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셀프에너지 밸런싱을 고려한 리튬이온전지의 Battery Management System 구현
김지명(Ji-Myung Kim),이후동(Hu-Dong Lee),태동현(Dong-Hyun Tae),페레이라 마리토(Marito Ferreira),박지현(Ji-Hyun Park),노대석(Dae-Seok Rho) 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.3
현재까지 총 29건의 전기저장장치의 화재가 발생되었는데, 이 중 22건이 신재생에너지 연계용이며, 완전충전 이후, 운전대기 상태인 휴지기간 동안에 계절과 무관하게 화재사고가 발생되었다. 이것은 병렬로 연결된 셀들의 SOC상태가 서로 다른 경우, 의도하지 않게 SOC가 높은 셀에서 낮은 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상으로, 일부 셀이 과충전되어 열폭주로 인한 화재의 원인으로 평가되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 전기저장장치의 셀프에너지 밸런싱을 방지하는 새로운 BMS의 회로구성과 운용 알고리즘 그리고 SOC 평가알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘과 구현한 BMS를 바탕으로 리튬이온전지의 열화 특성과 열화 및 정상 셀 간의 셀프에너지 밸런싱 특성을 분석한 결과, 정상 셀 대비 열화 셀의 방전 용량 비율은 91.75[%]이며, 열화율이 8.25[%]임을 알 수 있었고, SOC가 높은 정상셀에서 SOC 낮은 열화 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상이 발생함을 확인하였다. 또한, 셀프에너지 밸런싱 전류가 과도하게 높아지는 경우, BMS가 확실하게 셀들의 병렬연결을 분리하여, 리튬이온전지의 안전성을 향상시킬 수 있어, 본 논문에서 제안한 BMS의 유용성을 확인하였다. Until now, 29 fire accidents have occurred; 22 of them were caused by the interconnection of renewable energy sources that occurred during the rest period after the lithium-ion battery had been fully charged regardless of the seasons. The fire accidents of ESS were attributed to thermal runaway due to the overcharging of a few cells with the phenomenon of self-energy balancing, which is unintentional current flow from cells with a high SOC to the low cells if the SOC condition of each cell connected in parallel is different. Therefore, this paper proposes a novel configuration and operation algorithm of the BMS to prevent the self-energy balancing of ESS and presents a hybrid SOC estimation algorithm. From the test results of the self-energy balancing phenomenon between aging and normal cells based on the proposed algorithm and BMS, it was confirmed the possibility of self-energy balancing, which is unintentional current flow from cells with a high SOC to cells with a low SOC. In addition, the proposed configuration of the BMS is useful and practical to improve the safety of lithium-ion batteries because the BMS can reliably disconnect a parallel connection of the cells if the self-energy balancing current becomes excessively high.
±35kV급 MVDC 하이브리드 배전망의 보호협조 운용방안에 관한 연구
김지명(Ji-Myung Kim),한병길(Byeong-Gill Han),이후동(Hu-Dong Lee),조성덕(Sung-Duck Cho),노대석(Dae-Seok Rho) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.3
최근, 신재생에너지전원의 급격한 도입으로 인한 계통접속 지연 문제를 해결하기 위한 방안으로, 컨버터스테이션을 통해 22.9kVAC를 ±35kVDC로 변환하여, 기존의 배전망과 연계하여 신재생에너지전원을 수용하는 MVDC 하이브리드 배전망의 실증 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ±35kV급 MVDC 하이브리드 배전망에 대하여, AC 배전선로 및 MVDC 선로에서 사고가 발생할 경우 하이브리드 배전망의 안정적인 운용을 위한 상정사고 시나리오별 보호협조 운용방안을 제시한다. 또한, PSCAD/EMTDC를 이용하여, 배전용변전소, MVDC 배전선로, 컨버터스테이션, 인버터스테이션, 태양광 발전단지 등으로 구성된 ±35kV급 MVDC 하이브리드 배전망의 모델링을 수행한다. 상기의 운용방안과 모델링을 바탕으로 상정사고 시나리오별 사고특성을 분석한 결과, 1선 지락시의 사고전류 특성은 약 47% 정도 감소하며, 단락 사고전류는 최대 18.5kA까지 급격하게 증가한다, 따라서, MVDC 하이브리드 배전망을 안정적으로 운용하기 위하여, AC 배전선로의 보호기기 정정치를 변압기의 접지와 NGR의 유무에 따라 검토해야 함을 알 수 있으며, 본 논문에서 제안한 보호협조 운용방안과 모델링이 MVDC 하이브리드 배전망의 안정적인 운용에 유용함을 알 수 있었다. Recently, demonstration projects of hybrid MVDC distribution technology have been actively conducted in connection with existing distribution systems, which convert 22.9kVAC into ±35kVDC through a converter station and accept renewable energy sources. This is done as a counter-measure to solve the hosting capacity problem caused by the rapid introduction of renewable energy sources. This paper proposes a protection coordination operation method for each fault scenario for stable operation of a ±35-kV hybrid MVDC distribution system in fault points on an AC distribution feeder and MVDC distribution feeder. We modeled a ±35-kV hybrid MVDC distribution system using PSCAD/EMTDC, which is composed of a distribution substation, MVDC distribution feeder, converter station, inverter station, and PV system. A simulation of fault analysis in the hybrid MVDC distribution system was done based on the modeling for a fault scenario. The results confirmed that the fault current characteristics of a single ground fault is reduced by about 47% according to the simulation condition, and the short circuit current is rapidly increased up to 18.5kA. The protection device setting values of the AC distribution feeder were determined by considering the grounding of the transformer in a converter and inverter station and the NGR in the main transformer in order to stably operate the hybrid MVDC distribution system.
