• Journal of Power System Engineering
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• v.13 no.3
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• pp.65-71
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• 2009

This paper presents the energy harvesting technique which is carried out by vibration system with a piezoelectric element. In this study, low frequency characteristics of the piezoelectric element bonded to the aluminum cantilever were experimentally investigated. The piezoelectric element of size of $45L{\times}11W{\times}0.6H$ and piezoelectric constant($d_{31}$ ) of $-180{\times}10^{-12}C/N$ was used. The material of cantilever is an aluminum and two kinds of cantilever of which dimensions are (150, 190)$[mm]{\times}13[mm]{\times}1.5[mm]$ were experimented, respectively. The cantilever was fixed on the magnetic type vibrator and the vibrator was operated by power input with a sine wave. The characteristics of requency and mass variation of cantilever end part such as 0, 2.22, 4.34, 5.87, 8.66, 11.01 [g] were investigated. Finally, this paper suggests a method of generating electrical energy with a piezoelectric element using wind, an energy source that is easily applied and from which we can obtain "clean" energy.

• Journal of Energy Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.68-78
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• 2020

According to the new climate change agreement, technology development to reduce greenhouse gases is actively conducted worldwide, and research on energy efficiency improvement in the field of power generation and transmission and distribution is underway [1,2]. Economic analysis of the operation method of storing and supplying surplus electricity using energy storage devices, and using energy storage devices as a frequency adjustment reserve power in regional cogeneration plants has been reported as the most profitable operation method [3-7]. Therefore, this study conducted an economic analysis for the installation of energy storage devices in the combined heat and power plant in the Czech Republic. The most important factor in evaluating the economics of battery energy storage devices is the lifespan, and the warranty life is generally 10 to 15 years, based on charging and discharging once a day. For the simulation, the ratio of battery and PCS was designed as 1: 1 and 1: 2. In general, the primary frequency control is designed as 1: 4, but considering the characteristics of the cogeneration plant, it is set at a ratio of up to 1: 2, and the capacity is simulated at 1MW to 10MW and 2MWh to 20MWh according to each ratio. Therefore, life was evaluated based on the number of cycles per year. In the case of installing a battery energy storage system in a combined heat and power plant in the Czech Republic, the payback period of 3MW / 3MWh is more favorable than 5MW / 5MWh, considering the local infrastructure and power market. It is estimated to be about 3 years or 5 years from the simple payback period considering the estimated purchase price without subsidies. If you lower the purchase price by 50%, the purchase cost is an important part of the cost for the entire lifetime, so the payback period is about half as short. It can be, but it is impossible to secure profitability through the economy at the scale of 3MWh and 5MWh. If the price of the electricity market falls by 50%, the payback period will be three years longer in P1 mode and two years longer in P2 and P3 modes.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.10a
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• pp.577-580
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• 2014

In this paper an auto-switching dual-input energy harvesting circuit is proposed. Since the maximum power points of a thermoelectric generator(TEG) output and a vibration device(PEG) output is 1/2 of their open-circuit voltage, an identical MPPT controller can be used for both energy sources. The proposed circuit monitors the outputs of the TEG and PEG, and chooses the energy source generating a higher output using an auto-switching controller, and then harvests the maximum power from the selected device using a MPPT controller. The harvested energy is boosted through a charge pump and stored in a storage capacitor. The stored energy is provided to a load through a PMU(Power Management Unit). The proposed circuit is designed in a $0.35{\mu}m$ CMOS process and its functionality has been verified through extensive simulations. The designed chip occupies $1.4mm{\times}1.2mm$ including pads.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.1
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• pp.97-104
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• 2016

Because of rapid growth of data size, the number of data storage has been increased. When using multiple data storages, a distribute file system is essential to insure the availability of data files. The power consumption is a major problem when using a distributed file system with many data storages. Previous works have aimed at reducing the energy consumption with efficient file block layout by changing some data servers into stand-by mode. The file block migration has not been seriously considered because migration causes large cost. But when we consider addition of a new data server or file, file block migration is needed. This paper formulates the minimization of data block migration as an ILP optimization problem and solves it using branch-and-bound method. Using this technique, we can maximize the number of stand-by data servers with the minimum number of file block movement. However, computation time of branch-and-bound method of an ILP optimization problem increases exponentially as the problem size grows. Therefore this paper also proposes a data block and data server grouping method to solve many small ILP problems.

