• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.113-118
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• 2005

본 논문은 한쪽 또는 양쪽의 측정 점들이 종래의 차동증폭기에서 허용되는 전압 범위를 초과할 때 차동전압 측정을 위한 인공위성 배터리 셀 전압 감시 시스템을 제시하였다. 본 시스템은 다수개의 직렬로 연결된 셀들로 구성된 재충전 가능한 인공위성 배터리에서 몇몇의 셀 전압들이 높은 공통모드 전압에서 측정될 때 각 셀 전압 감시를 위해 특히 유용하다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.67-78
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• 1997

현재 가장 널리 사용되고 있는 2차 전지는 Ni/cd 전지이며 카드뮴 전극의 사용으로 인해 공해 유발 문제를 가지고 있다. 그에 따라 공해 유발문제가 작은 전지를 제작하고자 하는 연구가 전세계적으로 진행되었고, 결과적으로 NiMH 전지가 개발되었다. 그러나 NiMH 전지에 사용되는 MH 전극은 희토류 토금속을 사용하기 때문에 전극 제작 비용이 비싼 단점을 가지고 있다. 본 실험에서는 자연 중 존재량이 많은 철 화합물을 음극 물질로 이용하여 공해 유발 문제와 제작비용 문제에 대한 대안을 제시하고자 하였다. 전지의 양극 물질은 Kamath에 의해 개발된 ${\alpha}-Ni(OH)_2$의 합성법을 응용, 제작하였다. 제작된 ${\alpha}-Ni(OH)_2/{\gamma}-FeOOH(an)$ 전지의 충 방전 및 전기화학적 특성을 조사하여 보고하였다.

• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1192-1199
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• 1999

Ni/Cd 전지의 페이스트식 카드뮴전극에 있어서 방전시 생성되는 $Cd(OH)_2$의 구조를 전해액에 의하여${\gamma}-Cd(OH)_2$의 구조로 변화시켜 전극에 활물질을 고밀도로 충전시키므로써 전극의 특성을 향상시켰다. 전해액은 KOH 수용액에 NaOH를 농도별로 첨가하여 사용하였다. NaOH를 1.82 M 첨가한 전해액 내에서 충 방전한 전극의 활물질 이용률이 가장 높았으며, NaOH 첨가량의 증가에 의해 방전생성물인 $Cd(OH)_2$는 ${\beta}$상에서 ${\gamma}$상으로 변화하는 정도가 증가하였다. 방전시 NaOH가 참가된 전해액에서 생성된 ${\gamma}-Cd(OH)_2$구조의 활물질 비표면적은 NaOH가 첨가되지 않은 전해액에서 생성된 ${\beta}-Cd(OH)_2$ 구조의 활물질 비표면적에 비하여 170% 이상 증가하였다. 밀폐형 전지에서는 NaOH가 첨가된 전해액의 전지가 첨가되지 않은 전지에 비하여 1.0 C와 2.0 C rate의 고율 충 방전 조건에서 방전용량이 증가하였으며, 1.0 C rate의 cycle에서도 향상된 성능이 500 cycle까지 지속되었다.

• 대한화학회지
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• 제25권5호
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• pp.325-330
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• 1981

Ni-Cd 전지 중 카드뮴 전극을 수산화 칼륨용액 중에서 각종 조건의 변화에 따른 cyclic voltammetry를 행하여 카드뮴전극의 전기화학적 거동을 검토하였으며 voltammogram에 나타나는 peak전위 근처의 각 전위에서 정전위 전해를 하여 충, 방전상태의 전기화학적 거동을 X-선 회절선도의 해석 결과와 결부시켜 전극반응 메카니즘을 종합적으로 검토하였다. 수산화카드뮴 마이너스 전극의 음극분극 곡선에는 두 개의 peak가 나타난다. 마이너스극의 수산화카드뮴은 제 1 peak 전위에서 카드뮴 금속으로 환원되고 제 2 peak 전위에 도달하면 매우 활성이 큰 금속 상태로 되며 (002)면이 (101)면보다 성장이 매우 크다. 또한 제 2 peak 전위의 카드뮴은 산소와의 선택적인 반응이 급속히 일어남을 알 수 있었다. 본 실험의 결과 카드뮴극과 산소와의 반응은 화학적 반응인 $2Cd + O_2 + 2H_2O\;{\longrightarrow}\;2Cd(OH)_2$으로 진행된다고 추정하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권5호
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• pp.67-76
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• 2017

산업용 폐 니켈-카드뮴 전지를 효율적으로 재활용하기 위하여 케이스에서 분리된 양극 및 음극 스크랩을 cut mill로 분쇄하여 분급하였으며, 철 성분 제거를 위하여 습식 자력선별법을 이용하였다. 또한 얻어진 양극 및 음극 분말을 습식법을 이용하기 위하여 다양한 조건에서의 산 침출 실험을 실시하였다. 최적 침출조건으로 2.0 M $H_2SO_4$, 반응온도 $90^{\circ}C$, 15 wt% $H_2O_2$, L/S=20의 조건에서 3시간 침출을 하여 유가금속인 니켈 및 카드뮴의 침출율을 99% 이상 얻을 수 있었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.61-61
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• 2003

과학위성 1호는 2003년 9월 26일 러시아 플레세츠크 발사장에서 발사되었다. 고도 690Km 상공에서 원형궤도를 그리며 우주에서의 임무수행을 시작했다. 과학위성 1호의 1차 전지는 태양으로부터 생산된 전기에너지를 사용하며, 2차 전지는 NiCd Battery를 사용한다. 이와 같이 1차 전지와 2차 전지를 최적의 상태로 제어하여 위성의 전력공급시스템으로써의 역할을 수행하게 될 과학위성 1호 전력시스템은 크게 Solar Power Regulator(SPR), Power Supply Unit(PSU), Power Distribution Unit(PDU), 및 Battery Cell Monitor / Pyrotechnic Device Support Equipment(BM/PDSE)로 구성 되어있다. 따라서, 본 논문에서는 과학위성 1호의 전력공급을 담당하는 System Unit 별 기능, 신호흐름, 전력분배 원칙 등에 대하여 연구하였다.

