전지를 규격에 맞추어 충전한 후 방전 시험을 실시하였다. 방전 시험을 통해 초기 충전 전압, 방전 시간, 전지 온도 등을 측정하였으며, 이를 기존에 측정된 데이터와 비교하여 성능 변화 경향을 확인하였다. F-검정과 일원분산분석(One-way ANOVA, Analysis of Variance), 회귀 분석을 통해 노화가 발생하였는지 확인하였으며, 회귀 분석을 통해 측정된 근사식을 통해 리튬 전지의 수명을 추정하였다. 분산분석 결과 p-value 값이 기준값 0.05보다 작은 것을 알 수 있었으며, 일정 시간이 경과하였을 때에 전지의 성능이 15% 이상 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 성능 변화는 리튬 폴리머 셀의 물성 변화로 인해 일어나는 것으로 추정된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1674-1675
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• 2011

USN환경에서 다양한 정보를 획득하기 위한 수 십~수 천개의 배터리 기반 센서노드의 유지, 보수에 많은 시간과 비용이 소요되어 배터리 기반의 센서노드는 USN 산업의 한계점으로 작용한다. 이를 해결하기 위해 본 논문은 센서노드 배터리 충전용 무선전력획득 모듈을 제안한다. 무선전력전송장치가 전송하는 RF 전력을 전력획득모듈이 효과적으로 획득 및 효율적인 관리를 통해 센서노드가 정보를 센싱하고 전송하는데 소모하는 전력 및 자연 방전되는 배터리 전력을 보충한다. 무선전력획득모듈이 적용된 센서노드를 통해 배터리 전력을 일정하게 유지시켜 배터리 교환 주기를 반영구적으로 연장함으로써 USN의 신뢰성과 적용가능성을 높이고 USN산업의 활성화에 기여할 수 있다. 본 논문은 34dBm의 전력전송장치와 무선전력획득모듈 사이의 거리 5m에서 -2dBm의 전력을 획득하여 센서노드용 70mAh의 리튬폴리머 배터리의 충전을 통해 시스템을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.795-798
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• 2011

태양전지를 이용한 LED 가로등 시스템은 태양광을 이용한 신재생에너지를 효율적으로 이용하기 위한 디지털제어 융합기술이다. 고휘도 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명 시스템은 수명이 길고, 효율이 높고, 디지털 제어가 가능하여 백열등 및 형광등을 대체할 차세대 친환경 조명으로 주목받고 있다. 제안된 시스템은 태양광을 이용한 지능형 LED 가로등 전류 제어 시스템으로서, 배터리 수명을 연장하기 위하여 충전 방식 개선하고, 배터리 충전 상태와 조명시간에 따라 LED 방전 전류를 효율적으로 제어한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.297-299
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• 2000

본 논문은 휴대용 기기 충전을 위한 영구 자석형 선형 발전기의 특성 해석을 담고 있다. 발생된 전력의 크기와 용량, 충방전 시간 측정을 포함하고 있으며, 전압 평활화에 따른 결과 역시 고려하였다.

• 한국음향학회지
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• 제12권6호
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• pp.53-61
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• 1993

이 논문은 접은 도체박판의 단순한 구조가 전자유도형 변환기 역할을 한다는 것을 기술하고 있다. Endoh 등은 볼록한 나선코일과 동박판으로 구성된 볼록한 방사면 모양을 한 전자유도형 변환기가 시간적으로 짧은 충격파를 발생할 수 있기 때문에 뚜렷한 초음파 영상을 얻을 목적으로 Eisenmenger에 이어 전자유도형 EMAT를 보고한 바 있다. 여기서는 코일이 없는 EMAT를 소개한다. 이것은 두께 0.05mm, 폭 5cm 길이 임의의 동박판으로 구성되며 동박판은 절연도료를 칠한 종이로 절연되고 접어서 견고하게 밀착시키며, 여러번 접는 경우는 손부채처럼 접는 방향은 교대로 반대방향으로 접는다. 그리고는 엷은 고무판을 표면에 밀착시키고 연변을 실리콘 충전제등으로 고정시키거나, polyester molding을 하여 표면을 concave형으로 하여 완성하였다. 완성된 EMAT들은 수조에서 축전기방전방식으로 실험을 하였으나 EMAT에서 발생되는 으파의 진폭은 접는 회수에 비례하였으녀, 단접형 EMAT보다 다접형 EMAT의 발생음파가 보다 강력하였다. Concave형 EMAT의 음속은 예견한 바와 같이 잘 집속되었다. 그러나 평판형의 경우는 지향성은 100도로서 넓은 지향각을 나타내었다. 2μF, 600Volt의 축전기 방전에 의한 집속형 concave EMAT를 여기시키기 위한 축전기의 용량이 작을수록 대역폭은 더욱 넓었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.269-270
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• 2010

