• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.231-233
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• 2018

바나듐 산화 환원 유동 배터리는 긴 수명주기와 높은 에너지효율로 리튬 이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다. 에너지가 저장되는 전해질을 순환시키면서 충전 과방전이 이루어진다는 이차전지 인 만큼 유지 보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있고 사용자의 요구조건에 따라 출력과 에너지 용량을 매우 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 바나듐 산화 환원 유동 배터리를 다양한 어플리케이션에 적용하기 위하여 바나듐 배터리 운용에서 여러 가지 요소들을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 충전 및 방전을 지속했을 때의 용량 감소하는 바나듐 산화 환원 유동 배터리의 특성을 고려하여 가장 까다로운 문제 중 하나인 휴지 기간에서의 자가 방전에 대해 온도와 SOC에 따라 특성 분석을 실시하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.482-489
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• 2002

본 연구는 PV모듈, 밧데리, 충·방전시스템 등으로 구성된 태양광 가로등을 대상으로 소규모 독립형 태양광 발전 시스템(SPVS)을 연구하였다. 태양전지의 발전 효율을 증가시키고 밧데리를 효율적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 병렬로 연결된 밧데리를 개별적으로 제어할 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 기존의 방식에 비해 밧데리 충전효율이 증가되고 충방전 횟수를 50%정도 감소시킬 수 있다. 또한 병렬 연결된 전지를 개별적으로 충전 혹은 방전 모드로 제어함으로서 일부 밧데리 고장시에도 일정기간 동안은 정상동작이 가능하고, 밧데리의 고장이 정상적인 밧데리로 전이되는 것을 예방할 수 있어 시스템 유지 보수비용을 줄일 수 있어 태양광 가로등에 적용할 경우 비용절감이 가능할 것으로 예상된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.165-166
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• 2014

위성의 전력 시스템 초기 설계를 위해 고려해야 하는 중요한 설계 요소에는 위성 운용 기간 동안의 전력 소모량 예측 및 전이궤도와 운용궤도에서의 태양 전지판과 배터리의 운용 개념 설계이다. 이를 토대로 태양 전지판에서 생성되는 전력의 정류 개념과 배터리 충전/방전 토폴로지를 구현해야 한다. 본 논문에서는 2.5KW급 정지궤도 위성의 전력 시스템 초기 설계를 위해 고려해야 하는 설계 요소들을 나열하고, 이들에 대한 전반적인 검토 사항을 기술한다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1994년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.114-117
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• 1994

아연-산화은 전지는 높은 에너지 및 전력밀도를 가지고 있으나 비싼 제작비용 때문에 우주항공, 군사무기 등 특수한 분야에서 주로 이용되며, 특히 전해액이 별도의 용기에 보관되어 있다가 외부 신호에 의해 충전된 dry상태의 전지에 주입되어 활성화되는 1차 또는 비축형 아연산화은 전지는 우수한 고율방전 특성, 장시간의 저장기간 및 활성화와 동시에 부하를 인가 할 수 있는 특성 때문에 많은 무기체계에서 이용하고 있다. 이러한 아연-산화은 전지의 아연전극은 높은 다공도와 반응 면적을 가져야 하며, 특히 방전중 아연전극의 전위는 가역 수소전위 보다 더 음전위이기 때문에 수소가스가 다량 발생하게 되므로 수은과 같은 높은 과전압을 갖는 물질을 첨가하여 가스 발생량을 줄이고 부동태화(passivation)를 억제하게 된다. 그러나 국내 여건상 수은을 사용하여 전지를 제작하는 것은 환경문제 등으로 인하여 어렵기 때문에 본 연구에서는 수은을 사용하지 않고 비축형 아연-산화은 전지의 음극판을 제작하기 위하여 전착법(electro deposit)과 mesh 제작방법을 혼합하여 아연전극을 제작하였으며, 기판에 석출된 아연과 아연 mesh의 질량비율에 따른 전지의 성능을 평가하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.238-242
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• 2007

일반적인 휴대용 기기와 마찬가지로 모바일 피씨(Mobile PC, laptop)에서도 배터리(Battery)는 빼놓을 수 없는 부분으로 이에 대한 테스트는 매우 중요하다. 배터리에 대한 테스트는 모바일 피씨 개발 시 충전과 방전을 수백 회를 반복하여 수행을 하게 되고, 이 배터리 테스트에 상당한 시간이 걸리게 된다. 컴퓨터 관련 부품의 빠른 발전과 함께 모바일 피씨에 대한 사용자들의 다양한 요구에 의해 모바일 피씨의 종류가 다양하게 분화되고, 또한 개발 기간이 짧아지는 추세에 있다. 이에 따라 많은 시간을 요구하는 배터리 테스트에 대한 개선을 위한 노력이 행하여져 왔다. 본 논문에서는 이러한 개선 사항에 대하여 알아보고, 이를 바탕으로 추가적인 개선점을 제시하고 그에 대한 시스템을 구현하고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.40-46
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• 2001

