• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권2호
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• pp.329-333
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• 2021

V2G (Vehicle to Grid) technology for an EV (Electric Vehicle) has been assumed as so promising in a near future for its useful energy resource concept but still yet to be developed around the world for specific service purposes through various R&BD projects. Basically, V2G returns power stored in vehicle at a cheaper or unused time to the grid at more expensive or highly peaked time, and is accordingly supposed to provide such roles like peak shaving or load levelling according to customer load curve, frequency regulation or ancillary reserves, and balancing power fluctuation to grid from the weather-sensitive renewable sources like wind or solar generations. However, it has recently been debated over its prominent usage as diffusing EVs and the required charging/discharging infrastructure, partially for its addition of EV ownership costs with more frequent charging/discharging events and user inconvenience with a relative long-time participation in the previously engaged V2G program. This study suggests that a Korean DR (Demand Response) service integrated V2G system especially based upon a dynamic charge/pause/discharge scheme newly proposed to ISO/IEC 15118 rev. 2 can deal with these concerns with more profitable business model, while fully making up for the additional component (ex. battery) and service costs. It also indicates that the optimum economic, environmental, and grid impacts can be simulated for this V2G-DR service particularly designed for EV aggregators (V2G service providers) by proposing a specific V2G engagement program for the mediated DR service providers and the distributed EV owners.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.113-117
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• 2016

수소를 생산하는 방법 중 하나로, 광전기화학적(photoelectrochemical; PEC) 물 분해 시스템은 높은 이론적 효율을 가진 친환경적이고 경제적인 방법이다. 광전극으로서 질화갈륨(gallium nitride; GaN)은 내화학성이 좋고 밴드갭이 물의 산화환원준위($V_{redox}=1.23$ V vs. SHE)를 포함하여 외부 전압 없이 수소를 생산할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 그러나 이때 발생하는 높은 산소 발생 과전압은 시스템의 반응 효율을 저하시킨다. 산소 발생 과전압을 줄이기 위한 방법으로 광전극에 조촉매를 이용하는 방법이 많이 알려져 있다. 본 연구에서는 GaN 광전극에 입자 형태의 이산화망간(manganese dioxide; $MnO_2$)을 조촉매로 도입하여 PEC 시스템의 특성을 분석하고자 한다. $MnO_2$가 광전극에 잘 형성되었는지를 확인하기 위하여 표면분석을 수행하였고, potentiostat(PARSTAT4000)을 이용해 PEC 특성을 분석해 평가하였다. $MnO_2$가 코팅됨에 따라 flat-band potential($V_{fb}$)과 onset voltage($V_{onset}$)가 각각 음의 방향으로 0.195 V, 0.116 V 이동하는 것이 확인되었다. 광전류밀도 값에 대해서도 $MnO_2$ 코팅 샘플이 더 높게 나타나며, 시간에 따른 광전류의 저하도 개선되었다. 이로부터 $MnO_2$이 조촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, PEC 시스템 전반에 걸쳐 효율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.945-952
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• 2019

지구온난화 및 대기오염 등 환경문제에 대한 관심이 대두되면서 국제해사기구의 선박 대기오염물질 배출 규제 및 협약이 채택되었으며, 최근 국내에서는 항만지역 등 대기질의 개선에 관한 특별법안이 제정되어 미세먼지 발생량을 줄이고자 다방면으로 노력하고 있다. 이러한 미세먼지 저감대책의 일환으로 노후화된 연안선박의 디젤엔진을 미세먼지 및 배출가스가 없는 배터리 전기추진시스템으로 전환하는 것에 대한 타당성 조사가 활발히 진행되고 있다. 배터리 전기추진시스템은 연료의 연소로 인한 배기가스의 발생이 없으며, 신재생에너지원의 적용이 용이하므로 유럽이나 미국과 같은 선진국에서는 수년전부터 신재생에너지를 적용한 배터리 전기추진시스템이 적용된 소형연안여객선이 운항 중이나 국내에서는 전무하다. 따라서 본 연구에서는 국내 소형연안여객선을 대상선박으로 선정하여 태양광 발전시스템이 연계된 배터리 전기추진선박의 적용 여부에 대해 시뮬레이션을 하였으며, 그에 따른 결과를 바탕으로 배터리 전기추진선박의 적용가능성을 확인하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.17-26
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• 2017

