• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.505-511
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• 2009

The hydriding and electrochemical characteristics of Zr-based $AB_2$ alloy produced by gas atomization have been extensively examined. For the particle morphology of the as-cast and gas-atomized powders, it can be seen that the mechanically crushed powders are irregular, while the atomized powder particles are spherical. The increase of jet pressure of gas atomization process results in the decrease of hydrogen storage capacity and the slope of plateau pressure significantly increases. TEM and EDS studies showed the increase of jet pressure in the atomization process accelerated the phase separation within grain of the gas-atomized alloy, which brought about a poor hydrogenation property. However, the gas-atomized $AB_2$ alloy powders produced by jet pressure of 50 bar kept up the reversible $H_2$ storage capacity and discharge capacity similar to the mechanically crushed particles. In addition, the electrode of gas-atomized Zr-based $AB_2$ alloy of 50 bar showed improved cyclic stability over that of the cast and crushed particulate, which is attributed to the restriction of crack propagation by grain boundary and dislocation with ch/discharging cycling.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권4B호
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• pp.403-410
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• 2004

일반적으로 교환 시스템은 프로세서 보드, 입출력처리 보드 및 데이터 저장 장치등 그 기능별로 다수의 서브시스템들로 구성되어 있다. 또한 신뢰성을 확보하기 위하여 모든 서브 보드들은 이중화로 되어 있다. 교환시스템에서 저장 장치에는 시스템에 관련된 정보나 과금 정보등과 같은 작업 관련 데이터를 저장하며 비 휘발성 메모리에 저장해야 한다. 일반적으로 비 휘발성 저장장치를 구현할 때는 플래시메모리(flash memory) 또는 배터리 백업 메모리(battery backup memory)를 사용한다. 그러나 메모리는 단위 용량당 가격이 높고 백업(backup) 하지 않은 데이터를 손실했을 때 복구할 수 없다. 본 논문에서는 마이크로 컨트롤러를 이용하여 단위 용량당 가격이 저렴하고, 대용량의 데이터를 저장함과 동시에 이중화를 만족시키는 on-board 형태의 소형 디스크 모듈을 설계 구현하였다. 본 논문에서 구현된 이중화 저장장치는 사용 중인 엑티브(active) 디스크에 결함이 생겨 사용할 수 없을 경우에 리빌딩(rebuilding)과정을 동해 스탠바이 모듈로부터 데이터를 복구하며, 리빌딩 중에도 호스트 시스템은 스탠바이 디스크모듈을 이용하여 지속적으로 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서 개발된 저장장치는 교환시스템에서 플래시 메모리와 같은 값비싼 저장 장치를 대체 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기학회논문지
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• 제63권5호
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• pp.622-628
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• 2014

This paper presents the SOC-based control strategy of BESS(Battery Energy Storage System) for providing power system frequency regulation in the bulk power systems. As the life cycle of BESS would be shortened by frequent changes of charge and discharge required for frequency regulation in a steady state, the proposed algorithm operates BESS within a range of SOC where its life cycle can be maximized. However, during a transient period of which occurrence frequency is low, BESS would be controlled to use its full capacity in a wider range of SOC. In addition, each output of multiple BESS is proportionally determined by its SOC so that the balance in SOC of multiple BESS can be managed. The effectiveness of the proposed control strategy is verified through various case studies employing a test system. Moreover, the control result of BESS with the measured frequency from a real system shows SOC of BESS can be maintained within a specific range although the frequency deviation is biased.