본 논문은 리튬 폴리머 배터리(LiPB)의 OCV(Open Circuit Voltage;개방전압)를 이용한 배터리 SOH(State Of Health;잔존수명) 추정하는 방법의 제안이다. 종래에는 배터리 수명은 제조회사에서 지정된 시간이나 충방전 횟수를 기초로 수명을 결정하였다. 하지만 배터리의 온도, 충전방법, 전류변화 및 DOD(Depth of Discharge;방전심도) 정도에 따라 배터리 수명은 유동적이다. 따라서 배터리가 노후됨에 따라 OCV가 변한다는 원리를 이용하여 임피던스 분석을 통해서 SOH, 즉 배터리 잔존수명을 추정하는 기술을 제안하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.204-205
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• 2019

리튬 이온 전지를 사용하기 위해선 내부 상태를 추정하는 알고리즘이 필요하다. 알고리즘 적용을 위해 리튬 이온 전지에서 나오는 전압과 전류신호를 이용해 전기적 등가 회로 모델을 설계한다. 이 모델은 전압원, 저항, 캐패시터로 구성되어 있으며, 충전과 방전 시 발생하는 전기적 신호를 모사한 것이다. 전기적 등가 회로 모델 분석에 사용되는 상태방정식은 알고리즘과 상황에 따라 변경된다. 본 논문에서는 연속시간 상태방정식과 이산시간 상태방정식에 대해 다루었다. 그리고 실제 알고리즘에 적용해 성능을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.39-46
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• 2009

본 논문에서는 LED 백라이트를 위한 고속 스위칭 전류-펄스 드라이버(Current-Pulse Driver)를 제안하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버는 드레인 정규화 전류미러(Regulated Drain Current Mirror : RD-CM)[1]와 고전압 NMOS 트랜지스터(High-Voltage NMOS Transistor : HV-NMOS)로 구성되었다. 동적 gain-boosting 앰프(Dynamic Gain-Boosting Amplifier : DGB-AMP)를 사용하여 전류-펄스 스위칭 응답속도를 향상시켰다. 출력 전류-펄스 스위치가 꺼졌을 때, RD-CM의 HV-NMOS 게이트 커패시턴스에 충전된 전하가 방전되지 않기 때문에 스위치가 다시 켜졌을 때, HV-NMOS 게이트 커패시턴스를 다시 충전할 필요가 없다. 제안한 전류-펄스 드라이버에서는 게이트 커패시턴스의 반복적인 충 방전 시간을 제거함으로써 전류-펄스 스위칭 동작을 고속으로 하도록 하였다. 검증을 위하여 SV/40V 0.5um BCD 공정으로 칩을 제작하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버의 스위칭 지연시간을 기존 드라이버에서의 700ns에서 360ns로 줄일 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제22권4호
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• pp.338-346
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• 2013

일반 납축전지는 차량의 시동 성능 위주로 최적 설계되어 있다. 최근 차량 전장 시스템과 납축전지를 활용한 연비기술 적용의 증가로 납축전지의 사용 빈도가 늘어나고 있다. 연비기술 적용은 납축전지의 잦은 충방전 반응을 일으켜 납축전지 내구 수명을 단축시키고 있다. 본 연구에서는 납축전지의 노화 수명 모델 구현을 통해 배터리 내구 수명을 예측하는 방법을 제시하고자 한다. 납축전지의 노화에 영향을 미치는 요인은 방전율, 충전 시간, 완충 시간, 온도 조건 등이 있다. 본 논문에서는 납축전지의 동적 거동을 예측하기 위하여 전기화학반응 속도론, 이온의 전달현상, 전극 공극률의 시간에 따른 변화를 고려하였다. 수명 예측을 위해서 노화 메커니즘 중 노화에 가장 큰 영향을 주는 극판 부식 현상과 활물질 탈락을 노화 모델링에 반영하였다. 개발된 납축전지의 노화 모델을 검증하기 위하여 납축전지의 가속 충방전 시험을 수행하였다.