집광형태양광발전시스템은 집광형태양전지 셀, 모듈, PCS, 태양위치추적기, 시스템설비와 그에 따른 시스템주변창치들로 구성된다. 이러한 다양한 요소를 반영하여 시스템모델링이 이루어져 집광형태양광발전시스템에 대한 분석과 모델링방법이 적용되어야 한다. 본 논문에서 제안된 이러한 다양한 요소를 반영하여 최적의 CPV 시스템 시뮬레이션을 제안하여 집광형태양광발전시스템 모델링과 에너지의 발생분석에 대한 최적 설계가 이루어지도록 모델링에 중점 두어 설계하였다. 손실 파라미터 계산 방법에 관한 일반화된 집광형태양광발전시스템의 계산된 시뮬레이션 결과는 높은 신뢰성과 안정성을 갖는 집광형태양광발전시스템의 최적의 설계가 가능하다. 손실 파라미터 계산 방법은 CPV 시스템 설계의 경제적 분석을 위한 시뮬레이션 및 다양한 데이터 활용을 위한 시뮬레이션방법을 활용할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.221-230
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• 2016

최근 교량의 장수명화와 이용자의 안전을 보장하기 위한 첨단IT기술을 이용한 유지관리 기법이 세계적으로 각광을 받고 있다. 이에 본 논문에서는 무선계측센서를 이용하여 교량의 정적 동적 데이터를 취득 및 분석하여 교량의 거동상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 지능형 교량 구조 건전성 모니터링시스템을 개발하였다. 본 논문에서 개발한 모니터링 시스템은 교량의 주요 부재의 거동을 계측하기 위한 센서 및 계측데이터 전송을 위한 무선송수신시스템, 전체 시스템 관리를 위한 운영프로그램 및 데이터베이스로 구성되어 있다. 개발한 무선계측센서 기반의 모니터링 시스템의 성능검증을 위해 올림픽대교에 5종의 무선계측센서를 설치하였으며, 센서의 전원은 태양광 발전장치를 설치하여 자가 전원공급이 가능하도록 하였다. 성능검증을 위한 데이터는 시스템 구축완료 후 일주일간의 데이터를 활용하여, 유선시스템으로부터 취득된 데이터와 비교 분석하였으며, 이를 통행 지능형 구조 건전성 모니터링 시스템의 성능 및 실 교량 적용성을 검증하였다.

• 한국재료학회지
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• 제20권11호
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• pp.606-610
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• 2010

Films consisting of a silicon quantum dot superlattice were fabricated by alternating deposition of silicon rich silicon nitride and $Si_3N_4$ layers using an rf magnetron co-sputtering system. In order to use the silicon quantum dot super lattice structure for third generation multi junction solar cell applications, it is important to control the dot size. Moreover, silicon quantum dots have to be in a regularly spaced array in the dielectric matrix material for in order to allow for effective carrier transport. In this study, therefore, we fabricated silicon quantum dot superlattice films under various conditions and investigated crystallization behavior of the silicon quantum dot super lattice structure. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectra showed an increased intensity of the $840\;cm^{-1}$ peak with increasing annealing temperature due to the increase in the number of Si-N bonds. A more conspicuous characteristic of this process is the increased intensity of the $1100\;cm^{-1}$ peak. This peak was attributed to annealing induced reordering in the films that led to increased Si-$N_4$ bonding. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis showed that peak position was shifted to higher bonding energy as silicon 2p bonding energy changed. This transition is related to the formation of silicon quantum dots. Transmission electron microscopy (TEM) and electron spin resonance (ESR) analysis also confirmed the formation of silicon quantum dots. This study revealed that post annealing at $1100^{\circ}C$ for at least one hour is necessary to precipitate the silicon quantum dots in the $SiN_x$ matrix.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.91-91
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• 2013

Imagine a world where we could biomanufacture hybrid nanomaterials having atomic-scale resolution over functionality and architecture. Toward this vision, a fundamental challenge in materials science is how to design and synthesize protein-like material that can be fully self-assembled and exhibit information-specific process. In an ongoing effort to extend the fundamental understanding of protein structure to non-natural systems, we have designed a class of short peptides to fold like proteins and assemble into defined nanostructures. In this talk, I will talk about new strategies to drive the self-assembled structures designing sequence of peptide. I will also discuss about the specific interaction between proteins and inorganics that can be used for the development of new hybrid solar energy devices. Splitting water into hydrogen and oxygen is one of the promising pathways for solar to energy convertsion and storage system. The oxygen evolution reaction (OER) has been regarded as a major bottleneck in the overall water splitting process due to the slow transfer rate of four electrons and the high activation energy barrier for O-O bond formation. In nature, there is a water oxidation complex (WOC) in photosystem II (PSII) comprised of the earthabundant elements Mn and Ca. The WOC in photosystem II, in the form of a cubical CaMn4O5 cluster, efficiently catalyzes water oxidation under neutral conditions with extremely low overpotential (~160 mV) and a high TOF number. The cluster is stabilized by a surrounding redox-active peptide ligand, and undergo successive changes in oxidation state by PCET (proton-coupled electron transfer) reaction with the peptide ligand. It is fundamental challenge to achieve a level of structural complexity and functionality that rivals that seen in the cubane Mn4CaO5 cluster and surrounding peptide in nature. In this presentation, I will present a new strategy to mimic the natural photosystem. The approach is based on the atomically defined assembly based on the short redox-active peptide sequences. Additionally, I will show a newly identified manganese based compound that is very close to manganese clusters in photosystem II.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제33권2호
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• pp.113-133
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• 2024

