• Title/Summary/Keyword: 분산 에너지

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Si 기판위에 형성된 ZnO 나노입자의 열처리 온도변화에 따른 구조적 성질과 전자적 성질에 관한 연구

  • Park, Geun-Gap;No, Yeong-Su;Park, Gyeong-Hun;Son, Dong-Ik;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.107-107
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    • 2010
  • ZnO는 상온에서 에너지 밴드갭이 3.37 eV 이고 엑시톤 속박에너지가 60 meV 인 넓은 에너지 띠를 가진 반도체이다. ZnO 반도체는 고에너지 영역에서 광투과율 및 에너지 수집율이 큰 특성을 가지고 있기 때문에 단파장 영역에서 작동하는 발광 다이오드나 반도체레이저 소자 응용에 사용되고 있다. 이와 더불어 액정디스플레이, 유기발광소자 및 태양전지에서 투명 산화물 전극으로 많은 응용이 되고 있다. 본 연구에서는 p-type Si 기판 위에 ZnO 나노입자 형성과 구조적 성질과 전자적 성질에 대하여 조사하였다. ZnO 나노입자를 형성하기 위해 ethanol에 zinc acetate dehydrate (5 wt%)을 적절히 분산시킨 $Zn(CH_3COO)_2H_2O\;+\;CH_3OH$ 용액을 스핀 코팅하여 산소 분위기에서 각각 $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $700^{\circ}C$$900^{\circ}C$로 각각 2시간 동안 열처리 하였다. X-ray 회절 실험 결과는 열처리 온도에 관계없이 ZnO (0001)의 피크가 관측되었다. 원자힘 현미경 이미지상으로 열처리 온도에 따른 ZnO 나노입자의 표면상태의 변화와 나노입자의 크기의 변화를 확인하였다. X-ray 광전자 분광 스펙트럼 결과는 Zn $2p_{3/2}$와 O 1s의 전자상태 스펙트럼을 분석하여 ZnO 나노입자가 형성됨을 보여주었다. 본 연구를 통하여 용액방법을 사용하여 제작된 ZnO 나노입자의 열처리 온도변화에 따른 구조적 성질과 전자적 성질을 이해하는데 도움을 줄 것이다.

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Power and Location Information based Routing Protocol Design in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 전력과 위치정보 기반 라우팅 프로토콜 디자인)

  • Son Byung-Rak;Kim Jung-Gyu
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.11 no.2
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    • pp.48-62
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    • 2006
  • In recent years, wireless sensor networks(WSNs) have emerged as a new fast-growing application domain for wireless distributed computing and embedded systems. Recent Progress in computer and communication technology has made it possible to organize wireless sensor networks composed tiny sensor nodes. Furthermore, ad-hoc network protocols do not consider the characteristics of wireless sensor nodes, making existing ad-hoc network protocols unsuitable for the wireless sensor networks. First, we propose power-aware routing protocols based on energy-centered routing metrics. Second, we describe power management techniques for wireless sensor nodes using the spatial locality of sensed data. Many nodes can go into a power-down mode without sacrificing the accuracy of sensed data. Finally, combining the proposed techniques, we describe an overall energy-efficient protocol for data collection. Experimental results show that the proposed routing protocol can extend the routing path lifetime more than twice. The average energy consumption per sensing period is reduced by up to 30%.

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Calculation of Non-revenue Water Ratio through the Artificial Neural Network of Water Distribution System (인공신경망을 이용한 상수관망 내 무수율 산정)

