• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.19 no.3
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• pp.589-602
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• 2024

Thermoelectric generator (TEG) generally do not have high heat conversion efficiencies. The performance of a thermoelectric generator module depends on the shape of the legs as well as the properties of the material and the number of legs. In this study, the leg shapes of thermoelectric elements are modeled into various geometric structures such as cylinder and cube shaped to efficiently harvest waste heat, and the electrical characteristics are compared numerically. The temperature gradient and power generation according to the bridge shape are found to be highest at the existing Cube shape. As a result of comparing the power generation using the cooling effect, the Cone shape was the highest in natural convection and the Hourglass shape was highest in forced convection. Research results confirm that geometry can affect the efficiency of thermoelectric generators.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.178-178
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• 2008

초소형 박막의 열전 발전모듈은 작은 부피와 한번 설치시 교체없이 지속적인 전원공급으로 소형의 센서 노드에 전원으로 각광 받고 있다. 이에 본 논문에서는 In Plane방식의 PIN Junction의 박막형 열전소자를 제작하여 보았다. 열전 박막인 P-type의 $BiSbTe_3$와 N-type의 $Bi_2Te_3$은 (001)GaAs 기판에 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapour Deposition)방식으로 성장하였으며 전극으로는 E-Beam Evaporator를 이용하여 금(Au), 알루미늄(Al)을 사용하였다. 열전박막의 두께는 MOCVD의 성장시간과 온도 MO-x 가스의 압력으로 조절하여 주었다. 제작결과 1Pairs 당 약 $63{\mu}V$/K을 나타내었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.4
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• pp.2966-2970
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• 2015

Recently, solar light power generation is widely extended by support policy to regeneration energy. However generation efficiency is decreased when solar module maintain higher than certain point temperature. Therefore, it is need to maintenance under certain point temperature. An method of solving this problem, this paper is developed geothermal exchanger for efficiency improvement of solar cell module. Geothermal exchanger consisted of heat absorber of solar cell module and heat conductor and radiator. Heat of solar cell module is radiated in the earth by geothermal exchanger. An a result, geothermal exchanger is increased generation amount of solar cell module and experiment result showed costs to about 36% increment of generation power.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.05a
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• pp.125-130
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• 1998

인간의 역사상 거의 모든 기술과 공학적, 역사적 사건중 가장 첫 번째로 꼽는 것이 불의 발견이라고 할 수 있고 생식에서 가공식의 시작이고 에너지의 이용기술의 시작이라고 할 수 있다. 열에너지의 이용기술은 증기터빈, 내연기관, 발전소 등의 응용기술로 많은 발전을 거듭하고 있으나 열에너지와 전기에너지지간의 변환에서는 여러 측면에서 손실을 가지고 있다. (중략)

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2015.12a
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• pp.321-322
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• 2015

Thermoelectric power generation has emerged as a promising alternative technology because it offers a potential application in the direct conversion of waste heat into electric energy. The performance of thermoelectric power generator depends on thermoelectric materials and thermoelectric power module designs. The main objective of this study is to design a 100W thermoelectric generation (TEG) module and to get optimal operating conditions of the module. The design and performance of the TEG module will be presented.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.28-28
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전반도체 재료는 200 ~ 400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로서 열전냉각 및 발전재료로 제조볍 및 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 전자냉각 모듈의 제조에는 P형 및 N형 $Bi_2Te_3$계 단결정이 주로 사용되고 있으나. $Bi_2Te_3$ 단결정은 C축에 수직한 벽개면을 따라 균열이 쉽게 전파하기 때문에 소자 가공사 수윤 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 열전재료의 가공방법에 따른 회수율 증가 및 열전특성 향상에 관한 열간압출, 단조와 같은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 가스분사법(gas atomizer)을 이용하여 용질원자 편석의 감소, 고용도의 증가,균일고용체 형성, 결정립미세화 둥 급속응고의 장점을 이용하여 화학적으로 균질한$Bi_2Te_3$계 열전재료 분말을 제조하고, 제조된 분발을 압출가공하여 기계적성질, 소자의 가공성 및 열전 성능 지수율 향상시키는데 연구 목적이 있다. 본 설험에서는 99.9%이상의 고순도 Bi. Te. Se. Sb를 이용하여, 고주파 유도로에서 Ar 분위기로 용융하고, 가스분사법를 이용하여 균질한 $Bi_2Te_3$계 열전재료 분만을 제조하였다. 분말표면의 산화막을 제거하기 위하여 수소분위기에서 환원처리를 행하였고, 된 분말을 Al 캔 주입하여 냉간성형 한 후 진공중에서 압출온도를 변화시켜 열간압출 가공을 행하였다. 압출 온도변화에 따른 압출재의 미세조직 및 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C면 배향에 대한 결정방위 해석, 압출재의 압축강도 등을 분석하였으며, 압출온도에 따삼 미세조직 변화와 결정방위의 변화에 따른 열전특성의 관계를 해석하였다성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다. 셋째, 주상기간 중 총 에너지 유입률 지수와 $Dst_{min}$ 사이에 높은 상관관계가 확인되었다. 특히 환전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.7
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• pp.665-671
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• 2017

