• Title/Summary/Keyword: 변환에너지

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Wind Turbine Power Performance Testing using Nacelle Transfer Function (나셀 변환 함수를 이용한 풍력터빈 출력성능평가)

  • Kim, Hyeon-Wu;Ko, Kyung-Nam;Huh, Jong-Chul
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.33 no.4
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    • pp.51-58
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    • 2013
  • A study on power performance testing of a wind turbine which has no met-mast at a distance of 2~4 rotor diameter was carried out using the Nacelle Transfer Function, NTF, according to IEC 61400-12-2. The wind data for this study was measured at HanKyoung wind farm of Jeju Island. The NTF was modeled using the correlation between wind speeds from the met-mast and from the wind turbine nacelle within 2~4 rotor diameter from the met-mast. The NTF was verified by the comparison of estimated Annual Energy Productions, AEPs, and binned power curves. The Nacelle Power Curve, NPC, was derived from the nacelle wind speed data corrected by NTF. The NPC of wind turbine under test and the power curve offered by the turbine manufacturer were compared to check whether the wind turbine is properly generating electricity. Overall the NPC was in good agreement with the manufacturer's power curve. The result showed power performance testing for a wind turbine which has no met-mast at a distance of 2~4 rotor diameter was successfully carried out in compliance with IEC 61400-12-2.

Low Power RF Energy Harvesting from the UHF RFID System (UHF RFID 시스템으로부터의 저전력 RF 에너지 하베스팅)

  • Park, Jeong-Heum
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.23 no.1
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    • pp.182-187
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    • 2009
  • In this paper, the power management module of wireless sensor node is designed and fabricated utilizing RF energy from reader antenna of commercial RFID system, which is mainly categorized in the energy harvesting. For this, the rectenna and the high efficient boost converter is designed to get the DC power from RF power for the charging the battery. When the RF power from RFID reader antenna is 1.2[W], the DC power of 3.1[mW] at the distance of 1[m] and 1[mW] at 5.5[m] are obtained. Considering the connection to the battery, the boost converter for enhancing the conversion efficiency is designed. The conversion efficiency at the distance of 4[m] is 79.3[%] and the harvested power is 1.36[mW] which is actually used for the charging the battery. This value is available in the wireless sensor networking.

Behavior of surfacial and optical properties of CdTe thin films by CMP process (CMP공정에 의한 CdTe 박막의 표면 및 광학 특성 거동)

  • Park, Ju-Sun;Na, Han-Yong;Ko, Pil-Ju;Kim, Nam-Hoon;Yang, Jang-Tae;Lee, Woo-Sun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.111-111
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    • 2008
  • 태양전지는 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환시켜주는 광전 소자로서 구조적으로 단순하고 제조 공정도 비교적 간단하지만, 실용화를 위해서는 비용적인 측면이 많은 걸림돌이 되고 있다. 기존의 실리콘 태양전지는 낮은 광흡수율, 고비용임에도 불구하고 가장 많이 활용되고 있는 태양전지 기술이다. 그러나 태양전지의 경제성 향상과 실용화를 위해서는 기존의 실리콘 태양전지 보다 고효율 및 고신뢰도의 박막형 태양전지의 개발이 필요하다. 박막헝 태양전지의 재료로는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘. CIGS, CdTe 등이 있다. 그 중에서도 박막형 태양전지에 광흡수층 물질로는 밴드갭 에너지 (l.4eV 부근), 변환 효율, 경제성 등을 고려했을 때 II-VI족 화합물인 CdTe가 가장 적합한 것으로 각광받고 있다. 하지만 아직까지 실리콘 태양전지에 비해 효율이 많이 떨어지는 단점을 가지고 있기 때문에 효율을 더 끌어올리기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 또한 CMP(chemical mechanical polishing) 공정은 반도체 박막 분야뿐만 아니라 물리, 화학 반응의 기초 연구에도 널리 응용이 되는 기술로써, 시료와 연마 패드 사이의 회전마찰에 의한 기계적 연마와 연마제 (abrasive) 에 의한 화학적 에칭으로 박막 표면을 평탄화하는 기술이다. 본 연구에서는 sputtering 법에 의해 증착된 CdTe 박막에 CMP 공정을 적용하여 표면 특성을 개선한 뒤 태양전지 변환 효율과 직접적인 연관성을 가지고 있는 표면 및 광특성의 변화를 CMP 공정 전과 후로 비교하였다. 표면의 변화를 관찰하기 위해서 AFM(atomic forced microscope) 과 SEM(scanning electron microscopy) 을 이용하였으며, 광특성의 비교를 위해서 흡수율과 PL특성을 측정하였다.

