• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.97.1-97.1
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• 2011

저온에서 양이온 고분자막을 사용하는 고분자 연료전지의 경우 뛰어난 성능과 다양한 응용분야로 인해 많은 연구와 실증이 이루어지고 있지만 공기극에서의 느린 산소 환원반응으로 인해 백금과 같은 귀금속의 사용이 불가피하고 백금의 제한된 매장량과 높은 가격으로 인해 상용화가 늦어지고 있다. 그래서 많은 연구자들이 합금 촉매 또는 비귀금속 촉매를 이용한 전극 개발에 집중하고 있다. 알칼리 분위기에서 저가의 전이 금속들이 백금과 비슷한 활성을 보이고 고체 음이온 교환막이 개발됨에 따라 최근 알칼리 연료전지가 다시금 큰 주목을 받고 있다. 그러나 고분자 연료전지와는 달리 아직 촉매나 전해질막, 이오노머의 특성 및 메커니즘에 관해 별로 알려진 것이 없다. 본 연구에서는 직접 개발한 세공충진막 형태의 탄화수소계의 음이온 교환막과 비귀금속 공기극 촉매를 이용하여 막전극접합체(MEA)를 개발하였고 촉매 및 이오노머 함량과 같은 전극 조성, 막전극접합체의 제조 및 체결, 가습이나 가스조성 등의 단위전지 운전조건과 같은 다양한 변수에 대해에 최적 조건을 도출하고자 하였다. 공기극 촉매는 Cu-Fe/C를 이용한 상용 촉매를 이용하였고 이오노머의 경우는 탄화수소계의 상용 제품을 사용하였으며 음이온 교환막에 전극층을 형성하기 위해서는 스프레이 공정을 이용하였다. 단위전지를 통해 성능을 확인하였고 임피던스 및 CV를 통해 전기화학적인 특성을 규명하였다. 조건의 최적화를 통해 상당한 성능 향상을 이루었으나 추가적인 성능 향상 및 내구성 확보 등에 대해 계속적인 실험을 진행할 예정이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.137.1-137.1
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• 2010

SOFC cell 하나의 전위차는 약1.1V이기 때문에 발전용으로 사용하기 위해서는 수많은 단전지를 직렬로 연결하는 구조가 필요하다. 이러한 stack의 디자인에서 발생하는 문제를 획기적으로 개선한 형태가 하나의 지지체에 셀을 직렬로 연결함으로 전극의 선폭 및 단위 셀 간의 간격이 기존 평판형, 원통형에 비해 대폭 축소되어 전극 및 연결재의 저항손실을 최소화할 수 있는 Segmented형 SOFC이다. Segmented SOFC에 적용하기 위한 세라믹 다공성 지지체는 연료와 공기에서의 화학적 안정성, 셀의 구성소재와 반응이 없으며 열팽창계수가 유사해야하는 특성을 가져야하는데 그 중에서도 지지체로써 적절한 기계적 강도와 높은 가스투과도가 요구되어진다. 본 연구에서는 고온에서 안정한 Spinel의 MgAl2O4를 주성분으로 하는 다공성 지지체를 압출 성형하여 평관형으로 제조하였으며 활성탄을 기공형성제로 사용하여 연료의 공급이 원활하도록 약 30%의 기공율을 가지는 다공성 세라믹 지지체를 제조하였다. 제조된 세라믹 지지체에 연료극(NiO/YSZ), 전해질(TZ8Y), 공기극(LSM)을 코팅하여 실제 SOFC에 적용이 가능함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.23-28
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• 2011

The engine ground and altitude tests were carried out to investigate the effect of jet fuel alteration on the performance of a small turbojet engine. JP-S was supplied 8% higher than JP-8 by fuel metering system at the same command. The employment of JP-S showed the similar starting characteristic to that of JP-8, however, difference in the ignition time and acceleration rate of engine speed due to the difference of fuel flow rate by fuel metering system was observed. In spite of jet fuel alteration, the test results yield the similar steady-state engine performance in net thrust, air flow, exhaust gas temperature, etc. On the other hand, the fuel consumption of JP-S increased by 5 % compared with that of JP-8. In point of specific fuel consumption (SFC), SFC of JP-S was approximately 1.1~2.6 %, 5 % higher than that of JP-8 in ground and altitude tests respectively at the same thrust.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.410-415
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• 2010

The engine ground and altitude tests were carried out to investigate the effect of jet fuel alteration on the performance of a small turbojet engine. JP-S was supplied 8% higher than JP-8 by fuel metering system at the same command. The employment of JP-S showed the similar starting characteristic to that of JP-8, however, difference in the ignition time and acceleration rate of engine speed due to the difference of fuel flow rate by fuel metering system was observed. In spite of jet fuel alteration, the test results yield the similar Steady-State engine performance in Net thrust, Air flow, Exhaust Gas Temperature, etc. On the other hand, the Fuel consumption of JP-S increased by 5 % compared with that of JP-8. In point of Specific Fuel Consumption (SFC), SFC of JP-S was approximately 1.1~2.6 %, 5 % higher than that of JP-8 in ground and altitude tests respectively at the same thrust.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2001.04a
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• pp.69-72
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• 2001

