• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3230-3235
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• 2007

Design performances of various configurations of the PEMFC/GT hybrid systems have been evaluated. Based on PEMFC adopting steam reforming, various system configurations (one ambient pressure configuration and three different pressurized configurations) were designed and their performances were compared. Their Performances are also compared with the reference PEMFC system. Influences of turbine inlet temperature, pressure ratio on the hybrid systems performance were investigated and design ranges exhibits better efficiency than the PEMFC system were presented. One of the pressurized system may have much higher efficiency than the PEMFC system, while other systems hardly provide efficiency upgrade.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1664-1669
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• 2004

Design analysis of the solid oxide fuel cell and gas turbine combined power system is performed considering different methods for preheating cell inlet air. The purpose of air preheating is to keep the temperature difference between cell inlet and outlet within a practical design range. Three different methods are considered such as a burner in front of the cell, a preheater in front of the cell and recirculation of the cathode exit gas. Analyses are carried out for two maximum cell temperature differences. The greater temperature difference ensures higher efficiency. The cathode exit gas recirculation exhibits better performance than other methods.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.204-207
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• 2007

DMFC(direct methanol fuel cell)는 액체연료의 이동과 저장의 용이성 때문에 이동용 장치를 위한 전원공급 장치로서 오랫동안 관심을 받아왔다. 하지만 methanol crossover는 DMFC의 상용화 이전에 해결해야 할 문제이다. 이를 위해 많은 분야에서 연구가 진행되고 있고, 그중에서 methanol에 저항성을 가진 촉매의 개발에 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 표연개질 된 PtCo/C 촉매를 사용하여 메탄올에 저항성을 가진 촉매를 합성하였다. 합성된 촉매의 size와 morphology를 알아보기 위해 transmission electron microscopy (TEM)를 사용하였다. 또한 methanol 존재 하에 산소환원반응의 activity를 알아보기 위해 Rotating ring disk electrode(RRDE) test를 하였고, MEA를 제작하여 full cell test도 병행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.344-347
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• 2006

탄화수소 연료(LNG, LPG)를 개질하여 수소를 제조하는 연료 처리 공정 중, 탈황 기술은 촉매의 활성저하 및 전극의 피독을 방지하기 위한 필수 기술이다. 본 연구에서는 도시가스 및 액화석유 가스용 부취제로 사용되는 유기 황화합물(,DMS, THT, TBM)을 제거하기 위한 탈황제로서 Cu/ZnO계 흡착제를 개발하였다. 공침법을 이용하여 흡착제를 제조하여 각 부취제별로 상온 및 고온에서의 흡착탈황 성능을 조사하였으며 또한, 이의 특성분석을 행하였다. $Cu/ZnO/Al_2O_3$ 탈황제는 메탄으로부터 고온에서 TH, DMS, TBM+THT 등의 황화합물들을 매우 효과적으로 제거할 수 있었다. 특히, TBM+THT의 혼합가스에서 TBM에 대해 선택적인 흡착을 보였다. THT 흡착에서 흡착온도가 $300^{\circ}C$ 이상에서는, 흡착과정 동안 황의 상호작용으로 인해 금속황화물이 생성되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.19-22
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• 2007

In this study, we investigated operating characteristics of natural gas fuel processor for polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). The fuel processor consists of a natural gas reformer, a water-gas shift reactor, a heat-exchanger and a burner, in which the overall integrated volume is exactly(exceptionally) small, namely, about 10L except outer insulation. The producted hydrogen is $1Nm^3/hr$ and the maximum thermal efficiency is ${\sim}76%$(low heating value) at full operating load. A compact and highly efficient $1Nm^3/hr$ class natural gas fuel processor was developed at UNISON is an advantage for application in residential PEMFCs co-generation systems.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.112-116
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• 2011

