• Composites Research
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• v.32 no.5
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• pp.296-300
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• 2019

Two dimensional transition metal carbides and/or nitrides, known as MXenes, are a promising electrode material in energy storage due to their excellent electrical conductivity, outstanding electrochemical performance, and abundant functional groups on the surface. Use of $Ti_3C_2$ as electrode material has significantly enhanced electrochemical performance by providing more chemically active interfaces, short ion-diffusion lengths, and improved charge transport kinetics. Here, we reports the efficient method to synthesize $Ti_3C_2$ from MAX phase, and opens new avenues for developing MXene based electrode materials for Lithium-Ion batteries.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.273.2-273.2
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• 2016

전기적인 장치를 필요로 하는 분야의 빠른 발전에 따라 그 기본이 되는 에너지 저장소자에 관한 연구가 많은 관심을 불러일으키고 있다. 특히, 다양한 에너지 저장 소자 중 기존의 배터리 보다 높은 에너지 밀도와 빠른 충전/방전 속도, 그리고 상대적으로 긴 수명을 가진 슈퍼커패시터에 관한 연구가 많이 이루어 지고 있다. 나노구조를 가진 슈도용량성 물질을 전극에 합성시키는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 수열합성법이나 전기화학적증착 방법 같이 인위적인 바인더를 사용하지 않고 직접 전극 표면에 합성시키는 방법이 있고, copecipitation이나 졸겔 방법으로 나노구조를 합성한 후 인위적인 바인더를 사용하여 전극 표면에 합성 시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 짧은 시간에 물질을 합성시킬 수 있고 인위적인 바인더를 사용하지 않아 더욱 뛰어난 전기적인 특성을 보이는 전기화학적증착 방법을 이용하여 spherically shaped CuO를 전도성 직물에 직접 합성시켜 전기적인 특성을 연구하였다. 유연한 전도성 직물에 합성된 spherically shaped CuO 는 뛰어난 전기화학적 가역성, 상대적으로 높은 비정전용량, 그리고 많은 사이클 테스트에서도 높은 안정성을 보였다. 이처럼 손쉬운 방법으로 유연한 전도성 직물에 합성된 metal oxide 나노구조는 슈퍼커패시터 뿐만 아니라 염료감응형 태양전지, 다양한 종류의 센서 등 많은 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.10 no.2
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• pp.247-252
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• 2015

The majority of electric power in the domestic manned islands with off-grid power system is supplied by the diesel generators. However, in the case of off-grid islands the fuel cost is more expensive to inland areas and difficult to transport them to islands. So the development of renewable energy system using natural resource have been recently introduced. But renewable energy that depend on the natural environment, it is necessary to organized the hybrid system with existing diesel engine because the energy is difficult to maintain stable electric power. This paper presents the results of a feasibility study of hybrid system with energy storage system such as wind, solar, battery and diesel engine. The study included off-grid island as the Seogeochado islands located in Jeolanamdo Province. And, the paper proposed a optimal capacity of hybrid system configuration to maintain carbon free with minimum investment cost. the analysis of economic adaptability performed by HOMER program.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4692-4697
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• 2014

A micro-grid including photovoltaic source and Li battery has been installed and operated for several years at the campus of USF and been used as a test bed. Photovoltaic power source has been strongly influenced by the location, weather and climate of the installed area. To compensate for the uncertainty of photovoltaic source's power output, a Li battery is connected directly to the photovoltaic source and supplies electric power to the grid. The Li battery is operated to supply power output to the grid according to the charging or discharging mode of the battery based on the average power output of the photovoltaic source, which is calculated from the monitored data for several years. The grid of the photovoltaic and Li battery system is operated as a severe loading condition and the operating characteristics of PV source and Li battery cells are analyzed in detail.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.163-164
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• 2017

본 논문에서는 KMSL(Korea Microgravity Science Laboratory) 큐브 위성에 대해 설명하고 전력시스템 설계 연구 방법을 제시한다. 1~3리터 사이즈인 초소형 인공위성(큐브위성)의 전력시스템은 태양 전지 패널로부터 큐브 위성의 부하장치 운용을 위한 전력을 공급받고, 남은 잉여 전력은 배터리에 저장하여 식(eclipse) 구간 동안 전력이 공급될 수 있도록 전력계가 구성된다. 본 논문에서는 조선대학교 KMSL팀의 큐브 위성에 대한 전력시스템을 설계하기 위해서 위성 궤도 및 자세에 따른 생산 전력, 소비 전력을 인공위성의 자세 및 궤도에 따라 분석하고, 부하 장치의 전원 및 소모전력을 통해 전력 및 에너지 마진(margin)이 충분하도록 전력계시스템의 구성품 용량을 설계하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.138.1-138.1
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• 2010