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Assessment of Performance of Motor System for City Bus (노선버스용 구동모터 시스템의 성능평가)

  • Lee, Yoon-Ki;Myong, Kwang-Jae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.2
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    • pp.189-196
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    • 2011
  • Recently, research and development of a hybrid system for passenger cars as well as for heavy-duty vehicles has become more intensive. An electric powertrain system using an electric motor can replace conventional gasoline and diesel engines. The electric motor has a higher efficiency, better acceleration performance, and is more comfortable than conventional powertrain systems; however, new methods for assessing power performance and energy convergence efficiency have to be investigated because the characteristics of an electric motor are entirely different from those of an internal combustion engine (ICE). In this study, an experiment was carried out on a motor (PMSM: Permanent Magnet Synchronous Motor) test bench. One simple driving mode and four other driving modes identified from real-world driving data of a city bus were selected to perform the experiment on the motor test bench. Then, methods for assessing the acceleration performance, energy convergence efficiency, regenerative effect, etc., were investigated. It was found that the energy efficiency of PMSM was about 90% and that 40% of demand energy was regenerated.

단일 나노선의 열전물성 측정용 열전 MEMS 플랫폼 개발

  • Sin, Ho-Seon;Jeon, Seong-Gi;Lee, U;Yu, Jin;Song, Jae-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.589-589
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    • 2013
  • 열전재료는 제백효과(Seebeck effect)에 의해 폐열을 전기에너지로 변환시킬 수 있는 소재로서, 기존의 열전재료가 나노수준으로 크기가 줄어들 경우 양자제한효과에 의한 제백계수의 증가와 표면산란에 의한 열전도도 감소로 인해 벌크재료에 비해 높은 에너지변환효율을 가질 수 있을 것으로 기대되고 있다. 에너지 변환효율은 열전성능계수인 $ZT=S2{\sigma}T/k$로 정의되며 따라서 우수한 열전재료는 높은 제백계수 S와, 높은 전기전도도 ${\sigma}$ 및 낮은 열전도도 k를 갖는 재료여야 한다. 그러나 나노소재는 낮은 측정 신호와 측정소자준비가 어려워 기존 측정시스템으로는 원활한 측정이 어렵다. 특히 열전도도의 경우 나노소재 자체의 열전도 보다 나노소재 주변 구조에 의한 열전도가 큰 경우 정확한 열전도도 평가가 어렵다. 본 연구에서는 나노선의 열전물성을 평가하기 위해 MEMS기반 기술을 이용하여 열전물성 측정플랫폼(MEMS-based thermoelectric measurement platform, MTMP)을 개발하였다. 개발 된 MTMP는 얇은 Si nitride 브릿지들이 허공에 떠 있는 두 개의 아일랜드 형태의 멤브레인 구조를 지지하는 형태로 제작되었으며, 한 쪽 아일랜드구조 위에는 나노히터가 있어 두 아일랜드 구조 사이에 온도구배를 만들 수 있도록 제작되었다. 제작된 멤브레인을 이용하여 전기화학적인 방법으로 합성한 Bi-Te계 나노선의 S, ${\sigma}$ 그리고 k를 측정하였다. 측정결과 화학양론적 미세구조를 갖는 단결정 Bi2Te3 나노선은 300 K의 측정온도에서 $S=-57{\mu}V/K$, ${\sigma}=3.9{\times}10^5S/m$, k=2.0 W/m-K의 측정 값으로 ZT=0.19였다. 본 연구에서 개발한 MTMP는 나노선 뿐만 아니라 나노플레이트의 열전 측정에도 활용할 수 있는 구조로서 나노열전소재 측정에 널리 활용될 수 있다.

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A CMOS Interface Circuit for Vibrational Energy Harvesting with MPPT Control (MPPT 제어 기능을 갖는 진동에너지 수확을 위한 CMOS 인터페이스 회로)

  • Yang, Min-Jae;Yoon, Eun-Jung;Yu, Chong-Gun
    • Journal of IKEEE
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    • v.20 no.1
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    • pp.45-53
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    • 2016
  • This paper presents a CMOS interface circuit for vibration energy harvesting with MPPT (Maximum Power Point Tracking). In the proposed system a PMU (Power Management Unit) is employed at the output of a DC-DC boost converter to provide a regulated output with low-cost and simple architecture. In addition an MPPT controller using FOC (Fractional Open Circuit) technique is designed to harvest maximum power from vibration devices and increase efficiency of overall system. The AC signal from vibration devices is converted into a DC signal by an AC-DC converter, and then boosted through the DC-DC boost converter. The boosted signal is converted into a duty-cycled and regulated signal and delivered to loads by the PMU. A full-wave rectifier using active diodes is used as the AC-DC converter for high efficiency, and a DC-DC boost converter architecture using a schottky diode is employed for a simple control circuitry. The proposed circuit has been designed in a 0.35um CMOS process, and the designed chip occupies $915{\mu}m{\times}895{\mu}m$. Simulation results shows that the maximum power efficiency of the entire system is 83.4%.

