• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.662-671
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• 2012

Plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) will be widely used in future transportation systems to reduce oil fuel consumption. Therefore, the electrical energy demand will be increased due to the charging of a large number of vehicles. Without intelligent control strategies, the charging process can easily overload the electricity grid at peak hours. In this paper, we consider a smart charging and discharging process for multiple PHEVs in a building's garage to optimize the energy consumption profile of the building. We formulate a centralized optimization problem in which the building controller or planner aims to minimize the square Euclidean distance between the instantaneous energy demand and the average demand of the building by controlling the charging and discharging schedules of PHEVs (or 'users'). The PHEVs' batteries will be charged during low-demand periods and discharged during high-demand periods in order to reduce the peak load of the building. In a decentralized system, we design an energy cost-sharing model and apply a non-cooperative approach to formulate an energy charging and discharging scheduling game, in which the players are the users, their strategies are the battery charging and discharging schedules, and the utility function of each user is defined as the negative total energy payment to the building. Based on the game theory setup, we also propose a distributed algorithm in which each PHEV independently selects its best strategy to maximize the utility function. The PHEVs update the building planner with their energy charging and discharging schedules. We also show that the PHEV owners will have an incentive to participate in the energy charging and discharging game. Simulation results verify that the proposed distributed algorithm will minimize the peak load and the total energy cost simultaneously.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.1441-1455
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• 2017

전기차 충전 인프라에서는 충전 및 결제 데이터를 포함하여 다양한 데이터가 전송되기 때문에 안전한 전기차 충전 인프라를 구축하기 위해서는 이에 대한 보안 연구가 요구된다. 그렇지만 기존에 진행된 연구들은 전기차 충전을 위한 충전 인프라 보다는 전력 계통 인프라와 같은 스마트 그리드 관련 보안 연구가 주를 이루고 있다. 또한 충전 인프라 관련 연구는 아직 부족한 현실이며, 위협모델링과 같은 체계적인 방법론을 이용한 연구는 아직 진행되고 있지 않다. 따라서 안전한 전기차 충전 인프라의 구축을 위해 위협모델링을 적용하여 보안 위협을 식별하고 보안요구사항을 체계적으로 분석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 Data Flow Diagram, STRIDE, Attack Tree를 활용한 위협모델링을 이용하여 충전 인프라에서 발생 가능한 위협을 정확히 식별하고 객관적인 보안요구사항을 도출하여 전기차 충전 인프라를 분석한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.87-97
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• 2023

충전기 인프라 시설은 일정한 전력 공급량을 기반으로 설계 및 설치되어 있다. 초기 설계된 충전 시설은 급속히 성장하는 전기 차량의 충전을 한정된 공급 전력량 기반으로 지원한다. 또한, 현재 상용차량은 완전 충전만 가능하며, 급속 균등 충전 방식으로 지원된다. 하지만 상용차량은 정해진 스케줄에 따라 운영되기에 탄력적인 충전이 필수적이다. 본 논문에서는 전기 차량의 급속한 성장 및 증가에 따라 동일 전력량을 기반으로 상용 버스의 고정 스케줄 기반 충전 스케쥴링 및 전력 분배 기법을 활용하여 20%이상 효율 향상된 전력 운영방안을 제시한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.194-210
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• 2022

최근 정부가 지향하고 있는 이용자 중심의 충전인프라 구축방향은 실제 전기차 이용자들의 편의를 높이며, 새로운 전기차 이용자를 시장으로 유입할 수 있는 중요한 정책이다. 본 연구는 이러한 정책의 수립에 기초자료로 활용될 수 있는 실제 전기차 이용자들의 충전행태에 대한 깊이 있는 이해를 제공하는 것을 목적으로 수행되었다. 일주일 동안 수집된 충전일지 자료에 기반하여 전기차 이용자들의 충전행태를 일단위 및 주단위로 분석하였으며, 순차패턴 분석과 잠재계층 분석을 활용하였다. 그 결과, 5가지 일단위 충전 프로파일과 4가지 주단위 충전 프로파일을 도출하였으며, 이는 향후 이용자 중심 충전인프라 정책 수립뿐만 아니라 잠재 전기차 이용자들의 의사결정에 핵심적인 정보를 제공하여 전기차 시장을 활성화하는데도 기여할 것으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.211-224
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• 2022

본 연구는 EV 충전 인프라 구축에 따라 이용자들이 인프라에 대하여 실질적으로 개선되었다는 효능감을 느끼고 있는지 검증을 통해 제주지역 EV 충전 인프라 구축정책에 대한 효과성을 분석하는 것이 목적이다. 연구 결과로는 충전기에 대한 '설치의 충분성', '이용의 신속성', '관련 정보 파악의 용이성', '고장 충전기의 신속 고객서비스 대응'과 같은 세부 만족 요인이 EV 충전 인프라 개선 효능감에 영향을 주는 것으로 나타났다. 아울러 이용자의 '주택유형'에 따른 'EV 충전 이용 만족'이 'EV 충전 인프라 개선 효능감'에 유의미한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 공동주택 거주 전기차 이용자들의 효능감 제고를 위한 충전 인프라 구축 필요성도 도출되었으며, 전반적인 정책 효과성은 높은 것으로 확인되었다. 본 연구는 제주지역 사례를 통해 전기차 충전 인프라 구축정책의 효과성을 검증하는데 기여할 수 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.623-630
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• 2023

