• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.457-458
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• 2019

최근 산업의 발전과 함께 고용량의 높은 에너지 밀도의 배터리에 대한 요구가 증가함에 따라 배터리의 빠르고 안정적인 충전에 관한 다양한 요구들이 발생하고 있다. 배터리는 하나의 셀이 아닌 다중 셀의 집합체로써 안정적인 충전을 위해서는 주별 셀 간의 밸런스 유지가 중요 요소이다. 이를 위하여 배터리 관리 시스템인 BMS(Battery Management System)는 배터리 셀의 밸런스 유지를 위한 다양한 방법들을 적용하여 왔다. 그 대표적인 방법으로 저항을 통해 밸런스를 조절하는 Active 방식과 셀간 에너지 교환을 실시하는 Passive 방식이 있다. 그러나 이러한 방법들은 효율 및 수명, 시간 등의 문제가 제기되었다. 이에 따라 본 논문에서는 배터리 셀 Level에서의 새로운 충전 방안을 제시하였으며, 이를 실제적인 시험 시스템을 통하여 그 성능을 입증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.573-580
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• 2020

최근 석유를 대체할 수송 에너지원으로 수소에 대한 관심이 커지고 있다. 수소의 장점을 극대화하기 위해서는 수소 충전소가 많이 보급되어야 한다. 본 논문은 수소 충전소를 보다 가깝게 이용 할 수 있는 최적 위치 선정 방법론을 제안하였다. 기존 에너지의 공급처인 주유소와 천연가스 충전소의 위치를 우선 참고하고, 인구, 등록 차량 수 등의 데이터를 추가 반영하여 수소자동차의 예상 충전 수요를 계산하였다. 기계 학습(machine learning) 기법 중 하나인 k-중심자 군집화(k-medoids Clustering)를 이용하여 예상 수요에 대응하는 최적 수소 충전소 위치를 계산하였다. 제안된 방법의 우수성은 서울의 사례를 통해 수치적으로 설명하였다. 본 방법론과 같은 데이터 기반 방법은 향후 수소의 보급 속도를 높여 환경친화적인 경제 체계를 구축하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.27-34
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• 2012

본 연구에서는 기존의 모르타르 충전식 슬리브 철근이음에 대한 부착강도식으로부터 유도한 이 철근이음의 파괴모드 추정방법을 이용하여, AIJ 규준에 의하여 평가한 이 슬리브 철근이음의 강성을 검토하였다. 이것을 위하여 261개 모르타르 충전식 슬리브 철근이음의 기존 실험자료를 채택하여 실험의 결과를 분석한 결과에 의하면 모르타르 충전식 철근이음의 파괴모드 추정방법은 돌기가 없는 강관 슬리브에 SD500 철근을 사용한 철근이음을 제외한 모르타르 충전식 슬리브 철근이음에 대한 강성을 효과적으로 평가할 수 있었다. 그리고 이 슬리브 철근이음의 파괴모드 추정방법에 적용하여 철근의 인장파단 영역에 있는 실험체 중에 주물 슬리브와 돌기가 있는 강관 슬리브를 사용한 실험체에서 SD400 철근을 사용한 경우는 98%, SD500 철근을 사용한 경우는 모든 실험체가 단조가력 시의 강성이 AIJ 규준의 A급 이상인 것으로 나타났고, 철근의 인장파단 영역에 있는 모든 실험체는 슬리브의 종류와 슬리브에 매입한 철근 종류에 관계없이 반복가력 시의 강성이 AIJ 규준의 A급 이상인 것으로 나타났다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.417-418
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• 2017

납축전지는 충전특성 곡선에 따라 정전류 충전 구간과 정전압 충전 구간으로 나누어 충전 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나 플라이백 컨버터를 사용한 저가형 배터리 충전기에서는 컨버터 회로의 1차측과 2차측의 절연을 유지하면서 이러한 2가지의 제어를 수행하는 것이 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 회로가 복잡해지므로 현실적으로는 간편하게 정전압 충전만을 사용하는 경우가 대부분이다. 이처럼 정전압 충전만을 사용하게 되면 납축전지에 큰 충전 전류가 흐를 수 있으므로 축전지의 발열이나 수명 단축 등의 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 디지털 가변저항을 사용하여 실시간으로 전압 피드백을 조절하는 방법으로 정전류 제어가 가능한 새로운 정전류 및 정전압 충전 방식을 제안하였으며, 직접 실험을 통하여 유효성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.87-91
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• 1995

초고집적회로의 배선 금속으로 사용되는 알루미늄 합금은 치밀한 표면 산화막 때문에 화학증착법에 의하여 비어를 선택적으로 충전하기 힘들다. 본 연구에서는 기저층을 이용하여 비어에 선택적으로 화학증착함으로써 평탄화를 이루는 새로운 방법을 제안하였다. 알루미늄, 구리 등의 배선 금속, 팔라듐, 코발트 등의 금속, 기타 타이타늄 질화물 등의 기판에 대하여 화학증착 알루미늄의 특성과 실리콘 산화물간의 선택성을 평가하였으며 팔라듐, 코발트, 타이타늄 질화물 등을 기저층으로 사용한 경우에 낮은 비저항과 안정적인 선택적 비어 충전을 이룰 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.186.2-186.2
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• 2014