  • Jang, Dong Woo;Choi, Gye Woon;Park, Hyo Seon;Jo, Hyoung Geun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.120-120
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    • 2017
  • 인천지역의 상수도공급은 팔당댐을 취수원으로 하여 도수, 송수관을 거쳐 인천지역 내 정수장을 통하여 각 급수지역까지 일원화된 관로시스템으로 공급되고 있다. 관망에서의 적절한 수압관리, 노후관로 교체사업 등은 급수관망 내 관로 사고위험을 줄일 수 있고, 누수량을 저감하여 무수율의 감소로 이어질 수 있다. 상수관망 내 누수에 영향을 주는 물리적, 운영적 요소를 파악하고, 이를 이용하여 누수해결을 위한 방법론을 제시하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 인천시 배수관망 데이터를 활용하여 통계분석 및 인공신경망을 통하여 무수율에 영향을 미치는 인자를 선별하고, 무수율과의 연관성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 대상지역에 대한 시설현황 및 운영자료를 취득하고, 무수율 분석에 활용하였다. 인천시의 소블럭을 대상으로 관로노후도, 배수관연장, 평균관경, 급수전당 공급량, 누수발생 횟수, 용도지역, 관망구성 형태 등을 고려하여 무수율과의 관계분석을 위한 통계분석을 수행하였다. 특히 급수에 필요한 최소에너지와 관망에서 공급되는 에너지를 비교하기 위하여 관망해석 프로그램인 EPANET을 이용하여 관망내 절점에서의 수압과 수요량이 적용된 최소공급에너지를 활용하였고, 이를 통하여 블록 내 과잉공급에너지와 무수율의 영향성을 비교하였다. 최종적으로 산출된 주요인자에 대한 주성분분석, 분산분석, 다중회귀분석 등의 통계분석과 인공신경망에 의해 학습된 알고리즘을 통하여 산정된 무수율을 실측 무수율과 비교, 분석하였다. 인공신경망에 의해 산정된 무수율과 실측 무수율의 정확도를 평가하기 위하여 MAE, MSE, PBIAS 등의 정확도 평가와 산점도 분석을 수행하고, 상관계수를 도출하여 가장 정확한 방법을 결정하였다. 분석 결과 통계분석에 의한 다중회귀식으로 산출된 무수율 보다 인공신경망에 의한 무수율이 실측값에 더욱 근접한 것으로 나타났으며 이용된 뉴런의 수의 따라 산출결과가 상이하기 때문에 최적 뉴런의 수를 산정해야 할 필요가 있음을 확인하였다. 특히 사용된 상수관망 주요인자 중 주성분분석을 통하여 선정된 각 성분을 인공신경망에 적용시 더욱 정확한 무수율 예측이 가능한 것으로 나타났다.

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Research Trend on Performance Diagnosis and Restoration Technology of Waste Lithium Ion Battery for Energy Storage Systems (에너지저장장치용 폐리튬이온배터리 성능 진단 및 복원 기술동향)

  • Lee, Kiyoug;Choi, Jinsub;Lee, Jaeyoung
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.30 no.3
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    • pp.290-296
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    • 2019
  • Lithium-ion batteries are one of the most interesting devices in a number of energy storage systems. In particular, the usage of energy storage devices is increasing due to an increase in demand for renewable energy as a distributed power supply source, stable supply of electric power, and expansion of electric vehicles. Of late, the recycling and restoration technology of waste lithium ion batteries due to the increase in its usage amount as the energy storage system is a socially and economically important research field. In this review, we intend to describe the performance diagnosis, recycling or restoration technology of lithium ion battery and its potential development.

Anti-washout Grouts for Underwater Sealing of Karst Cavities and Construction Research Tendencies (수중 불분리성 그라우트 개발 기술 동향)

  • Baluch, Khaqan;Kim, Jung-Gyu;Kim, Jong-Gwan;Yu, Ji-Yun;Yang, Hyung-Sik
    • Explosives and Blasting
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    • v.38 no.4
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    • pp.46-52
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    • 2020
  • Although anti-washout grouts are used extensively in underwater targets, major constraints continue to be associated with their use. These include poor bonding strength, poor pumpability, and loss of high strength in everyday engineering applications. In this study, based on the literature pertaining to self-compacted, non-dispersive, anti-washout grouts, a review of research trends in anti-washout grouts for underwater construction and sealing of karst cavities was carried out in order to determine the problems faced in this field. Grouts used under water suffer a loss of strength and bonding strength in comparison to grouts cast in air. Researchers are designing high-viscosity grouts to overcome the inrush of water and seal karst cavities; however, in doing so, they have inadvertently caused serious problems pertaining to the pumpability of these grouts and concretes in deep target locations. Thus, the majority of the anti-washout grouts and concretes that have been developed are not applicable to deep target environments, instead being suitable for only near-surface targets.

Nickel Catalysts Supported on Ash-Free Coal for Steam Reforming of Toluene (무회분탄에 분산된 니켈 촉매의 톨루엔 수증기 개질)

  • PRISCILLA, LIA;KIM, SOOHYUN;YOO, JIHO;CHOI, HOKYUNG;RHIM, YOUNGJOON;LIM, JEONGHWAN;KIM, SANGDO;CHUN, DONGHYUK;LEE, SIHYUN
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.29 no.6
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    • pp.559-569
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    • 2018
  • Catalytic supports made of carbon have many advantages, such as high coking resistance, tailorable pore and surface structures, and ease of recycling of waste catalysts. Moreover, they do not require pre-reduction. In this study, ash-free coal (AFC) was obtained by the thermal extraction of carbonaceous components from raw coal and its performance as a carbon catalytic support was compared with that of well-known activated carbon (AC). Nickel was dispersed on the carbon supports and the resulting catalysts were applied to the steam reforming of toluene (SRT), a model compound of biomass tar. Interestingly, nickel catalysts dispersed on AFC, which has a very small surface area (${\sim}0.13m^2/g$), showed higher activity than those dispersed on AC, which has a large surface area ($1,173A/cm^2$). X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the particle size of nickel deposited on AFC was smaller than that deposited on AC, with the average values on AFC ${\approx}11nm$ and on AC ${\approx}23nm$. This proved that heteroatomic functional groups in AFC, such as carboxyls, can provide ion-exchange or adsorption sites for the nano-scale dispersion of nickel. In addition, the pore structure, surface morphology, chemical composition, and chemical state of the prepared catalysts were analyzed using Brunauer-Emmett-Taylor (BET) analysis, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, and temperature-programmed reduction (TPR).