• Defense and Technology
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• no.4 s.290
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• pp.18-29
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• 2003

냉전의 또 하나의 부산물은 우주경쟁인데, 인공위성 등 발사체의 추진기관은 거의 예외 없이 액체연료를 사용하는 액체추진로켓이고, 이것의 연료가 되는 액체산소, 액체수소 등은 발사체에 저장된 상태로 보관 할 수 없다는 단점 때문에 거의 군사용으로 적용되고 있지 않다. 지금은 SATURN-V와 같은 거대한 액체 추진 로켓을 대신해서 부분적으로 재활용이 가능한 우주왕복선이 사용되고 있는데, 여기에는 처음 이륙단계 대부분의 추력을 고체추진제에 의존하고 있기 때문에 이들의 성능 향상을 위한 좀 더 강역하고, 안전성을 높일 수 있는 에너지 물질에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2018.10a
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• pp.31-34
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• 2018

This paper presents a low-power buck-boost converter for multi-input energy harvesting systems. The designed circuit combines the energy harvested from three input channels in real time and stores it in a storage capacitor. The structure of the buck-boost converter is simplified by using one external inductor and applying time division technique using an arbiter. In addition, to improve the efficiency of the system, the controller circuits of the converter are designed so that current consumption is minimized. The proposed circuit is designed with $0.35{\mu}m$ CMOS process. Simulation results show that the designed circuit consumes up to 490nA of current when all three input channels are active, and the maximum power efficiency is 92%. The chip area of the designed circuit is $1310{\mu}m{\times}1100{\mu}m$.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.10a
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• pp.94-96
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• 2008

이차전지는 방전을 통하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 사용하고 이의 역반응인 충전과정을 통하여 전기에너지를 화학에너지로 변환하여 저장함으로써 반복 사용이 가능하다. 많은 이차전지 중에서 리튬이차전지는 현재 핸드폰, 노트북, PDA 등 휴대용 전자기기가 보편화된 Mobile Energy 시대의 동력원이며, 최근 하이브리드 자동차, 지능형 로봇 등의 신산업분야에 적용하기 위한 고출력, 중/대형 이차전지의 개발이 활발히 진행되고 있다. 아울러 경쟁력을 확보하기 위해 전지부문에서는 에너지 밀도, 출력밀도, 사이클 수명, 안전성 등에서 지속적인 성능향상을 거듭하고 있으며, 활용면에서는 고밀도화에 따른 발열, 발화 사고의 안전성 문제를 해결하기 위해 배터리 보호회로를 필수적으로 장착하며, 이러한 보호회로는 용도에 따라 PCM(Protection Circuit Module), 스마트모듈(Smart Module), BMS(Battery Management System) 등으로 명칭되며, 각 사용분야별로 개발이 활발히 진행되고 있어 전지 시스템의 고안전성 및 고신뢰성을 추구하고 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.157-157
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• 2010