• 전기학회논문지P
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• 제65권4호
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• pp.235-241
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• 2016

Grid-connected, large-capacity energy storage systems (ESS) can be used for peak load supply, frequency regulation, and renewable energy output smoothing. In order to confirm the capability of battery ESS to provide such services, 4MW/ 8MWh battery ESS demonstration facility was built in the Jocheon substation on Jeju Island. The frequency regulation technology developed for the Jocheon demonstration facility then became the basis for the 28MW and 24MW frequency regulation ESS facilities installed in 2014 at the Seo-Anseong and Shin-Yongin substations, respectively. The operation control systems at these two facilities were continuously improved, and their successful commercialization led to the construction of additional ESS facilities all over Korea in 2015. In seven (7) locations nationwide (e.g., Shin-Gimje and Shin-Gyeryeong), a total of 184 MW of ESS had been commercialized in 2016. The trial run for the new ESS facilities had been completed between April and May in 2016. In this paper, results of the trial run from each of the ESS facilities are presented. The results obtained from the Seo-Anseong and Shin-Yongin substations during a transient event by a nuclear power plant trip are also presented in this paper. The results show that the frequency regulation battery ESS facilities were able to quickly respond to the transient event and trial run of ESS is necessary before it is commercialized.

• 한국재료학회지
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• 제32권12호
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• pp.545-552
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• 2022

Tin-antimony sulfide nanocomposites were prepared via hydrothermal synthesis and a N₂ reduction process for use as a negative electrode in a sodium ion battery. The electrochemical energy storage performance of the battery was analyzed according to the tin-antimony composition. The optimized sulfides exhibited superior charge/discharge capacity (770 mAh g^-1 at a current density of 100 mA g^-1) and stable lifespan characteristics (71.2 % after 200 cycles at a current density of 500 mA g^-1). It exhibited a reversible characteristic, continuously participating in the charge-discharge process. The improved electrochemical energy storage performance and cycle stability was attributed to the small particle size, by controlling the composition of the tin-antimony sulfide. By optimizing the tin-antimony ratio during the synthesis process, it did not deviate from the solubility limit. Graphene oxide also acts to suppress volume expansion during reversible electrochemical reaction. Based on these results, tin-antimony sulfide is considered a promising anode material for a sodium ion battery used as a medium-to-large energy storage source.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권8호
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• pp.838-842
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• 2015

The Li-air battery is a promising candidate for the most energy-dense electrochemical power source because it has 5 to 10 times greater energy storage capacity than that of Li-ion batteries. However, the Li-air cell performance falls short of the theoretical estimate, primarily because the discharge terminates well before the pore volume of the air electrode is completely filled with lithium oxides. Therefore, the structure of carbon used in the air electrode is a critical factor that affects the performance of Li-air batteries. In a previous study, we reported a new class of carbon nanomaterial, named carbon nanoballs (CNBs), consisting of highly mesoporous spheres. Structural characterization revealed that the synthesized CNBs have excellent a meso-macro hierarchical pore structure, with an average diameter greater than 10 nm and a total pore volume more than $1.00cm^3g^{-1}$. In this study, CNBs are applied in an actual Li-air battery to evaluate the electrochemical performance. The formation mechanism and electrochemical performance of the CNBs are discussed in detail.

• 에너지공학
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• 제20권2호
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• pp.109-122
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• 2011

온실가스배출억제와 수입원유저감을 위하여 전 전기자동차의 도입이 활발하게 추진되고 있다. 이의 항속거리 연장을 위한 리튬이온 이차전지 소재와 공정개발 등의 연구개발 동향, 그리고 양산체제 구축 중에 있는 리튬이온 이차전지 메이커의 계획도 조사하였다. 완성차메이커와는 수평분업적인 협력관계가 형성되고 있음을 볼 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권4호
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• pp.275-278
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• 2017

In the present work, we apply a technique that has been used for the expansion of graphite to multiwall carbon nanotubes (MWCNT). The nanotubes are rapidly heated for a short duration, followed by immersion in acid solution, so that they undergo expansion. The diameter of the expanded CNTs is 5-10 times larger than that of the as-received nanotubes. This results in considerable swelling of the CNTs and opening of the tube tips, which may facilitate the accessibility of lithium ions into the inner holes and the interstices between the nanotube walls. The Li-ion storage capacity of the expanded nanotubes is measured by using the material as an anode in Li-ion cells. The result show that the discharge capacity of the expanded nanotubes in the first cycle is as high as 2,160 mAh/g, which is about 28% higher than that of the un-treated MWCNT anode. However, the charge/discharge capacity quickly drops in subsequent cycles and finally reaches equilibrium values of ~370 mAh/g. This is possibly due to the destruction of the lattice structures by repeated intercalation of Li ions.