In this paper, a preconverter of MCFC for an emergence electric power supplier is numerically simulated to increase the hydrogen production from natural gas (methane). Commercial code is used to simulated the porous catalyst with user subroutine to model three dominant chemical reactions which are Stream Reforming(SR), Water-Gas Shift(WGS), and Direct Stram Reforming(DSR). To get 10% fuel conversion rate in preconverter. the required external heat flux is supplied from outer wall of preconverter. The calculated results show that very nonuniform temperature distribution and chemical reaction happen near the wall of preconverter. These phenomena can be explained by the low heat conductivity of porous catalyst and the endothermic reforming reaction.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.460-466
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• 2008

In this study, a computer modeling work has been performed for the power generation system using polymer electrolyte fuel cell with Aspen Plus general purpose chemical process simulator. Stoichiometric reactor module was used for the modeling of reformer for the production of hydrogen. For the modeling of the electrochemical reaction, Gibbs reactor module built-in Aspen Plus was utilized. SRK equation of state model was selected for the proper simulation of the overall fuel cell system.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.88-94
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• 2014

경유는 연료전지 시스템의 연료원으로써 주목받고 있는 탄화수소 액체연료 중 하나로, 연료개질 촉매와 연료전지의 전극재료를 피독시키는 황화합물을 포함하고 있어 탈황공정이 필요한 것으로 여겨지고 있다. 다양하고도 대안적인 탈황기술이 연구되고 있으나, 초저유황 경유의 탈황 연구는 여전히 부진한 실정이다. 본 연구는 용융탄산염 연료전지 시스템에 응용될 수 있는 원료인 상용초저유황 경유의 탈황에 관한 것이다. 여기서 초저유황의 흡착탈황을 위한 흡착제로 활성탄, 제올라이트, 금속산화물 계 상용흡착제 후보군이 선정되었고 유망한 탈황제를 찾기 위한 스크리닝 평가를 실시하였다. 그 결과 초저유황 경유의 황농도를 0.1 ppmw 수준까지 떨어뜨리기 위한 흡착제 종류로 금속산화물계가 매우 유용하며, 활성탄과 제올라이트 흡착제는 같은 실험조건에서 해당 수준의 황 농도에 이르지 못하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권8호
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• pp.753-758
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• 2013

본 연구는 MCFC용 벽면가열 방식 프리컨버터의 낮은 열전도율 때문에 발생하는 벽면 고온 발생 문제를 해결하기 위한 두 가지 방안을 수치해석을 통해 연구하였다. 프리컨버터 내부에 열전도율이 높은 다공성판을 설치한 경우 벽면에서 중심부위로 열전달이 향상되어 수소 생성이 벽면부위에 국한되지 않고 촉매내부에 좀 더 균일하게 발생되는 것을 확인하였다. 그리고 촉매 내부에 일정한 두께의 빈 공간을 중심, 1/2 그리고 4/5 위치에 두고 해석하여 결과를 비교하였고, 1/2위치의 빈 공간이 다른 경우에 비해 연료전환이 보다 이상적인 경우에 근접하지만 열전도율이 높은 다공성판의 설치가 보다 효과적임을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.405-411
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• 2010

A 5kW class SOFC cogeneration system consisted of a hot box part, a cold BOP (balance of plant) part, and a hot water reservoir. The hot box part contained a stack, a fuel reformer, a catalytic combustor, and heat exchangers. A cold BOP part was composed of blowers, pumps, a water trap, and system control units. A 5kW stack was designed to integrate 2 sub-modules. In this paper, the 5kW class SOFC system was operated using 2 short stacks connected in parallel to test the sub-module and the system. A short stack had 15 cells with $15{\times}15 cm^2$ area. When a natural gas was used, the total power was about 1.38 kW at 120A. Because the sub-modules were connected in parallel and current was loaded using a DC load, voltages of sub-modules were same and the currents were distributed according to the resistance of sub-modules. The voltage of the first stack was 11.46 V at 61A and the voltage of the second stack was 11.49V at 59A.