집광형 고효율 화합물반도체 태양전지 기술 및 시장 동향

  • O, Dae-Gon;Han, Won-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.25-25
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    • 2010
  • 태양광 에너지는 인류의 미래 에너지로서 이미 그 효용성을 전 세계에 드러내고 있다. 각 나라마다 자국의 에너지 전략 및 일조량등 환경적 여건 또는 경제적 수준에 따라 다양한 에너지 수급의 양태를 띠고 있지만 향 후 한세대 내에 전세계 에너지의 30% 정도를 태양에너지로 공급받게 될 것으로 기대하고 있다. 이러한 추세 속에서 태양광 에너지의 방식도 여건에 따라 다양한 형태들이 상호 경쟁과 보완의 과정을 거치며 꾸준히 연구 개발되어오고 있다. 집광형 태양전지는 그 중에서 광전변환효율의 관점에서 41%라는 경이적인 기록을 가지고 있으며 매년 평균 1% 씩의 발전을 꾸준히 달성해 오고 있다. 특히 화합물반도체 태양전지의 경우 1900년대 후반부터 인공위성등의 에너지 모듈로 독자적인 시장을 형성하고 있었지만 경제성등의 이유로 지상 에너지의 대안으로 고려되지 못하고 있었으나 집광시 효율이 높아지는 특이현상과 다중접합을 통한 태양에너지 스펙트럼의 흡수영역 확대등을 통하여 총체적인 효율이 30%를 넘어서면서부터 서서히 대전력 에너지원으로 주목을 받기 시작하였다. 이러한 기술적 경쟁력에도 불구하고 전세계 태양전지 시장의 대부분은 단결정 실리콘 태양전지가 차지하고 있으며 박막형 태양전지 혹은 유기태양전지등 차세대 태양전지 또한 기존의 단결정 실리콘 태양전지를 기준으로 상대적인 가격경쟁력을 높이므로서 기존시장을 잠식하거나 신규시장을 통하여 점유율을 높이는 전략을 고려하고 있다. 본 세미나를 통하여 현재 화합물반도체 집광형 태양전지 시장을 살펴보고 시장 진입의 걸림돌에 대한 분석과 향 후 동향에 대하여 논의하도록 한다.

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Electrical Characteristics and System Efficiency of the 5.9kW Phosphoric Acid Fuel Cell Power Generation System (소형 인산형 연료전지발전 시스템의 출현 및 효율 특성)