정지명 ( Ji Myung Jung ),김예기 ( Yea Gi Kim ),이건희 ( Gun Hee Lee ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2011 체육과학연구 Vol.22 No.3
스포츠산업이라는 개념이 사용되기 시작한 지는 그리 오래 되지 않았으며, 스포츠산업은 혼합산업, 후발산업의 특성을 지니고 있다는 점에서 스포츠산업에 대한 개념이나 학자마다 국가마다 서로 다르게 정의되기도 한다. 우리나라에서 스포츠산업은 스포츠시설업, 스포츠용품업, 스포츠서비스업으로 세분한다. 그러나 스포츠시설업은 건설 및 토목업, 스포츠용품업은 제조업, 스포츠서비스업은 서비스산업에 포함되어 있어 스포츠산업의 시장규모를 파악하는데 중복 및 과대평가되기도 한다. 또한, 우리의 산업구조가 고도화·선진화되고 있음을 감안할때 전통적 의미의 스포츠산업에 대한 개념이나 범위에 대해서도 새로운 시각으로 접근해 볼 필요가 있다. 따라서 여기서는 2005년, 2006년, 2007년, 2008년 「산업연관표」를 이용하여, 일부 학자들이 주장하는 스포츠산업을 스포츠용품업, 스포츠장비업, 스포츠시설 서비스업으로 구분하고, 우리나라 스포츠산업의 시장규모와 발전을 살펴보고, 이를 전통적 의미(체육백서)의 스포츠산업과 비교분석하였다. 새로운 유형의 스포츠산업의 분류방식은 스포츠용품업을 부가가치를 감안하여 보다 세분화하였으며 스포츠시설과 스포츠서비스업간 구분이 애매모호하다는 지적을 줄였다는데 의의가 있다. 그러나 스포츠시설건설업을 제대로 파악할 수 없다는 문제점이 있다. 그럼에도 새로운 의미의 스포츠산업에 대한 구분은 전통적 의미의 스포츠산업에 대한 구분과 상호 상호보완이 가능하다는 것을 알 수 있다. 또한, 스포츠산업을 스포츠용품업, 스포츠장비업, 스포츠시설·서비스업으로 구분하고, 이들 산업의 생산 및 부가가치 유발계수, 전·후방연관효과 등을 살펴보았다. 그러나 「산업연관표」는 상대적으로 보수적으로 작성되고 있어 급변하고 있는 스포츠산업의 시장규모를 파악하는 데 바람직하지 못하다는 지적이 제기되기도 하며, 스포츠산업관련 유발계수들도 스포츠산업의 특성상 「산업연관표」의 403기본부문을 이용할 수밖에 없는 실정이다. 통합대분류(28부문), 통합중분류(78부문), 통합소분류(168부문)로는 구분이 불가능하므로 스포츠 관련산업에 대한 유발계수라는 한계점을 지닌다. 그럼에도 스포츠산업의 시장규모와 성장 및 발전 과정을 장기적인 측면에서 접근하고 분석하는데 산업연관분석이 유용하게 사용되고 있다. 또한 우리나라에서도 산업구조가 고도화·선진화됨에 따라 스포츠산업에 대한 개념이나 범위도 새로운 시각에서 접근해 볼 필요성을 제기하였다는데 의의가 있다. Continuous monitoring of the market size of an industry and its structural changes is necessary not only for the industry itself but for the whole country which focuses on efficient growth. There have been many studies estimating a country`s industries and suggesting ways to develop an efficient growth pattern. Although there have been many studies examining various industries in Korea, the term of sports industry was adopted quite recently. In particular, sports industry in Korea is perceived as a hybrid industry or a latecomer industry. Accordingly, statistical data of sports industry are not continuously constructed and even there are such data, they are often mixed with that of other industries. Thus, it is difficult to analyze sports industry as an industry. Nevertheless, it is important to steadily analyze sports industry in order to develop the industry in Korea. This paper, by using input-output tables from the years of 2005, 2006, 2007, and 2008, deals with the structural changes of sport industry in Korea and then examines the induced effect of the industry. According to the input-output tables, sports industry is categorized as sports products industry, sports equipments industry, sports facility and services industry. This paper studies production-inducing coefficient, value-adding coefficient, forward linkage effect and backward linkage effect of sports industry. However, as the input-output tables assumes a single production, the size of sports industry is underestimated. In addition, induced effect factors cannot be categorized as a combined large group, a combined medium group, and a combined small group in the input-output table. Therefore, this paper has the limit that only 403 column of the input-output table is used in order to analyze induced effect factors of sports industry.
경륜·경정 발권 제한을 위한 그린카드(Creen Card)의 경제적 가치
정지명(Jung, Ji-Myung),유천훈(Liu, Qian-Xun),김예기(Kim, Yea-Gi),이건희(Lee, Gun-Hee) 한국체육과학회 2012 한국체육과학회지 Vol.21 No.6
The purpose of this study was to estimate the economic value of the green card which is to restrict the sale of tickets in professional bicycle and boat racing. The subjects of this study were a total of 600 spectators of professional bicycle and boat racing. For those sheet, judged to be insincere and to be unsuitable for the purpose of this study, and were missing questions excluded. The results are as follows: First, the willingness to pay per the household was approximately estimated 392won. Second, while the statistically signifiant was low when our study chose single bounded discrete choice model, t-value was represented highly in spike model. The willingness to pay per the household was approximately derived 799won from the model. Third, The professional sports game bidder is 11millions but net users’ O.14millions because of the overlapping user. Therefore few people acquire the economic benefit from the green card project. Fourth, the benefit cost ratio of the green card project is represented as a 0.67 during the project analysis period. The cost benefit analysis is insufficient must be preparing a countermeasure for the green card project.