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- 저자 : 박주남 (검색결과 169 건)
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박주남,김도환,변승우,송지훈,( Williams Agyei Appiah ),유명현,이용민 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0
세계 자동차 시장에서 친환경 전기차의 시장 점유율은 계속적으로 증가하는 추세이며, 2020년에는 하이브리드를 포함한 전체 전기차 시장 점유율이 약 18%, 2040년에는 순수 전기차 시장 점유율이 기존 내연기관자동차를 앞설 것으로 예상되고 있다. 이에 따라, 현재 가장 높은 에너지밀도를 보장하는 리튬이온전지가 우선적으로 적용될 것이다. 하지만, 높은 에너지밀도는 사고 발생시 그 위험성이 큰 것을 의미하며, 특히 가연성 유기전해질 사용은 화재 사고에 더욱 취약하다. 이를 극복하기 위해 기존 유기전해질을 고체전해질로 대체하기 위한 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 재료 분석 계산 툴인 GEODICT를 이용하여 전고체전지용 흑연/고체전해질 복합 음극의 구조체를 설계/형상화하고, 이를 활용하여 성능 향상을 위한 전극 파라미터 연구를 진행하였다. 특히, 전고체전지 내 전극 기공 구조 설계의 중요성을 보고하고자 한다.
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3차원 전고체 전극 구조체 기반 성능 결정 파라미터 및 성능 예측 연구
박주남,김도환,( Williams Agyei Appiah ),송지훈,오지민,김주영,이영기,김상헌,이용민 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
높은 에너지밀도 및 안전성을 확보할 수 있는 전고체 전지(All-solid-state Batteries, ASSB)의 연구가 활발히 진행되고 있으나, 고체 복합 전극 설계의 어려움으로 현 전고체전지의 성능은 기존 리튬이차전지에 대비 현저히 낮다. 본 연구에서는 전지 성능과 직간접적으로 연관되어 있는 전극의 성능 결정 파라미터를 계산할 수 있는 3차원 전고체 전극 구조체를 형성 및 전지 성능 예측이 가능한 모델을 구축하였다. 본 해석 모델을 기반으로 흑연과 산화물 고체전해질의 함량 실험을 실시하였으며, 최종적으로 유효 파라미터 및 예측된 전기화학적 성능 비교를 통해 현 전극 설계 시스템 내 소재의 최적 함량 값을 확인하였다.
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3차원 전고체 전극 구조체 형성 및 전지 성능 예측 모델 개발
박주남,김도환,( Williams Agyei Appiah ),송지훈,오지민,김주영,이영기,유명현,이용민 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1
고에너지밀도형 차세대 리튬이차전지 중 가장 높은 안전성을 확보할 수 있는 전고체 리튬이차전지(All-solid-state Lithium Secondary Batteries, ALSB)의 연구가 활발히 진행되고 있음에도, 낮은 고체 복합 전극 설계 기술로 여전히 기존 리튬이차전지에 대비 성능이 낮은 것이 현실이다. 본 연구에서는 전지 성능과 연관되어 있는 전극 유효 파라미터를 계산할 수 있는 3차원 전고체 전극 구조체를 형성하고, 나아가 전지 성능 예측이 가능한 모델을 구축하였다. 본 해석 모델을 활용하여 흑연과 산화물계 고체전해질의 함량 실험을 진행하였으며, 최종적으로 유효 파라미터 및 전기화학적 성능 비교를 통해 전극 내 최적 함량 값을 확인하였다.
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콘크리트 진공튜브의 균열 발생에 따른 기밀성능 평가 실험
박주남,박형준 대한토목학회 2018 대한토목학회논문집 Vol.38 No.3
Super-speed vacuum tube system, where the air resistance is minimized to obtain high speed of the vehicle, is considered to be a viable alternative transportation system. Air-tightness is one of the most important design requirements of the system, because the internal pressure of the system needs to be maintained significantly lower than the atmospheric pressure. This study performed an experimental test, where a series of concrete tube specimens were applied by external loads to induce cracks and the effective air-permeability of the cracked tube structures were measured. The test results indicates that the information on the length and the width of the load-inducedcracks are not enough to anticipate the system air-tightness, whereas the load-induced displacement has higher correlation with the systems air-tightness. Based on these results, a direction of future research for effect of the load-induced cracks on the system air-tightness is suggested. 튜브 내부의 공기저항을 최소화해 운송체의 빠른 이동을 가능하게 해주는 초고속 진공튜브 시스템(Super-speed vacuum tube system)은 고효율 친환경성으로 인해 차세대 운송시스템으로 주목받고 있다. 초고속 진공튜브 시스템은 외부에 비해 튜브 내부의 압력을 매우 낮게 유지할 필요가 있으므로 기밀성의 확보가 무엇보다 중요한 설계 요건이라 할 수 있다. 본 연구에서는 균열의 발생이 진공튜브 구조물 내부의 압력 변화에 어떠한 영향을 미치는지 고찰하기 위해 일련의 콘크리트 튜브 구조물에 대해 균열에 따른 내부 압력의 변화를 측정하는 실험을 실시하였다. 실험결과 균열의 길이 또는 균열폭에 대한 정보만으로는 시스템의 기밀성에 영향을 주는 균열의 성질을 표현하기에 부족한 것으로 나타났으며, 반면에 발생된 구조물의 변위와 등가투기계수와의 관계는 상대적으로 높은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 설계 단계에서 시스템의 기밀성을 예측하기 위한 향후 연구방향을 제시하였다.