  • 정두환;이원용;이선근;임희천;신동열;최수현
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.05a
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    • pp.90-95
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    • 1993
  • 수력, 화력, 원자력 다음으로 제 4의 전원으로서 관심의 대상이 되고 있는 연료전지는 연료가 가지고있는 화학에너지를 직접에너지로 변환시키는 점에서 종래의 발전 기술과는 원리적으로 다르며, 카르노(Carnot)사이클에 의한 에너지 변환 효율의 제한을 받지 않기 때문에 효율이 높으며 공해가 없는 특징을 가지고 있다. 연료전지의 발전 방식은 작동 온도, 전해질 등에 의해서 분류되나 현재 실용화단계의 기술은 인산형연료전지 발전이다. 인산형 연료전지의 발전용 연료는 천연가스, 메탄올, 납사 등과 같은 탄화수소 계열의 다양한 연료를 사용할 수 있으며, 이들 연료들을 수소가 많이 함유된 가스로 변환시켜 연료전지에 공급하여야 한다. 연료전지발전시스템 개발은 주로 전력이용 측면에서 천연가스를 개질연료로 사용하는 연구가 주류를 이루었으나, 최근에는 전 세계적으로 대기 공해에 시달리고 있는 도시의 환경개선을 위하여 도심용 버스 및 대형 트럭 등에 응용하기 위한 무공해 수송용 자동차엔진의 개발, 국방용 이동전원 개발 및 100㎾ 미만의 현지설치용 및 낙도용 전원으로서 메탄올을 연료로 한 연료전지의 개발이 활발히 진행되고 있다. 한국에너지기술연구소는 한국전력 기술연구원과 공동으로 1989년부터 1992년까지 본체를 제외한 5.9㎾급 인산형 연료전지 발전시스템 즉, 메탄올 연료 개질장치, 운전자동화 시스템, 배열이용 시스템, 종합 배관 등을 설계 구성하여 발전 플랜트의 운전 특성 연구를 수행하였으며, 본 고에서는 이들 설비들의 운전 특성과 발전 플랜트로서의 효율 특성에 대한 고찰을 수행하였다. 본 시스템은 연료개질기가 연결되고 배열을 이용하는 국내최초의 종합적인 연료전지 발전 시스템으로서 개질된 연료로 운전하였을 경우 본체의 효율은 31.9%, 배열을 회수한 종합발전 플랜트의 효율은 45.2%였다.로서, 흰쥐 유선이 LH의 생성처이면서 동시에 작용처이며 유선에서 합성된 GnRH의 조절하에 국부적인 인자로 작용할 가능성을 시사한다.f variation)가 10% 내외로 만족할 만한 범위에 들었다. 본 실험 방법을 타액과 혈청내 testosterone 농도 측정에 응용하여 RIA의 결과와 비교하여 본 바 상관관계가 타액에서 r=0.969, 혈청에서 r=0.990으로 두 결과가 잘 일치하였다. 본 실험에서 측정된 한국인 여성의 타액내 testosterone농도는 107.7$\pm$12.0 pmol/l이었고, 남성의 타액내 농도는 274.2$\pm$22.1 pmol/l이었다. 이상의 결과로 보아 본 연구에서 정립된 EIA 방법은 RIA를 대신하여 소규모의 실험실에서도 활용할 수 있을 것으로 사려된다.또한 상실기 이후 배아에서 합성되며, 발생시기에 따라 그 영향이 다르고 팽창과 부화에 관여하는 것으로 사료된다. 더욱이, 조선의 ${\ulcorner}$구성교육${\lrcorner}$이 조선총독부의 관리하에서 실행되었다는 것을, 당시의 사범학교를 중심으로 한 교육조직을 기술한 문헌에 의해 규명시켰다.nd of letter design which represents -natural objects and was popular at the time of Yukjo Dynasty, and there are some documents of that period left both in Japan and Korea. "Hyojedo" in Korea is supposed to have been influenced by the letter design. Asite- is also considered to have been "Jap

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Study of the Static Shear Behaviors of Artificial Jointed Rock Specimens Utilizing a Compact CNS Shear Box (Compact CNS shear box를 활용한 모의 절리암석시료의 정적 전단 거동에 관한 연구)

  • Hanlim Kim;Gyeongjo Min;Gyeonggyu Kim;Youngjun Kim;Kyungjae Yun;Jusuk Yang;Sangho Bae;Sangho Cho
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.33 no.6
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    • pp.574-593
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    • 2023
  • In this study, the effectiveness and applicability of a newly designed Compact CNS shear box for conducting direct shear tests on jointed rock specimens were investigated. CNS joint shear tests were conducted on jointed rocks with Artificially generated roughness while varying the fracture surface roughness coefficient and initial normal stress conditions. In addition, displacement data were validated by Digital image correlation analysis, fracture patterns were observed, and comparative analysis was conducted with previously studied shear behavior prediction models. Furthermore, the accuracy of the displacement data was confirmed through DIC analysis, the fracture patterns were observed, and the shear properties obtained from the tests were compared with existing models that predict shear behavior. The findings exhibited a strong correlation with specific established empirical models for predicting shear behavior. Furthermore, the potential linkage between the characteristics of shear behavior and fracture patterns was deliberated. In conclusion, the CNS shear box was shown to be applicable and effective in providing data on the shear characteristics of the joint.

A Basic Experimental Study on the Heat Energy Harvesting for Green SOC (녹색 사회기반시설의 열 에너지 하베스팅을 위한 기초실험 연구)

  • Jo, Byung-Wan;Lee, Duk-Hee;Lee, Dong-Yoon;Kim, Yoon-Ki
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.93-101
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    • 2010
  • As the number of indispensable needs of clean energy increases due to the green new deal revolution, the possibility of heat energy harvesting from the surrounding infrastructures such as a railroad or highway was verified. In order to find more efficient usage of a heat source, the possibility of transforming heat into electricity were confirmed using Bi-Te type thermoelectric element, and electrical quality were tested with experiments of different heat source and environmental change in the surrounding infrastructures. After careful experiments, the possibility of collecting thermal energy and findings of the heat temperature change in infrastructrue are verified with a result of obtaining almost 20.82W in 70 celcius($^{\circ}C$) temperature differences and $1m^2$ surface area. Consequently, the ratio of heat temperatiure change and transforming surface area is the most crucial factor in the harvesting heat energy, and reducing thermal loss and improving thermal convection as well as transformation efficiency of thermoelectric element is required to get more efficient and durable generation.