• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2009.11a
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• pp.21-22
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• 2009

최근, 헵타메틴 시아닌색소(heptamethinecyanine)는 그 적용 범위가 넓기 때문에 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 특히, photo-sensitizers, dye lasers, optical recordings와 storage media 등 다양한 분야에 적용이 가능하다. 헵타메틴 시아닌색소의 주된 특징은 polymethine 사슬에 연결된 cyclohexene 고리에 의하여 근적외선 부근에서 흡수가 이뤄진다는 것이다. 근적외선 색소의 흡수 특성을 HOMO와 LUMO 에너지 전위를 사용하여, 수치화 함으로써 분자간, 분자내 상호작용을 분석 할 수 있다. 따라서, 본 실험은 헵타메틴 시아닌 색소의 치환체에 따른 전기화학적 특성을 순환 전압-전류법(Cyclic voltammetry)과 분자 모델링을 통하여 HOMO와 LUMO의 에너지 준위를 구하고, 치환체 효과가 헵타메틴 시아닌색소에 미치는 전기화학적 특성을 UV-Vis와 계산으로부터 얻어진 에너지준위를 분석하고자 한다. 본 실험에 사용된 Uv-Vis 스펙트럼 측정은 Agilent 8453 UV-Vis spectrophotometer를 사용하였고, 전기화학적 분석 방법인 순환 전압-전류법은 Versa STAT 3 (Princeton allied research in USA)를 사용하였다. 순환전압-전류법의 측정은 Acetonitrile 용액에 $TBAPF_6$ (Tetrabutylammonium hexafluorophosphate)를 전해질로 하고, Ag/$Ag^+$을 기준전극으로 사용하여 주사 속도를 50mV/s로 하여 측정 하였다. 치환체에 의한 영향을 알아보기 위하여 분자구조 최적화 모델링을 사용하였다. 3차원 분자입체 특성 및 에너지 준위 상태는 Materials studio 4.2를 사용하여 특성을 예측 하였다. 본 연구에서는, 헵타메틴 시아닌 색소의 기본 골격에 각기 다른 치환체를 치환 시켜 치환체에 의한 영향을 전기화학적인 방법인 순환 전압-전류법(Cyclic voltammetry)와 분자 모델링 방법을 사용하여, HOMO와 LUMO에너지 준위 값을 구함으로써 치환체에 의한 영향을 알아보았다. 치환체로는 Dye 1과 Dye 2로 치환된 헵타메틴 시아닌 색소를 사용하였다. 이렇게 얻어진 HOMO/LUMO 에너지 준위 값으로부터 이온화 에너지($I_p$)와 전자 친화도($E_a$) 또한 구할 수 있는데, $I_p$와 $E_a$는 분자 오비탈과 전자전이에 관련된 값들이고, 이는 계산을 통하여 얻을 수 있다. 순환 전압-전류법의 계산 방법은 봉우리 전위(peak postential)와 (onset potential)방법이 있는데, 이 계산을 통한 전위 값들이 봉우리 전위 계산 방법이 onset potential 방법에 비하여 작은 전위 값으로 나타난다. 하지만 이 두 가지 방법 모두 현재 순환 전압-전류법을 사용하여 HOMO/LUMO 에너지 준위를 측정하는 방법에 쓰이고 있으며, 어떠한 계산 방법이 더 정확하다고는 말 할 수 없지만, 본 실험 결과를 통하여 비교 분석한 결과 onset potential 계산 방법이 봉우리 전위 계산 방법에 비하여 정확하다고 판단된다. Dye 1과 Dye 2를 순환 전압-전류법으로 측정한 결과 각기 다른 전위를 나타내고 이것을 계산을 통하여 정량화하면 Dye 2가 Dye 1에 비하여 높은 전위 값을 갖음을 알 수 있는데, 이것은 ethyl 에 비하여 surful 원자의 전자공여성이 더 크다고 할 수 있다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.3 no.4
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• pp.62-69
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• 1989

휴대용 전기톱을 비롯한 학습 기계장치, 자동차 연동장치, 각종 화학 분석장치 및 산업용 로봇 시스템등의 전기설비에 광범위하게 응용되고 있는 고유 불안정 도립진자 시스템의 동적 안정화 제어기 설계기법이 소개된다. 복잡한 비선형 동특성을 고려한 수학적 모델링과 C. D. Johnson에 의해 제시된 외란 적응 제어 이론을 적응하여, 최적 레귤레이터형 안정화 제어기를 설계하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험결과가 만족스럽게 나타났다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.22 no.1
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• pp.43-52
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• 2019

As the application area of lithium secondary batteries becomes wider, performance characterization becomes difficult as well as diverse. To address this issue, battery manufacturers have to evaluate many batteries for a longer period, recruit many researchers and continuously introduce expensive equipment. Simulation techniques based on battery modeling are being introduced to solve such difficulties. Various lithium secondary battery modeling techniques have been reported so far and optimal techniques have been selected and utilized according to their purpose. In this review, the electrochemical modeling based on the Newman model is described in detail. Particularly, we will explain the physical meaning of each equation included in the model; the Butler-Volmer equation, which represents the rate of electrode reaction, the material and charge balance equations for each phase (solid and liquid), and the energy balance. Moreover, simple modeling processes and results based on COMSOL Multiphysics 5.3a will be provided and discussed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.223-224
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• 2014