The alkali-Metal Thermal-to-electric Converter (AMTEC) is one of the promising static energy conversion technologies for the direct conversion of thermal energy to electrical energy. The advantages over a conventional energy converter are its high theoretical conversion efficiency of 40% and power density of 500 W/kg. The working principle of an AMTEC battery is the electrochemical reaction of the sodium through an ion conducting electrolyte. Sodium ion pass through the hot side of the beta"-alumina solid electrolyte (BASE) primarily as a result of the pressure difference. This pressure difference across the BASE has a significant effect on the overall performance of the AMTEC system. In order to build the high pressure difference across the BASE, hermeticity is required for each joined components for high temperature range of $900^{\circ}C$. The AMTEC battery was manufactured by utilizing robust joining technology of BASE/insulator/metal flange interfaces of the system for both structural and electrical stability. The electrical potential difference between the anode and cathode sides, where the electrons emitted from sodium ionization and recombined into sodium, was characterized as the open-circuit voltage. The efforts of technological improvement were concentrated on a high-power output and conversion efficiency. This paper discusses about the joining and performance of the AMTEC systems.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.9
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• pp.436-443
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• 2017

Recently, the development of new energy technologies has become a hot topic due to problems,such as global warming. Unlike renewable energy technologies, such as solar energy generation, solar power, and wind power, which are optimized to achieve medium or above output power, the output power of energy harvesting technology is very small and has not received much attention. On the other hand, as the mobile industry has been revitalized recently, the utility of energy harvesting technology has been reevaluated. In addition, the technology of tracking the maximum power point has been actively researched. This paper proposes a new MPPT(Maximum Power Point Tracking) control method for a TEM(thermoelectric module) for load resistance. The V-I curve characteristics and internal resistance of TEM were analyzed and the conventional MPPT control methods were compared. The P&O(Perturbation and Observation) control method is more accurate, but it is less economical than the CV (Constant Voltage)control method because it usestwo sensors to measure the voltage and current source. The CV control method is superior to the P&O control method in economic aspects because it uses only one voltage sensor but the MPP is not matched precisely. In this paper, a method wasdesigned to track the MPP of TEM combining the advantages of the two control method. The proposed MPPT control method wasverified by PSIM simulation and H/W implementation.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.10 no.2
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• pp.261-266
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• 2015

Power system for renewable energy is composed of module, transform DC power into AC power inverter, control power flow and device for a charge of the grid-connected. Power system for renewable energy produce the most DC power, when this system is much insolation in summer and daytime. But if the certain temperature rises above, the essential grid-connected power inverter is take a nose dive. There, in this paper, we propose an improved reduction of heating system. In addition, selection of the most serious heat region and through analysis of temperature characteristics according to location and distance derive the optimal model.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.24 no.2
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• pp.33-40
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• 2019

Many companies have tried to develop wind power generators with a larger capacity, smaller size and lighter weight. High temperature superconducting (HTS) generators are more suitable for wind power systems because they can reduce volume and weight compared with conventional generators. However, the HTS generator has problems such as huge vacuum vessel and the difficulty of repairing the HTS field coils. These problems can be overcome through the modularization of the HTS field coil. The HTS module coil require a current leads (CLs) for deliver DC current, which causes a large heat transfer load. Therefore, CLs should be designed optimally for reducing the conduction and Joule heat loads. This paper deals with a structural design and thermal analysis of a module coil for a 750 kW-class HTS generator. The conduction and radiation heat loads of the module coils were analysed using a 3D finite element method program. As a result, the total thermal load was less than the cooling capacity of the cryo-cooler. The design results can be effectively utilized to develop a superconducting generator for wind power generation systems.