RDF는 장기저장이 가능한 것이 특징 중의 하나이지만, 우리나라보다 앞서 대량저장을 시작한 일본의 RDF 저장 사일로에서 폭발사고가 발생한 사례가 있어, RDF를 실제로 저장하여 RDF 온도 및 가연성가스 발생상황 등을 장기간 감시 측정하여 사일로 안전관리지표를 도출하였다. 실험에 사용한 RDF 저장조는 직경 3.1m, 높이 11.4m의 사일로방식으로 제작하였다. RDF 저장량은 $70m^3$이었으며, 저장기간은 475일이었다. 사일로에는 15개의 열전대를 설치하여 사일로 표면, 직경방향 1.2m 지점 및 기온을 측정하여 수직방향 및 수평방향의 온도변화를 분석하였다. 가스 샘플링포트는 온도측정지점과 동일한 위치 설치하여 진공펌프로 흡인하여 테트라 백에 포집하여 GC로 분석하였으며, 가스샘플링은 17회 실시하였다. 비교적 대형 저장설비이고 RDF가 열전도성이 낮은 물질임에도 불구하고 사일로 내부온도는 기온보다는 높았지만, 기온의 영향을 많이 받아 7월에 정점, 1월에 하점을 나타내는 사인곡선과 같은 패턴을 보였다. 측정지점별 온도차는 수평방향 보다 수직방향에서 높게 나타났으며, RDF층으로 전열 및 축열이 진행되고 생화학반응을 촉진시키는 상승작용의 결과로 월평균온도가 $49^{\circ}C$를 나타내는 지점도 있었다. 실제 사일로는 RDF의 투입과 배출이 연속적으로 진행되어 방열이 이루어지므로 하계에 대량저장을 실시하지 않는 한 RDF층 내부에서 생화학적 반응열이 생성되더라도 $40^{\circ}C$를 상회할 가능성은 매우 희박할 것으로 판단된다. RDF 저장시 발생하는 가스는 대부분 $CO_2$였으며, 미량이지만 $H_2$, CO, $CH_4$도 검출되었다. 가연성 가스는 저장 후 2개월 동안은 발생하지 않았으며, 하계에는 타 계절에 비해 상대적으로 고농도로 검출되었다. 발생가스와 온도 및 $CO_2$와 $H_2$농도의 상관성은 높게 나타나지 않았지만, 정의 상관관계를 나타내었다. 저장한 RDF의 성상(수분, 발열량, 분화물)은 실험개시 전의 RDF분석결과와 실험종료 후 분석결과에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 따라서 RDF의 안전 저장을 위해서는 (1) 반입되는 RDF성상관리, (2) RDF가 2개월 이상 장기간 체류하는 데드스페이스가 발생하지 않고 선입선출이 확보되는 저장조 설계, (3) 사일로 내부에 최소 3개 이상의 지점에서 온도를 측정하여 상시감시하고 $40^{\circ}C$이하로 관리, (4) 발생가스는 CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_4$ 등의 가연성가스를 모두 측정 감시하는 것이 바람직하지만, 최소 $CO_2$와 $H_2$는 상시감시하고 각각 1%와 100ppm 미만으로 관리, (5) 배풍기 등을 이용한 상시 환기실시, (6) 하계에는 대량저장이 이루어지지 않도록 저장조 운용계획 수립 등을 실시해야 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.140-141
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• 2012

본 논문은 새로운 역률보상회로를 적용한 플러그인 하이브리드 전기 자동차 탑재형 완속 충전기(On-Board Charger, OBC)를 제안한다. 제안하는 완속 충전기용 역률보상회로 (Power Factor Correction, PFC)는 기존의 부스트 컨버터를 기본으로 하는 역률보상회로와 동일한 개수의 회로 부품과 입 출력전압 관계를 가진다. 회로 구조상 전파 정류된 DC 전압을 저장하는 입력 커패시터와 입력 인덕터의 에너지가 저장되는 출력 커패시터가 직렬 결합되어 DC-link 전압을 형성하므로 출력 커패시터의 동작전압(Working voltage)을 낮출 수 있어 단가절감이 가능하다. 제안된 역률보상 회로를 적용한 플러그인 하이브리드 전기 자동차 탑재형 완속 충전기에 대한 동작 특성을 해석하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.6
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• pp.529-534
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• 2006

Nowadays, more than ever before, many researchers take much interest in raising the efficiency of a power converter. In Flyback converter, the resistor of RCD snubber consumes the stored energy in leakage inductor. It plays a role in degrading the overall system efficiency. Thus, in this paper, a novel energy recovery circuit of Flyback converter is proposed to improve the efficiency. The operational principle of the proposed circuit is explained in detail. And, it is vilified through the simulation and experimental results.