최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증폭되면서 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 음극(anode) 물질의 경우 기존의 흑연(graphite)보다 이론적 용량이 약 10배 이상 높은 실리콘(Silicon)에 대한 관심이 매우 높다. 하지만 Si의 경우 리튬 충전거동 시 400% 이상의 부피팽창으로 몇 번의 충전/방전 싸이클(cycle)에 전극이 파괴되는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 Si 나노선이 고려되고 있다. 우수한 전극특성을 갖는 Si 소재를 개발하기 위해서는 원자단위에서 Si 나노선의 리튬 충전 메커니즘을 살펴보는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존의 시뮬레이션 기법으로는 Si 나노선의 볼륨팽창에 관한 메커니즘과 리튬 충전과정에서의 상변화(결정질에서 비정질) 과정을 설명하기는 기술적으로 매우 힘들다. 고전적인 분자동역학 방법의 경우 실제 나노스케일을 고려할 수 있지만, empirical potential로는 원자들간의 화학반응을 제대로 묘사할 수 없다. 한편 양자역학에 기반을 둔 제일원리방법의 경우 계산의 복잡성으로 현재의 컴퓨터 환경에서는 나노스케일에서 원자들의 동역학적인 거동을 연구하기 매우 힘들다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 나노스케일에서 원자간 화학반응을 예측할 수 있는 Si-Li 시스템의 Reactive force field를 개발하였고, 분자동역학 계산방법을 이용하여 Si 나노선의 Li 충전 메커니즘을 규명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.311-312
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• 2011

본 논문에서는 납축전지의 충전 초기 전압변화를 이용한 축전지의 상태와 충전상태를 비교 평가하는 방법을 연구하였다. 12V/1.2Ah의 납축전지를 대상으로 NI사의 DAQ 장치로 충방전 실험 장치를 구축하고 LabVIEW로 프로그램을 작성하여 축전지의 전압과 전류를 측정하였다. 축전지가 노화된 경우 충전 초기 전압이 급격히 상승하였고, 충전 전류는 정상적인 축전지에 비해 상대적으로 적게 나타났다. 실험 결과를 바탕으로 축전지의 충전상태를 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1187-1188
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• 2011

본 논문은 전기자동차(EV, Electric Vehicle) 충전기를 이용하여 차량에 충전전력을 공급할 때, 전력수요가 최저이며 차량의 운행도 하지 않는 심야시간에 충전하는 전력부하관리 방법에 대한 연구결과이다. 향후 전기자동차의 보급이 가속화 되어 전체 승용자동차의 약 10% 정도가 전기자동차로 변환된다면 이의 충전전력으로 인한 전력수요 피크가 발생할 수도 있다. 그러나 급속충전기 사용할 때와 같이 소비자가 즉각적인 충전전력사용을 원하는 경우를 제외하고는, 심야시간대의 충전용 전력요금이 상대적으로 저렴하다면 소비자는 차량이 운행하지 않는 심야시간에 충전을 선택할 가능성이 있다. 그러므로 여기서는 심야 시간에 충전을 유도할 수 있는 알고리즘을 개발하여 홈 충전기에 탑재하고 그 실증시험을 하여 사용가능성을 검증하여 보았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.640-641
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• 2011

스마트그리드 환경하에서 플러그인 전기 자동차(PEV)는 새로운 도전이자 과제이다. 전 세계적으로 전기 자동차에 대한 관심이 높아지면서 PEV가 전력망에 미치는 영향에 관한 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 LA사업자(Load Aggregator)는 소비자들의 부하를 통합적으로 관리하여 에너지 비용을 최소화하며 인센티브 지급을 통한 V2G 서비스를 사용하여 피크 삭감을 유도한다. PEV 운영 비용 최소화와 부하 평탄화를 목적으로 하는 LA사업자에 의한 PEV 충전 부하 관리의 잠재적인 이점들을 평가하며, 최적 충전 제어 방식을 위하여 하루전 시장에서 충전 부하와 V2G 가능 용량을 예측하고 PEV 배터리를 분석하여 모델링하는 방법을 제시하였다. 사례연구에서는 다음의 세 가지 PEV 충전 시나리오 즉, 제어되지 않는 시나리오(퇴근 후 충전), TOU 요금제를 적용한 시나리오와 최적 충전 제어 시나리오에 대해 에너지 비용과 피크 수요 감축 측면에서 비교 평가하였다. 이는 향후 증가하는 PEV로 인한 계통의 경제성 평가 및 신뢰도 평가로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.762-765
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• 2011

전기자동차 인프라 구축을 위해서는 급속충전관련 기술 확보 및 시설확충에 관한 투자와 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다. 특히 다양한 급속충전 기술 중에서 공동 인프라용으로 적합한 방식에는 어떤 종류가 있는지 살펴보고, 급속충전시스템을 이용하는 전기자동차의 충전 상태, 기타 동작 상태를 실시간으로 확인하기 위해 BMS의 CAN 통신을 기반으로 하는 전기자동차 급속충전 모니터링 시스템을 설계하는 방법을 제안한다.