• Title/Summary/Keyword: 부하저항

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Characteristics of Proton Exchange Membrane Fuel Cells(PEMFC) Membrane and Electrode Assembly(MEA) Using Sulfonated Poly(ether ether ketone) Membrane (sPEEK 막으로 제조한 고분자전해질 연료전지(PEMFC) 막전극합체(MEA)의 특성)

  • Lee, Hye-Ri;Lee, Se-Hoon;Hwang, Byung-Chan;Na, Il-Chai;Lee, Jung-Hun;Oh, Sung-June;Park, Kwon-Pil
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.54 no.2
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    • pp.181-186
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    • 2016
  • Recently, there are many efforts focused on development of more economical non-fluorinated membranes for use in PEMFCs (Proton Exchange Membrane Fuel Cells). In this study, characteristics of sulfonated Poly(ether ether ketone) (sPEEK) were compared according to degrees of sulfonation (DS), relative humidity, cell temperatures at PEMFC operation condition. I-V polarization curve, hydrogen crossover, electrochemical surface area, membrane resistance and charge transfer resistance were measured. sPEEK membrane showed high performance at high DS, high temperature and high relative humidity, in particular, performance of sPEEK membrane decreased largely due to low ionic conductivity at low DS and low relative humidity.

A Performance Evaluation of Concrete for Low-carbon Eco-friendly PC Box for Near-surface Transit System (저심도 철도시스템 구축을 위한 저탄소 친환경 PC 박스용 콘크리트의 성능 평가)

  • Koh, Tae-Hoon;Ha, Min-Kook;Jung, Ho-Jin
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.5
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    • pp.3587-3595
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    • 2015
  • Low-carbon eco-friendly precast concrete (PC) box structure has been recently was developed as an low-cost infrastructure of near-surface transit system. The concrete of PC box was manufactured by industrial byproducts such as ground granulated blast furnace (GGBF) slag, flyash and rapid-cooling electric arc furnace (EAF) oxidizing slag, its mechanical property and durability were estimated in this study. Based on the mechanical and durability tests, it is found that low-carbon eco-friendly concrete shows high initial compressive strength, more than 90% of design strength (35MPa), and high resistance to salt-attack, chemical- attack and freeze-thaw. Therefore, low-carbon eco-friendly PC box concrete technology is expected to contribute to the railway with low environmental impact.

Comparison of energy efficiency by electrode materials and structure in bench scale bioelectrochemical anaerobic digestion (Bench scale 생물전기화학적 혐기성소화에서 전극재질 및 구조에 따른 에너지효율 비교)

  • Yang, Hyeon Myeong;Cheon, A In;Kim, Min Ji;Cha, Ji Hwan;Jun, Hang Bae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.396-396
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    • 2022
  • 생물전기화학적 혐기성소화(Bioelectrochemical anaerobic digestion; BEAD)는 소량의 전압공급을 통해 고농도 하·폐수의 효과적인 처리 및 에너지 회수가 가능한 처리방법으로, 기존 하·폐수처리공정(활성슬러지 및 그 변법)에서 벗어나기 위한 방법 중 하나로 연구되고 있지만, 내부저항 및 전극구조에 따른 물질전달저해로 인해 소규모 연구 위주로 진행되었다. 하지만 stainless steel(SS) 등 내부저항을 완화할 수 있는 전극재료 및 전극구조 개선 연구가 진행됨에 따라 BEAD 적용규모가 증가하는 추세이며, 본 연구에서는 100 L의 용량에서 전극재질 및 구조에 따른 적용적합성을 에너지효율 비교를 통해 평가하였다. 반응조는 비교를 위한 AD, 반응조 내부에 전극을 설치한 BEAD, 반응조 외부에 전극이 포함된 반응조를 추가한 ABEAD로 구성하였으며, AD 및 BEAD는 기계적 교반, ABEAD는 기계적 교반 및 펌프를 통한 bulk 용액 순환으로 물질전달이 이뤄졌다. 또한 BEAD는 탄소계 전극, ABEAD는 SS계 전극을 사용하였으며 두 반응조 모두 0.4 V의 전압을 공급하였다. 실험조건은 유효용량 100 L, 유기물부하율 3 kg/m3/d, HRT 20 days 및 중온소화(35℃)으로 운전하였다. 실험결과 AD, BEAD 및 ABEAD의 유기물제거율은 각각 평균 68.1 %, 68.9 %, 74.9 %로 전극 및 반응조의 분리를 통해 물질전달을 개선한 ABEAD에서 증가하였다. 에너지 생성량의 경우 AD에 비해 BEAD는 평균 229 kJ/d, ABEAD는 309 kJ/d가 추가 생성되었으며 유기물제거율이 높은 ABEAD에서 더 높은 에너지생산이 이뤄졌다. 마지막으로 전압공급으로 인한 에너지소비량은 BEAD는 평균 3.4 kJ/d, ABEAD는 평균 0.9 kJ/d로 전극의 낮은 생물적합성으로 인해 전극에서의 생화학반응이 적은 ABEAD가 에너지소비량이 낮았다. 따라서 본 연구에서는 SS 전극의 사용가능성 및 전극구조 개선에 따른 에너지효율성 향상을 확인할 수 있었으며, 추후 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Electro-Mechanical Modeling and Performance Analysis of Floating Wave Energy Converters Utilizing Yo-Yo Vibrating System (요요 진동시스템을 이용한 가동물체형 파력 발전 시스템의 기계-전기 통합해석 모델링 및 성능 해석)