Recently, a hydrogen charging station-related memorandum of understanding (MOU) was signed between Korea Transport Institute and United Arab Emirates (UAE) Ministry of Transport in Abu Dhabi, creating a foundation for exporting green hydrogen charging stations and hydrogen powered public transit buses developed with Korean technology to Abu Dhabi. Reliable construction and operation of the charging stations require a thorough review on associated standards and legal requirements. In particular, it is essential to analyze currently effective standards related to hydrogen production, hydrogen vehicle charging, and hydrogen charging stations. This paper specifically focuses on comparative analysis of hydrogen-related standards in the UAE and the Republic of Korea. Similar to UAE, Korean hydrogen charging station-related standards follow International Organization for Standardization (ISO) standards. From real-life experiences in developing and operating charging stations, even more essence of ISO standards have been adopted in Korean standards than UAE. In particular, ISO standards related to fire prevention are additionally included in Korea. This paper also suggests procedural and administrative strategies for enabling application of Korean hydrogen charging station-related standards in UAE.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.9-16
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• 2020

무선충전 기술은 사용자가 선 없이 충전할 수 있는 편리함의 이점으로 많은 모바일 전자기기의 필수요소로 자리 잡게 되었고, 지속적인 연구 개발에 의해 다양한 무선충전 시스템이 제안되고 있다. 대표적인 무선충전 시스템으로는 송수신 코일의 배치와 충전효율의 상관관계를 고려하여, 송수신 코일을 근거리 평면에 배치한 2D 평면 코일 시스템이 주로 사용되어왔다. 최근에는 평면으로 넓은 공간을 차지하는 2D 코일시스템에 높이구배를 주어, 공간을 효율적으로 사용하기 위한 3차원 코일시스템이 제안되고 있다. 하지만, 3차원 코일시스템은 2D 코일시스템에 비해 충전효율이 낮고, 특히 송수신 코일간의 거리가 멀어질수록 전력전송 효율이 급격하게 저하되는 경향이 있다. 본 논문에서는 기존 3차원 코일시스템의 단점인 낮은 충전효율과 충전자유도를 개선하기 위해 새로운 무선충전 시스템 설계를 제안한다. 3차원 형상으로 송신코일과 수신코일을 설계하였고, 이때 송신코일 내부에 독립된 송신코일을 추가로 구성한 이중 송신코일 구조를 제안하여 전송효율과 자유도를 개선할 수 있었다. 측정실험 결과, 107 kHz 동작주파수에서 송수신 코일의 거리가 8 mm일 때 제안한 시스템의 효율은 40.10 %로 기존 코일의 최대전송효율인 20.5 %에 비해 크게 증가했다. 본 논문에서 제안한 3차원 이중송수신 코일시스템은 실제 무선충전 시스템 설계 시 다양한 디자인의 무선충전 시스템 설계 및 충전효율 개선에 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제16권4호
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• pp.210-213
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• 2016

This paper presents a wireless power charging system for rechargeable batteries. Recently, misalignment between transmitting coil and receiving coils has been a significant factor to wireless power charging systems, which are prone to lateral and angular misalignment. Unfortunately, the batteries can be easily rolled because of the shape, and coils are often misaligned while charging devices, in practical situations. This paper presents the wireless power battery charging system. In order to solve the angular misalignment, two perpendicular coil having structure of 'plus (+)' shape was proposed. To validate the results, the proposed wireless power charging system was implemented at 6.78 MHz using loosely coupled resonant coils, and the system was verified as being robust to misalignment.

• 동력기계공학회지
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• 제19권5호
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• pp.73-79
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• 2015

The effects of hydrogen charging on the mechanical properties of 304 stainless steels were investigated in conjunction with the detailed examinations of their fracture modes. The dependence of the absorbed impact energy and the surface hardness of the 304 stainless steels on the hydrogen charging time was characterized. The tensile properties of the 304 stainless steels by the variation of cross-head speed were also evaluated at the room temperature. The hydrogen charging was performed by an electrolysis method for all specimens of the 304 stainless steels. The mechanical properties of the 304 stainless steels exhibited the sensitivity of embrittlement due to a hydrogen charging. The correlation between mechanical properties and fracture surfaces was discussed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권4호
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• pp.278-287
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• 2009

Plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) with capability of being recharged from the power-grid will reduce oil consumption. Also, the PHEV will affect the utility operations by adding additional electricity demand for charging. In this research, the power-grid impact by demand of PHEV charging is presented and the optimal charging control strategy for utility operators is proposed with simulated data. The penetration of PHEV is assumed to be 50% in the circumstances of Korean passenger car market and Korean power-grid market limitedly. To obtain smooth load shape and utilize the surplus electricity in power-grid at midnight and dawn, the peak of charging demand should be controlled to be located before 4:00 a.m., and the time slot which can supply the electricity power to PHEV should be allowed between 1:00 a.m.$\sim$7:00 a.m.