An experimental investigation is proceeded to study on the relationship between spark ignition characteristics and the performances of an S. I. engine. The ignition parameters examined in this study are the ignition energy and discharging duration. The combustion pressure and exhaust gas are measured during the experiment. From the measured data of cylinder pressure, the heat release rate, the mass fraction burned, and the COV of IMEP are calculated. The dwell time and the injection time are varied. A single cylinder engine and a 30kW dynamometer are employed. Four different kinds of ignition systems are assembled, and one commercial ignition system is adopted. The experimental results show that the ignition energy is increased as the dwell time extended until the ignition energy is saturated. The higher ignition energy is effective in achieving the laster burning velocity and less producing HC emission. However, when the amount of ignition energy is similar, while the discharge duration becomes longer, the burning velocity is reduced but the engine operation becomes stable in terms of the COV of IMEP.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.339-345
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• 2020

국방 분야에서 유도무기와 같은 일회성 무기체계는 제작 후 오랜 기간 보관되어지기 때문에 수명 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 유도무기에 사용되는 리튬 2차 전지에 대해 수명을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 5년 이상 무기체계에 탑재되어 사용된 리튬 2차 전지를 확보하였으며, 비기능 검사를 수행하여 외적인 변화나 고장이 발생하였는지 확인하였다. 비기능 검사가 끝난 후 리튬 2차 전지의 성능 측정을 위한 방전 시험을 실시하였으며, 방전 시험 시 전지를 규격에 맞추어 충전한 후 방전 시험을 실시하였다. 방전 시험을 통해 초기 충전 전압, 방전 시간, 전지 온도 등을 측정하였으며, 이를 기존에 측정된 데이터와 비교하여 성능 변화 경향을 확인하였다. F-검정과 일원분산분석(One-way ANOVA, Analysis of Variance), 회귀 분석을 통해 노화가 발생하였는지 확인하였으며, 회귀 분석을 통해 측정된 근사식을 통해 리튬 전지의 수명을 추정하였다. 분산분석 결과 p-value 값이 기준값 0.05보다 작은 것을 알 수 있었으며, 일정 시간이 경과하였을 때에 전지의 성능이 15% 이상 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 성능 변화는 리튬 폴리머 셀의 물성 변화로 인해 일어나는 것으로 추정된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권2호
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• pp.449-458
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• 1998

다목적실용위성은 고도 685km의 태양동기궤도를 임무 궤도로 사용하며, 궤도 당 약 34~35분씩 지구에 의해 태양 빛이 가리는 식 현상과 비 주기적으로 달에 의한 월식 현상이 발생한다. 위성의 월식은 달이 태양과 위성 사이에 위치하여 위성에 도달하는 태양 빛을 전체 혹은 부분적으로 가리는 것을 의미한다. 식 현상은 위성 체의 배터리 충전 및 방전 회수를 증가시키며 위성의 수명과 임무 및 운용에 영향을 준다. 다목적 실용위성은 주기적인 지구의 식 현상을 고려하여 설계되었으나 월식이 일어나는 경우 위성 체의 에너지 균형과 배터리 방전에 대한 부수적인 효과와 함께 운용상의 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 다목적실용위성의 임무 기간인 3년 동안 위성 운용 중에 발생할 수 있는 월식 현상을 예측하고 이에 대비한 임무 계획을 제시하였다.

• 항공우주기술
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• 제2권1호
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• pp.108-116
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• 2003

본 연구는 통신위성 전력제어장치(Power control&Distribution Unit)의 설계 및 해석에 관한 내용을 기술한다. 위성체 전력제어장치는 임무기간동안 각 서브시스템과 탑재체에 충분한 전력을 공급하여야 하며, 또한 우주환경 하에서 높은 신뢰성 및 성능이 요구된다. 전력제어 및 분배장치의 제어회로를 위해 버스전압검출 및 필터회로, 오차신호 증폭회로 그리고 SAS 및 BPC 오차신호 회로가 포함되었다. 설계된 제어보상회로에 대한 주파수 응답특성분석을 통해 각 회로의 위상여유와 이득이 분석되었다. 또한 배터리 충/방전을 위한 BPC회로 분석을 통해 배터리 충전 연속모드, 배터리 방전 연속/불연속 모드에서의 입출력 전달함수가 제시되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.585-593
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• 2020

현재까지 총 29건의 전기저장장치의 화재가 발생되었는데, 이 중 22건이 신재생에너지 연계용이며, 완전충전 이후, 운전대기 상태인 휴지기간 동안에 계절과 무관하게 화재사고가 발생되었다. 이것은 병렬로 연결된 셀들의 SOC 상태가 서로 다른 경우, 의도하지 않게 SOC가 높은 셀에서 낮은 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상으로, 일부 셀이 과충전되어 열폭주로 인한 화재의 원인으로 평가되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 전기저장장치의 셀프에너지 밸런싱을 방지하는 새로운 BMS의 회로구성과 운용 알고리즘 그리고 SOC 평가알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘과 구현한 BMS를 바탕으로 리튬이온전지의 열화 특성과 열화 및 정상 셀 간의 셀프에너지 밸런싱 특성을 분석한 결과, 정상 셀 대비 열화 셀의 방전 용량 비율은 91.75[%]이며, 열화율이 8.25[%]임을 알 수 있었고, SOC가 높은 정상 셀에서 SOC 낮은 열화 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상이 발생함을 확인하였다. 또한, 셀프에너지 밸런싱 전류가 과도하게 높아지는 경우, BMS가 확실하게 셀들의 병렬연결을 분리하여, 리튬이온전지의 안전성을 향상시킬 수 있어, 본 논문에서 제안한 BMS의 유용성을 확인하였다.