본 연구에서는 터보프롭엔진의 성능해석 프로그램을 EASY5를 이용하여 최초로 시행하였다. 개발된 프로그램을 입증하기 위해 고도와 마하수를 고정한 상태에서 공기유량과 보기류 구동을 위한 출력손실의 변화에 따른 성능을 분석하였다. 해석 결과, Bleed 공기유량 손실과 보기류 구동을 위한 출력 손실에 의해 가용출력은 최대 6%의 손실을 보이나 비연료 소모율은 거의 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 또한 EASY5 프로그램과 GASTURB 프로그램의 결과 비교에서도 최대 오차율 1.37% 이내에서 일치함을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.9
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• pp.837-845
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• 2013

An airlift pump can be used to pump liquids and sediments within itself, which cannot easily be pumped up by a conventional method, by using the airlift effect. This characteristic of the airlift pump can be exploited in a DCFC (Direct Carbon Fuel Cell) so that molten fuel with high temperature may be carried or transported. The basic characteristics of airlift are investigated. A simple system is constructed, where the reservoir is filled with water, a tube is inserted, and air is supplied from the bottom of the tube. Then, water is lifted and its flow rate is measured. Bubble patterns in the tube are observed in a range of air flow rates with the parameters of the tube diameter and submergence ratio, leading to four distinct regimes. The pumping performance is predicted, and the correlation between the supplied gas flow rate and the induced flow rate of water is found.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.2
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• pp.161-170
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• 2012

There are many factors to consider when attempting to improve the efficiency of fuel cell operation, such as the operation temperature, humidity, stoichiometry, operation pressure, geometric features, etc. In this paper, the effects of the operation pressure were investigated to find the current density and water saturation behavior on a cross section designated by the design geometry. A two-dimensional geometric model was established with a gas channel that can provide $H_2$ to the anode and $O_2$ and water vapor to the cathode gas diffusion layer (GDL). The results from this numerical modeling revealed that higher operation pressures would produce a higher current density than lower ones, and the water saturation behavior was different at operation pressures of 2 atm and 3 atm in the cathode GDL. In particular, the water saturation ratios are higher directly below the collector than in other areas. In addition, this paper presents the dependence of the velocity behavior in the cathode on pressure changes, and the velocity fluctuations through the GDL are higher in the output area than in inlet area. This conclusion will be utilized to design more efficient fuel cell modeling of real fuel cell operation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.364-367
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• 2006

The decrease of polarization resistance in cathode is the key point for intermediate temperature SOFC(Solid Oxide Fuel Cell). In this study, the Influence of Co substitution in B-site at perovskite PSCM (Pr0.3Sr0.7CoxMn(1-x)) was investigated. The PSCM series exhibits excellent MIEC(Mixed ionic Electronic Conductor) properties. The ASR(Area Specific Resistance) of PSCM3773 was $0.174{\Omega}cm^2\;at\;700^{\circ}C$. The activation energy of PSCM3773 was also lower than other compositions of PSCM. The ASR values were increased gradually during the thermal cycling test of PSCM37773 due to the delamination between electrolyte and cathode materials.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.3 no.5
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• pp.56-63
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• 1995

In this paper, the fuel atomization effect of a spark-ignition engine on the lean burn characteristics is studied. The fuel atomization is enhanced by heating the inside of the intake manifold with electric heater. Several operating parameters including cyclic variation are expressed against the air-fuel ratio from the experimental results. The fuel atomization gives much influence on the combustion stability. As the intake manifold is heated, the combustion duration decreased and the value of COV in the lean region as well as in the theoretical equivalence ratio became smaller than of not-heated.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.9 no.3
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• pp.46-54
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• 1987

자동차의 외형을 설계하는 과정에서 미적인 관점을 떠나 역학적으로 고려할 때에는 공기역학이 매우 중요하게 된다. 이 분야에서 연구하는 전문가에게는 잘 알려진 내용이 될지는 모르겠으나 자동차의 설계 및 개발에 종사하는 일반연구자에게는 공기역학에 관한 문헌 및 전문서적 또한 주 위에서 쉽게 얻을 수는 있으나 부담없이 인식되기에는 그리 쉬운 일은 아니다. 이와 관련하여 Car Stying Volume 50+1/2의 별책으로 간행된 특집호에 여러 가지 흥미있는 내용이 기술 설명 되어 있다. 이는 1985년 발행되었으며 일본자동차연구소에 재직중인 무능진리씨가 해설하였다. 이후 본 내용은 여기서 발췌함을 밝혀둔다. 자동차에 관한 공기역확은 주로 다음과 같은 성능 향상을 위하여 필요하다. (1) 주행연료비 절약 (2) 최고속도의 향상 (3) 고속주행시 조종안정성의 향상 (4) 횡풍에서 주행안전성 향상 (5) 엔진이나 제동장치 등의 냉각성능 향상 (6) 바람에 의한 소음의 감소 (7) 환기성능의 향상 (8) 제상성능의 향상 (9) 공기 조화성능의 향상 (10) 먼지 또는 오물의 부착방지 및 억제 (11) 창문 와이퍼의 작동 등이다.