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전고체 배터리 기초와 개발 방향 탐구2025.11.121. 리튬 이온 전지의 기초 리튬 이온 전지는 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하여 에너지를 저장하는 2차 전지입니다. 음극(흑연), 양극(금속 산화물), 분리막, 전해질로 구성되며, 충전 시 양극에서 음극으로 리튬 이온이 저장되고 방전 시 역방향으로 이동합니다. 용량은 저장된 전하의 양(Ah 단위)이고, 에너지는 일을 할 수 있는 능력(Wh 단위)입니다. 전해질은 넓은 에너지 갭을 가져야 하며, 주로 유기 액체 전해질이 사용됩니다. 2. 전고체 배터리의 등장 배경 및 리튬 메탈 배터리 초기 리튬 이온 배터리는 리튬 메탈을 사용했으...2025.11.12
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자기장에 저장된 에너지와 에너지 밀도2025.11.121. 자기장에 저장된 에너지 유도기에 저장된 자기에너지는 회로의 미분방정식을 통해 유도될 수 있습니다. 기전력, 저항, 유도기로 이루어진 회로에서 고리 규칙을 적용하고 양변에 전류를 곱한 후 적분하면, 자기퍼텐셜 에너지 공식 U_B = (1/2)Li²을 얻을 수 있습니다. 여기서 U_B는 전류 i가 흐르는 유도기 L에 저장된 에너지를 의미하며, 이는 전류의 제곱에 비례합니다. 2. 자기장의 에너지 밀도 솔레노이드 내부의 자기장에 저장된 단위 부피당 에너지를 에너지 밀도라 합니다. 단면적 A, 길이 l인 솔레노이드에서 에너지 밀도는 ...2025.11.12
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2차 배터리시장현황 및 국내 3사의 전략2025.04.291. 배터리 시장 동향 배터리 시장은 탄소저감, 친환경 관점에서 피할 수 없는 대세이며, 전기차 보급 확대로 배터리 수요가 급증할 것으로 예상됩니다. 국내 3대 배터리 업체의 경영전략을 살펴보면, 최근 고객사에서 원통형 배터리에 대한 주문이 증가하고 있어 이에 대한 대응이 필요한 상황입니다. 2. 배터리 유형 비교 배터리 유형에는 각형, 파우치형, 원통형이 있으며, 각 유형별로 장단점이 있습니다. 원통형 배터리는 생산성과 안정성이 높은 반면 경량화와 공간효율성이 낮은 편이며, 파우치형 배터리는 형태변경이 용이하고 가벼운 장점이 있지...2025.04.29
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재생 에너지와 에너지 전환2025.01.221. 재생 에너지의 개념과 종류 재생 에너지는 태양, 바람, 물, 바이오매스, 지열 등 자연적으로 지속적으로 공급되는 에너지 자원에서 얻는 에너지를 의미한다. 이러한 에너지는 무한하고 환경 친화적이며, 화석 연료와 달리 온실가스를 배출하지 않아 지구 온난화와 환경 문제를 완화하는 데 도움이 된다. 2. 에너지 전환의 필요성 에너지 전환은 기후 변화와 환경 문제, 에너지 안보와 경제적 이익, 지속 가능한 발전 등 현대 사회가 직면한 다양한 문제를 해결하기 위한 핵심 전략이다. 재생 에너지로의 전환은 온실가스 배출을 줄이고, 에너지 자...2025.01.22
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2차 전지 동향, 개선 방향 (용접접합기술)2025.01.141. 2차 전지 정의 2차 전지(Secondary Cell)는 충전식 배터리(rechargeable battery), 축전지(Storage battery)를 의미한다. 1차 전지(Primary cell)와 구분되는 개념으로, 2차 전지는 충전이 가능한 전지를 말한다. 1. 2차 전지 정의 2차 전지는 충전과 방전이 가능한 전지를 말합니다. 일회용 1차 전지와 달리 2차 전지는 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 저장했다가 필요할 때 다시 전기 에너지로 변환할 수 있습니다. 대표적인 2차 전지로는 리튬 이온 전지, 니켈 수소 전지,...2025.01.14