직접메탄올 연료전지는 액체 메탄올 저장의 이점을 가지고 있어 이동형 전원 등의 응용에 적합하며, 최근 군사용 통신 전원이나 노트북용 전원으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 연료전지 스스로는 초기 기동을 할 수 없고 부하의 응답 특성에 빠르게 대응하기 어렵다. 따라서 연료전지와 배터리를 하이브리드로 구성하면 이러한 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 연료전지에 대한 부하가 안정되어 수명 연장에도 긍정적인 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 직접메탄올 연료전지와 리튬 이차전지를 연계하여 하이브리드 시스템을 구성하고자한다. 시뮬레이션을 통해 채널 형상에 따른 유동 및 차압을 해석하였으며, Single Cell, Short Stack 및 Stack의 특성을 평가하였다. 또한 하이브리드 시스템은 연료전지 스택, 연료전지 운전 장치, 리튬 이차전지, BMS, PCM, DC/DC Converter 등을 구성하여 시스템의 특성 등을 관찰하고자한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.449-450
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• 2016

DC 배전은 분산전원의 연계 효율이 높기 때문에 신재생 에너지의 발전과 함께 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 배터리를 포함하는 전기자동차는 계통으로 전력을 공급함에 따라 피크 부하 감쇄 및 전력 평준화를 이룰 수 있으며, 고가의 에너지 저장장치(ESS)를 대체할 수 있어 관심이 집중되고 있다. 본 논문에서는 바이폴 DC 배전에 적합한 V2G(Vehicle to Grid) 양방향 토폴로지를 제안하였고, V2G 를 활용하여 계통 전압을 개선할 수 있었다. 제안된 기술은 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션을 통하여 효과를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.133-134
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• 2012

태양광 발전 시스템은 계통 전원을 공급받지 못하는 도서 지역이나 산간 지역 등에서 배터리 등의 에너지 저장장치를 연계하여 독립적으로 부하에 전력을 공급할 수 있다. 둘 이상의 태양광 패널을 이용해 독립 운전시에 에너지 발전률을 높이기 위해서는 전력 조절기 출력단의 DC 링크의 전압을 일정하게 유지시켜줄 태양광 패널과 MPPT 동작을 수행하는 패널 간의 상호 간섭에 대해서 고려하여야 한다. 본 논문에서는 두 개 이상의 태양광 모듈을 이용한 독립운전 시스템에서 안정된 DC-링크 전압동작을 보장하는 태양광 패널 및 전력 조절기의 설계 및 해석을 위해 태양전지 제어를 위한 태양전지 특성과 전력조절기의 제어 특성에 대해 알아보고자 한다.

• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.8 no.11
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• pp.215-222
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• 2018

In this paper, the research on the energy storage system adapting super-capacitor has been performed. The most advanced features compared to the conventional lead-acid battery systems is that it can obtain high power capability due to the super capacitor power characteristics. The suggested system can attain high power in short times and achieve high power quality improvements. The application areas are power quality improvement system, motor start power which requires high power during transient times. The energy conversion system consists of bi-directional converter and inverter and advantages of high speed, high power charging and discharging performances. The design steps for the two loop controller of the bi-directional inverter are suggested and verified by the experiment and manufacturing. The two loop controller design starts from linearized transfer function which is calculated from the state averaging model including state decoupling method. The current controller requirements are 20% overshoot and settling time and voltage controller are no overshoot and settling time which is 10 times longer than current controller. The design is verified from the step input response. The designed controllers have unity power factor characteristics and thus can improve the power quality of the grid. It also has fast response time and zero steady state error.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.2
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• pp.123-129
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• 2016

In this paper, results of produced PCU(Power Control Unit) prototype was showed by suggesting and maintaining optimal operation status which let the three functional modules automatically operate with its necessity by prioritizing operation process. In order to validate effectiveness of the suggested method, we produced a test PCU and examined the results. PCU consists of S3R(Sequential Switching Shunt Regulator), BCR(Battery Charge Regulator), and BDR(Battery Discharge Regulator): converting photovoltaic power into constant voltage at linked bus voltage; storing dump power in the battery which is an auxiliary energy storage device; and supplying power charged in battery to the load. To maintain its high reliability and optimal condition of these three power conversion modules, each module operates in parallel and stable bus voltage is required to be retained at all-time due to the nature of power supply for satellite.