태양광과 풍력을 중심으로 한 변동성 재생발전(VRE)은 탄소중립 달성의 주요수단이지만 높은 변동성과 불확실성으로 인해 전력공급의 안정성을 훼손시킨다. 에너지저장장치(ESS)는 수요이전을 통해 재생발전의 출력제한을 경감시킬 뿐만아니라 보조서비스 제공을 통해 안정적인 전력시스템 운영에 기여할 수 있다. 본 연구는 VRE로 인한 문제점이 점점 본격화되는 상황에서 ESS자원을 수요이전 기능과 예비력 제공기능 간에 어떻게 분배하는 것이 전력공급 효율성 최대화에 기여할 수 있는지 분석한다. 분석모형으로 재생발전의 변동성과 불확실성을 현실적으로 모의할 수 있는 확률적 전력시스템 최적화 모형을 적용하였다. 분석시점은 2023년과 2036년으로 설정하여 재생발전 보급수준별 ESS 최적자원분배 전략과 편익을 분석하였다. 분석결과는 크게 다음의 3가지로 요약가능하다. 첫째, ESS는 수요이전과 예비력 제공 모두에 탁월한 기능을 제공하며, 예비력 가격이 높게 설정될수록 수요이전 기능은 제한하고 예비력 제공에 집중함을 확인할 수 있었다. 둘째, 재생발전 출력제한은 필요예비력에 대한 대체재 역할을 하며, 예비력 가격 수준이 높아질수록 출력제한은 증가하고 필요예비력은 감소하는 것이 비용 합리적이다. 셋째, 기회비용이 반영된 합리적인 예비력 가격이 적용될 경우 ESS는 가까운 미래에 경제성을 확보할 수 있으며, ESS의 경제성은 재생발전 비중이 높을수록 더 커짐을 확인할 수 있었다. 본 연구는 전력공급 자원이 효율적으로 분배될 수 있는 가격기능이 바로 설때 비용 효율적인 전력부문 저탄소 전환이 가능함을 시사한다.

• 태양에너지
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• 제11권2호
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• pp.41-50
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• 1991

본 연구는 상변화물질로써 용융점온도가 $62^{\circ}C$인 파라핀($C_{28}H_{58}$)과 용융점온도가 $79^{\circ}C$인 피로인산나트륨($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)을 사용하여 축열 및 방열과정 시 잠열축열조내에서 각 상변화물질의 시간경과에 따른 온도특성 및 열전달현상을 실험적으로 규명한 것으로 각 상변화물질의 온도분포와 축열량 및 방열량을 계산하고 이를 비교, 검토한 것이다. 파라핀의 경우 축열과정초기에 자연대류 열전달현상으로 인하여 온도가 서서히 증가하는 반면 피로인산나트륨의 경우는 전도 열전달 현상의 지배적인 영향으로 인하여 축열과정 초기에 온도가 급격히 증가하는 형태로 나타났다. 또한 축열 및 방열과정 시 파라핀의 경우 tube의 상하부벽면에서의 온도변화와 중심부의 온도변화가 큰 차이를 보였으나 피로인산나트륨의 경우 tube의 상하부 벽면에서의 온도와 중심부에서의 온도는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그리고 축열과정 시 동일질량에 대한 각 상변화물질의 축열량은 파라핀보다 피로인산나트륨이 약 16%정도 많은 것으로 나타났다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제20권3호
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• pp.147-154
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• 2000

This study was conducted to increase the utility and productivity of forage crops at high altitued areas. For that purpose, 21 cultivars of corn and 2 cultivars of rye were cultivated for 3 years using a randomized block designed with 3 replications. The results obtained were as follows. 1. In the Taekwallyong area (800m above sea level) which has a short frostless period, all the seeding and harvest of corn must be finished within about 135 days between mid May, the time of the last frost, and late September, the time of the first frost 2. It was relatively safe for the early maturity cultivar(ll0days) and the medium maturity cultivar(l20days), compared to the late maturity cultivar(l30days) which might have had the possibility of an overlapping period between the time of harvest and the first frost in high altitude areas 3. The productivity of forage corn, which is the most efficient crop for capturing solar energy, varied significantly with the climate circumstances but the productivity of Taekwallyong showed similar results of 19 M/T/ha, compared with 20 M/T/ha in Suwon from the '96-'98 study 4. Rye could be cultivated in high altitude areas and when corn was raised as a second crop after rye in the same year, it was possible to increase the productivity of dry matter yield by 20% through double cropping(P < 0.05). (Key words : Cropping system, Corn, Rye, Forage production)