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화학 반응 보고서(산화 환원 반응)2025.01.161. 산화 반응 산화 반응은 원자나 분자가 전자를 잃는 과정을 의미합니다. 철이 산소와 반응하여 녹을 형성하면 철이 산화되었다고 말할 수 있습니다. 화학적 관점에서 보면, 산화는 전자를 잃는 모든 현상을 말합니다. 2. 환원 반응 환원 반응은 원자나 분자가 전자를 얻는 과정을 의미합니다. 산화의 정반대 과정입니다. 철의 녹이 다른 화학물질의 영향을 받아 원래의 철 상태로 돌아올 때, 녹이 환원되었다고 말할 수 있습니다. 환원은 물질이 전자를 얻게 되면서 원래의 상태나 더 낮은 산화 상태로 변화하는 과정을 말합니다. 3. 산화·환원 ...2025.01.16
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전도 유망한 광촉매 TiO2란 무엇인가2025.01.091. 광촉매 광촉매는 반응에 직접 참여하지만, 반응 후에 소모되지 않고 오직 반응 메커니즘의 경로를 변경하고 반응 속도를 가속화합니다. TiO2의 광촉매 효율을 향상시키고 기본 과정을 이해하기 위한 연구 노력은 종종 에너지 재생 및 에너지 저장과 관련이 있으며, 최근 몇 년 동안 환경 정화에의 응용은 비균질 광촉매 분야에서 가장 활발한 분야 중 하나가 되었습니다. 2. TiO2의 구조 TiO2의 광촉매 활성은 결정성, 불순물, 표면적, 표면 수산기 그룹의 밀도 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 그러나 가장 중요한 요소는 그것의 결...2025.01.09
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차량 주행 간 진동에너지를 이용한 에너지하베스팅 시스템2025.05.041. 에너지 하베스팅 본 연구에서는 자동차가 노면을 주행 시 발생되는 진동에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 '에너지하베스팅 시스템'의 가능성을 확인하였다. 압전소자를 이용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하고 저장할 수 있는 회로와 진동수 조절이 가능한 가진기를 제작하여 압전소자에 가해지는 진동에너지를 조절하는 실험을 진행했다. 이를 통해 진동수와 전력생성량간의 상관관계를 확인하였다. 2. 차량 진동 에너지 차량 주행 시 발생하는 진동에너지를 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 차량 내부배터리 충전이나 차량 탑승 중에...2025.05.04
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한국 스마트그리드 현황과 발전방향2025.11.161. 스마트그리드의 개념 및 주요 특징 스마트그리드는 혁신적이고 효율적인 전력 공급과 관리를 위한 포괄적 접근 방식으로, 스마트 계량 인프라, 재생에너지 통합, 대규모 에너지 저장, 적절한 전력분배, 통신과 보안을 주요 특징으로 한다. 경제적 전력망 구축, 신재생에너지의 안정적 사용, 고품질의 안전한 전력망이 모두 중요한 요소이며, 탄소배출저감과 사물인터넷 시대의 보안문제 해결을 위해 지능적 설계가 필수적이다. 2. 신재생에너지 보급 확대와 전력망 안정성 제10차 전력수급기본계획에 따르면 재생에너지 비중을 2021년 7%에서 203...2025.11.16
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리튬 이온 배터리의 원리와 수명 관리2025.11.161. 리튬 이온 배터리의 구조 리튬 이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질 4가지 재료로 구성된다. 양극은 리튬 산화물로 이루어져 리튬 이온을 안정적으로 수용하고 방출하며 높은 에너지 밀도를 가진다. 음극은 탄소 기반 물질로 양극에서 방출된 리튬 이온을 저장한다. 분리막은 양극과 음극을 전기적으로 분리하면서 리튬 이온만 통과시킨다. 비친수성 전해질은 리튬 이온의 원활한 운반을 담당한다. 2. 리튬 이온 배터리의 충방전 원리 충전 시 양극의 리튬이 산화되어 리튬 양이온을 형성하고 전해질을 통해 음극으로 이동한다. 전자는 외부 회...2025.11.16
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