• 에너지공학
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• 제29권2호
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• pp.68-78
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• 2020

신 기후변화협약에 따라 전 세계적으로 온실가스를 저감하는 기술개발이 활발하게 이뤄지고 있으며, 발전·송배전 분야에서 에너지효율향상에 대한 연구가 진행되고 있다. 에너지저장장치를 이용해 잉여전기를 저장하고 전기를 공급하는 운영방식에 대한 경제성 분석, 지역단위 열 병합 발전소에서 주파수조정예비력으로 에너지저장장치를 활용하는 것이 가장 수익이 높은 운영방안으로 보고되었다. 이에 본연구에서는 체코의 열병합발전소를 대상으로 에너지저장장치 설치를 위한 경제성 분석을 실시하였다. 배터리에너지저장장치의 경제성 평가에 있어 가장 중요한 요소는 수명으로 일반적으로 1일 1회 충·방전을 기준으로 보증수명은 10~15년으로 알려져 있다. 시뮬레이션을 위해 배터리와 PCS의 비율은 1:1, 1:2로 설계하였다. 일반적으로 Primary 주파수조절용의 경우 1:4로 설계를 하지만, 열병합발전소의 특성을 고려하여 최대 1:2의 비율로 설정하였으며, 각각의 비율에 맞게 용량을 1MW~10MW, 2MWh~20MWh로 시뮬레이션을 실시하여 연간 사이클 횟수를 기준으로 수명을 평가하였다. 체코의 열병합 발전소에 배터리에너지저장장치를 설치하는 사업은 현지 인프라와 전력시장을 고려할 경우 투자 회수 기간은 3MW/3MWh가 5MW/5MWh보다 유리하다. 보조금 없이 예상 구매 가격을 고려한 간단한 투자회수기간에서 약 3년, 약 5년으로 산정되었으며, 구입비용이 전체 평생 동안 비용의 중요한 부분이기 때문에 구매가격을 50 % 낮추면 약 절반 정도의 회수 기간이 단축 될 수 있지만, 3MWh와 5MWh의 규모에 경제를 통해 수익성 확보는 불가능하다. 전력시장의 가격이 50% 하락하면 투자 회수기간은 P1 모드에서는 3년, P2 및 P3 모드에서는 2년 더 길어진다. 배터리에너지저장시스템과 발전기의 결합으로 인한 절감액의 변화에 대한 민감도 분석은 전제 범위 내에서 회수 기간에 큰 영향을 미치지 않으며, 보조금 15%를 받는 기준에서 3MW 시스템의 총 비용은 66,923,000 CZK이며, 편익은 모드에 따라 244,210,000 ~ 294,795,000 CZK이며, 비용회수기간은 3~4년이다. 동일한 기준에서 5MW 시스템의 경우 총 비용은 101,320,000 CZK이며, 편익은 모드에 따라 253,010 ~ 281,411,000 CZK로 나타나며, 비용회수기간은 5~6년이다. 체코에서 배터리에너지저장시스템은 MWh당 1년에서 1.2년의 투자회수기간이 발생하는 것을 알 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.224-225
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• 2019

본 논문은 에너지 절약을 위한 특정 상업용 에너지 저용량 에너지저장시스템 모델 개발 및 연구를 수행하였다. 저용량 에너지저장시스템은 피트니스센터의 스피닝 기계에의 적용을 목적으로 하고 있으며 제안하는 시스템은 BLDC모터, Rectifier, DC-DC Coverter, Controller, Battery 로 구성되어 있다. 본 논문에서는 각 구성요소간의 직병렬 연결을 통하여 저용량 에너지저장시스템의 효율적인 운영방안을 제시한다. 제안하는 저용량 에너지저장시스템은 시뮬레이션을 통하여 모델링 및 결과 분석을 진행하였다.