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차원 제어된 산화물계 고체전해질을 적용한 전고체 전극의 성능 예측 연구
박주남,김주영,신동옥,오지민,김주미,이명주,이영기,유명현,이용민 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1
고에너지밀도와 고안전성을 동시에 확보할 수 있는 전고체 전지(All-solid-state Batteries, ASSBs)의 연구가 활발히 진행되고 있지만, 현 전고체 전지의 성능은 상용화된 리튬이온전지 대비 상당히 부족한 상황이며, 수 많은 성능 저하 원인 중 하나가 전고체 전극 내 낮은 이온 전달 특성이다. 본 연구에서는 3차원 전고체 전극 구조체를 형성하고, 이를 적용한 전고체 전지의 성능을 예측할 수 있는 모델을 구축하여, 단순 구형 고체전해질이 아닌 차원 제어된 섬유 또는 판자형태의 고체전해질을 적용시 성능 향상이 가능한지를 예측하였다. 결과적으로, 고차원 형태를 갖는 고체전해질이 전극 내 조밀한 이온 전달 네트워킹을 효과적으로 형성하여 전지 성능 향상에 기여할 수 있음을 확인하였다.
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2P-445 리튬이차전지의 출력 측정을 위한 NCM/Graphite 기반 전지 모델링 및 출력 측정법간 비교 연구
박주남,변승우,( Williams Agyei Appiah ),김상헌,이용민 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
상용화이래로, 리튬이차전지는 지속적인 소재 개발 및 설계 최적화를 통해 가장 높은 에너지밀도 및 고출력 특성을 보장하는 이차전지로 성장하였다. 특히, 최근 전기자동차 및 에너지 저장 시스템에 필요한 중대형 전지로 그 적용 범위가 확대되고 있다. 하지만, 이와 같은 중대형디바이스는 기존의 소형디바이스들과 달리 더욱 가혹한 전지 운영 조건을 요구하며, 특히, 출력 특성은 온도, 전류량, 충전상태와 같은 운영 조건에서 굉장히 상이한 값을 보이는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 중대형 리튬이차전지로 가장 많이 적용되고 있는 NCM/Graphite 시스템의 전지를 모델링 후, 출력 측정법(HPPC; Hybrid Pulse Power Characterization, J-Pulse; JEVS D 713, Japan Electric Vehicle Association Standards)을 전산모사하여 SOC별 충전 및 방전 직류저항과 출력값을 예측하였다.
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3차원 전고체 전극 구조체 형성, 분석 및 성능 예측 기술 동향
박주남,진다희,김도환,배경택,이강택,이용민 한국전기화학회 2019 한국전기화학회지 Vol.22 No.4
고에너지밀도 대용량 리튬이온전지를 채용한 전기자동차 및 에너지저장시스템에서 발생하고 있는발화사고로 인해, 고안전성 전고체 리튬이차전지(All-solid-state Lithium Secondary Battery, ALSB)에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 하지만, 단순히 액체전해질을 고체전해질로만 바꾸는 것이 아니라, 이로 인해 수반되는 전극 및 전지 설계와 해석이 크게 달라진다는점에서 해결해야 될 이슈들이 산재해 있다. 특히, 전지는 전극 설계에 따라 그 성능이 굉장히상이함에도 불구하고, 실질적인 전고체 전지 실험 구현의 어려움으로 전고체 전극(All-solid-state Electrode, ASSE) 설계에 따른 성능 차이를 체계적으로 비교 분석하여 최적화하는 연구는 매우제한적이다. 이를 극복하기 위한 방안으로, 가상의 3차원 전고체 전극 구조체를 형성하고, 형성된구조체를 바탕으로 다양한 성능 결정 파라미터를 도출하며, 더불어 분석 전극을 포함한 전지의성능까지 예측할 수 있는 기술을 개발하는 연구가 주목을 받기 시작했다. 본 총설에서는 3차원전고체 전극 구조체 형성부터 전고체 리튬이차전지의 성능을 예측하는 기술까지 각각의 기술들이갖고 있는 장단점을 폭넓게 다룰 것이며, 나아가 본 기술이 나아갈 최종적인 목표까지 간략히기술하고자 한다.
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박주남,조성준 한국항행학회 2001 韓國航行學會論文誌 Vol.5 No.1
본 논문에서는 ITS의 통신 방식인 DSRC 시스템을 실제의 도로규격과 차량의 높이를 적용하여 성능을 분석 하였다. DSRC는 LOS 전파특성을 가지므로 물리계층에서는 직접파와 도로면과 건물에서의 반사파를 고려한 2-Ray와 4-Ray로 채널을 모델링하여 각각의 모델별 경로손실을 구하였다. 이를 근거로 DSRC에서의 라이시안 심도를 유도하여 AWGN과 라이시안 페이딩, 임펄스성 잡음과 라이시안 페이딩 채널에서의 시스템 성능을 분석하였다. 그 결과 임펄스 지수가 A=0.2, Γ'=0.22일 때 2-Ray 모델에서는 약 80[m], 4-Ray 모델에서는 약 40[m] 이후의 거리에서부터는 BER이 10^-6이하로 성능이 열화되었고 이를 개선하기 위하여 BCH 부호화 기법과 MRC 다이버시티 기법을 적용하여 시스템의 성능을 분석하였다. In this paper, performance of DSRC systems is analyzed with considering the real roads and height of vehicles. The channels are modeled as 2-Ray and 4-Ray with a direct wave and reflected waves by a road and buildings in a physical layer because DSRC keeps LOS propagation characteristics, and the pass loss for each model is calculated respectively. Rician factor is obtained through the calculated path loss on two models for DSRC, and the performance of the systems is analyzed in AWGN and Rician fading channels, Impulsive noise and Rician fading channels respectively. As a result, in Rician fading channels with impulsive noise(A=0.2, Γ'=0.22), BER is below 10^-6 when the distance is farther than 80[m] and 40[m] in 2-Ray model and 4-Ray model respectively. For performance improvement, BCH coding scheme and MRC diversity scheme are adopted.
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