An Optimization of 11kW Gas Engine for Distributed Energy Source Modified from Gasoline Engine (가솔린엔진을 개조한 분산전원용 11kW급 천연가스엔진의 성능 최적화)

  • Lee Youngae;Pyo Youngdug;Kim Gangchul;Oh Sidoek
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.13 no.3
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    • pp.96-101
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    • 2005
  • Cogeneration is an energy conversion process, where electricity and useful heat are produced simultaneously in one process. Also, carbon dioxide emissions can be reduced as well. The cogeneration process may be based on the use of steam, gas turbines or combustion engines. However, there have been few models with an output of less than 100 kilowatt. In the present study, a spark ignited gas engine with generation output of 10 kilowatts was developed for micro cogeneration package. The gas engine shows 29.2$\%$ of thermal efficiency under Stoichiometric combustion and 33.6$\%$ of thermal efficiency under lean combustion. NOx emission shows less than 10ppm at 13$\%$ oxygen under stoichiometric combustion and about 100ppm at 13$\%$ oxygen under lean combustion.

Preparation and Properties of Water-borne PU Having Ionic Center onto Flexible Side Chain (유연한 곁가지 말단에 이온성 작용기를 가지는 양이온성 수분산 PU의 제조와 물성)

  • Kim, Dong-Min;Bang, Moon-Soo;Kim, Hyung-Joong
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.7 no.1
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    • pp.3-9
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    • 2006
  • Three isocyanate groups of IP-$75^{(R)}$ and one hydroxyl group of various amino alcohols were applied for preparing cationic type water-borne polyurthane (PU) having ionic center onto flexible side chains. Average particle size, dispersion stability, viscosity, contact angle, surface energy, glass transition temperature ($T_g$), and adhesion strength of prepared water-borne PUs were measured and analyzed with different NCO/OH mol ratios, ionomers, and neutralizing agents. It was characterized that the prepared PU has a smaller particle size and a better dispersion stability than the conventional cationic water-borne PU containing ionic centers onto main chains.

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Electrical Doping of Graphene Films by Hybridization of Nickel Nanoparticles

  • Lee, Su-Il;Song, U-Seok;Kim, Yu-Seok;Cha, Myeong-Jun;Jeong, Dae-Seong;Jeong, Min-Uk;Jeon, Cheol-Ho;Park, Jong-Yun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.403-403
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    • 2012
  • 그래핀(graphene)은 우수한 전기적, 물리적인 특성을 지닌 물질로써 다양한 분야에서 이를 활용하려는 노력들이 활발히 진행되고 있다. 그중 그래핀을 채널로 이용하는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)로의 응용에 있어, 가장 핵심적인 도전과제는 전하농도(carrier concentration)의 제어 및 에너지 밴드갭(energy bandgap) 형성이라 할수 있다. 최근 다양한 물질을 이용한 도핑을 통해 이를 해결하기 위한 노력들이 진행되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition)을 통해 합성된 단일층의 그래핀에 염화니켈 나노입자의 분산액을 스핀코팅 한후 열처리를 통해 그래핀-니켈 나노입자의 하이브리드 구조를 제작하였다. 제작된 그래핀-니켈 나노입자 하이브리드 물질의 구조적 특징을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope)과 원자힘 현미경(Atomic force microscopy)을 통하여 확인하였다. 또한 니켈 분산액의 농도와 도핑효과 와의 상관관계를 라만분광법(Raman spectroscopy)과 이온성 용액법(Ionic liquid)을 이용한 전계효과 특성분석을 통해 조사하였다. 나노입자의 형성 메커니즘은 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통하여 규명하였다.

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A Study on Determining the Size of the Interface Inductor for Grid-Connected Micro-Sources (Micro-Source의 계통 연계용 인덕터 크기 선정에 관한 연구)

  • Son, Kwang-Myung;Kim, Young-Seob
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.19 no.6
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    • pp.52-58
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    • 2005
  • The concept of the Micro-Grid comprising Micro-Sources supplying both heat and power ranging from several [KW] to 1[MW] to local customers is proposed by CERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions). Micro-Sources adopt environmentally friendly and reliable power sources such as Fuel-Cell and Micro-Turbines. Micro-Sources adopt voltage source inverter with AC grid system in order to provide independent real and reactive power control for premium power quality. Thus Micro-Source needs series inductance for interfacing with AC grid system. With this reason, we propose a technique that can decide the optimal size of the inductor for effective transfer of the power into the grid.