본 논문에서는 연료전지용 전력변환장치 설계에 필요한 연료전지의 수학적 모델링과 이에 기초한 하드웨어 시뮬레이터(APL)에 대하여 설명한다. 지금까지 사용되어 왔던 일반적인 DC 전압원 대신에 연료전지의 비선형 전원 특성을 고려할 수 있는 모의 실험에서 사용할 수 있는 연료전지 모델링에 관하여 설명한다. 연료전지는 화학적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 장치로써 개질기를 사용하여 수소를 지속적으로 공급해야 하는 등 실험실에서 실제 운전하는데 많은 어려움을 가지고 있다. 이런 어려움을 보완할 수 있는 모의전원장치(APL)을 사용하여 연료전지의 I-V 및 P-V 곡선의 전기적 비선형 특성을 제공함으로써 연료전지용 제어기 및 전력변환장치 설계가 보다 더 현실적일 수 있도록 하는데 도움이 될 것으로 본다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10c
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• pp.256-257
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• 2007

본 논문에서는 연료전지용 PCS 설계 및 시뮬레이션 시 연료전지의 비선형 전원 특성에 의한 영향을 확인하기 위하여 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC) 스택을 전기화학 방정식을 기반으로 모델링한다. 모델링된 연료전지 전원을 부스트 컨버터의 입력으로 활용하여 시뮬레이션을 수행한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.271-273
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• 2009

본 논문은 연료전지의 동특성을 모델링하고 시뮬레이션 결과를 이용하여 시스템에서 에너지 보상 배터리의 최적화 설계 방법을 제안하였다. 다양한 전기화학방정식과 실제 연료전지의 측정 데이터를 기반으로 연료전지 모델링을 수행하고, 시뮬레이션 결과를 분석하여 시스템에서 요구되는 전력을 계산하여 배터리를 용량을 산정 하였다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.22 no.4
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• pp.20-34
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• 2019

수소경제 시대의 도래와 함께 연료전지에 관한 연구가 크게 주목받고 있다. 그중 실험적으로 분석이 어려운 부분에 관하여 비용과 시간이 요구되는 실험적인 방법을 배제할 수 있는 모델링 기법인 전산유체역학(computational flow dynamics, CFD)이 큰 관심을 받고 있다. 연료전지의 연구에 주로 사용되는 전산유체역학에 관한 연구는 열분포, 유체의 흐름, 각종 반응물의 농도, 그리고 전기화학반응 등의 실험적인 분석이 현실적으로 불가능한 부분의 분석으로 통하여 실험을 줄이고도 많은 결과를 얻을 수 있는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 기고문에서는 전산유체역학을 이용한 연료전지 내부에서 벌어지고 있는 각종 유체, 열, 전기화학반응 등에 관한 연구동향을 소개하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.22 no.4
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• pp.338-346
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• 2013

The conventional lead acid battery is optimized for cranking performance of engine. Recently electric devices and fuel economy technologies of battery have influenced more deep cycle of dynamic behavior of battery. I also causes to reduce battery life-time. This study proposed that aging battery model is focused for increasing of battery durability. The stress factors of battery aging consist of discharge rate, charging time, full charging time and temperature. This paper considers the electrochemical kinetics, the ionic species conservation, and electrode porosity. For prediction of battery life cycle we consider battery model containing strong impacts, corrosion of positive grid and shedding. Finally, we validated that modeling results were compared with the accelerated thermal measurement data.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.32 no.5
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• pp.759-767
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• 2008

Bending deformation of an ionic polymer actuator(IPA) on applied low electric field across its thickness is dominated by electroosmosis of hydrated ions and self-diffusion of free water molecules. In the study by Popovic et al., two processes are assumed to occur sequentially in the way that fast electroosmosis is followed by self-diffusion and finite element formulation for the basic field equations are proposed. However the motions of hydrated ions and water molecules occur at the same time. In this study, those two processes are considered simultaneously and finite element formulation is conducted for the basic field equations governing electrochemical response of an IPA. Some numerical studies for IPA are carried out in order to show the validity of the present formulation.

• Journal of Energy Engineering
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• v.21 no.4
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• pp.346-355
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• 2012

Recent in the world environmental issues and energy depletion problems have been received attention. One way to solve these problems is to use hybrid electric vehicles (HEVs). Therefore, the interest in HEV technology is higher than ever before. Viable candidates for the energy-storage systems in HEV applications may be absorbent glass mat (AGM) lead-acid, nickel-metal-hydride (Ni-MH) and rechargeable lithium batteries. The AGM battery has advantages in terms of relatively low cost, high charge efficiency, low self-discharge, low maintenance requirements and safety as compared to the other batteries. In order to implement HEV system in required more electric power commercial vehicles AGM batteries was connected to 2 series-2 parallels (2S2P). In this study, a one-dimensional modeling is carried-out to predict the behaviors of 2S2P AGM batteries system during charge and discharge. The model accounts for electrochemical reaction rates, charge conservation and mass transport. In order to validate the model, modeling results are compared with the experimentally measured data in various conditions.