• 품질경영학회지
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• 제46권1호
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• pp.169-188
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• 2018

Purpose: The purpose of this study is to analyze low-temperature starting performance of the light attacker and to search and improve the aircraft system including battery and Battery Charge and Control Unit(BCCU). Methods: In order to improve the starting up performance of the light attacker at low-temp, various deficiency cause were derived and analyzed using Fault Tree Analysis method. As a result, it was confirmed there were drawbacks in the charging and discharging mechanism of the battery. The inactivation of the battery's electrolyte at low-temp and the premature termination of the battery charge were the main cause. After long error and trial, we improved these problems by improving performance of battery and optimizing the charging algorithm of BCCU. Results: It was confirmed that the problems of starting up failures were solved through the combined performance test of the battery and BCCU, the ground test using the aircraft system and the operation test conducted by Korea Airforce operating unit for 3 months in winter. Conclusion: This study showed that the improvement of quality reliability was achieved and thus the start-up performance issue of the light attacker has been resolved at low temperature. And it is expected that the design methodologies of temperature-affected electrical system of aircraft will contribute to the development of the aircraft industry in the future.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.144-148
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• 2023

항공기 배터리는 항공기의 엔진 시동 전원 및 비상 전원을 공급하는 역할을 하는 핵심 장비이다. 배터리는 안정적인 전원 공급을 위해 언제나 충분한 용량을 보장하도록 충전되어야 하며 높은 신뢰성을 유지해야 한다. T-50 계열 항공기 배터리는 -18 ℃ 이상의 낮은 온도에서 엔진을 최대 2회 시동할 수 있도록 설계하였으나, 겨울철에 엔진 시동에 실패하는 현상이 간헐적으로 발생하였다. 이에 본 논문에서는 배터리의 저온 충전 시 발생하는 실패 현상에 대하여 분석 및 시험을 수행하고 이를 바탕으로 충전 알고리즘을 개선하였다. 또한 저온시동 모사시험을 수행한 결과 저온에서의 배터리 충전 결함이 해결되었으며 충전 성능 향상이 확인되어 새로운 알고리즘의 개선을 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.188.1-188.1
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• 2012

인공위성에 사용되는 배터리 기술은 1960년대 최초로 사용된 니켈 카드뮴(NiCd)을 시작으로 발전하기 시작해서 현재는 리튬-이온(Li-Ion)에 이르렀다. 리튬-이온 배터리는 높은 Energy Density(작은 크기와 무게), 낮은 자가 방전율을 가짐과 동시에 메모리 효과가 거의 없다는 장점이 있다. 하지만 리튬-이온 배터리 팩의 성능(Voltage, Capacity, Lifetime)은 사용된 Cell간 특성차이(State of Charge, Total Capacity Difference, Internal Impedance)에 의해 제한된다. 일반적으로 배터리는 원하는 전압과 용량을 확보하기 위해 직렬-병렬 혹은 병렬-직렬 구조를 가지는 팩 형태로 제작 된다. Cell간 특성차이가 존재하는 상태에서 배터리 팩을 사용할 경우 특정 Cell의 과충전 및 과방전이 발생하며 이로 인해 수명이 단축될 수 있고 심한 경우 폭발이 발생할 수 도 있다. 또한 Cell간 특성차이는 배터리팩의 사용가능 용량을 제한하는 효과를 가져 온다. 본 논문에서는 Battery 팩을 구성하는 Cell들에 특성 차이가 존재할 경우 발생할 수 있는 Battery 팩의 수명 단축 및 용량 감소 Mechanism에 대해서 고찰한다. 또한 Cell간 특성차이를 극복하기 위해 실제 위성 운용에 적용될 수 있는 배터리팩의 Balancing 방안과 함께 위성에 장착을 위해 보관중인 4p12s Battery의 Balancing 방안에 대해 고찰하고 Balancing 전후의 Cell간 특성(Voltage Dispersion) 차이 측정결과를 보인다. 이렇게 본 논문에서 소개한 리튬-이온 배터리의 전반적인 Balancing 방안은 추후 인공위성에 적용되는 리튬-이온 배터리의 운용 및 보관에 Guide Line을 제시할 것이라고 판단한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.413-422
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• 2011

축전지는 차량을 기동할 때나 비상시의 제어전원으로서 철도차량의 구성품 중 매우 중요한 부분이다. 현재 널리 사용되고 있는 축전지로는 연축전지와 니켈카드뮴축전지 등이 있으며 점차 소형화 경량화 되어 가고 있는 추세이다. 또한 철도차량의 전자제어기술의 발달로 인하여 필요로 하는 전기용량이 늘어나고 있다. 따라서 다양한 종류의 고효율 축전지들이 신규 노선의 차량에 검토되고 있지만 철도차량용 축전지는 안전상으로 충분히 검증이 되어야 하며 또한 관리 측면에서도 어려움이 없어야 하는 요구조건으로 인하여 실제 적용하는 데에는 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 현재 철도차량에 적용된 축전지 사례를 조사하고 적용을 시도 중인 축전지들의 특성을 확인하여 안전 및 성능, 관리적인 측면에서 어떠한 문제가 있는지 검토하여 향후 축전지 발전 동향에 대하여 논하고자 한다.