  • Sim, Kyuho;Park, Jisu;Jang, Seon-Jun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.1
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    • pp.79-87
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    • 2015
  • This paper proposes a floating-type wave energy conversion system that consists of a mechanical part (yo-yo vibrating system, motion rectifying system, and power transmission system) and electrical part (power generation system). The yo-yo vibrating system, which converts translational input to rotational motion, is modeled as a single degree-of-freedom system. It can amplify the wave input via the resonance phenomenon and enhance the energy conversion efficiency. The electromechanical model is established from impedance matching of the mechanical part to the electrical system. The performance was analyzed at various wave frequencies and damping ratios for a wave input acceleration of 0.14 g. The maximum output occurred at the resonance frequency and optimal load resistance, where the power conversion efficiency and electrical output power reached 48% and 290 W, respectively. Utilizing the resonance phenomenon was found to greatly enhance the performance of the wave energy converter, and there exists a maximum power point at the optimum load resistance.

ILLUDAS-NPS Model for Water Quality in Urban drainage (도시유역의 수질해석을 위한 ILLUDAS-NPS 모형)

  • Kim Tae-Hwa;Lee Jong-Tae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.482-486
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    • 2005
  • 불투수지역의 증가에 따른 도시지역의 비점오염원 해석 및 예측은 수자원 관리측면에서 중요성이 증가하고 있다. 그러나, 실측자료의 부족, 오염물질 발생경로의 불명확, 간헐성, 강우 및 유역특성에 따라 오염부하량 및 첨두농도 등의 변화가 심하므로 인하여 연구에 어려움이 많은 실정이다. 이를 극복하기 위해서는 장기적인 자료수집과 국내실정에 맞는 모형개발이 이루어져야 할 것이다. 따라서, 본 연구에서는 초기강우에 의한 수질항목별 오염부하량 및 농도계산이 가능한 ILLUDAS-NPS 모형을 개발하였다. 본 모형은 국내의 도시지역 유출해석에 주로 사용되는 ILLUDAS 모형에 건기 및 우기시의 수질해석 과정들을 추가하여 해석되어 진다. 건기시의 경우 유량 및 수질 계산은 계수지정법을 사용하였으며, 우기시의 경우 유량계산은 기존 ILLUDAS 모형의 알고리즘을 이용하였고, 수질 계산은 일일 오염물 축적법과 쓸림방정식을 적용하여 계산시간별 오염물질 부하량 및 농도 등을 계산하였다. 모형의 검정을 위하여 홍제천 시험유역의 총 3가지 강우사상을 대상으로 검토한 결과 총부하량, 첨두농도, 첨두농도 발생시간 등에서 전반적으로 실측치와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, ILLUDAS-NPS 모형과 SWMM, STORM 등의 기존 도시유출$\cdot$수질 모형들에 의한 결과들의 비교에서 SWMM 모형과 다소의 차이는 있으나 대부분 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 추후, 합리적이고 보다 정확한 비점오염 해석을 위하여 도시지역의 건거시 오염물질의 축적율 및 초기강우에 의한 오염물질 쓸림량 등에 관한 실험 및 현장자료 축적이 필요하다.월이 긴 것으로 나타났다. 이러한 현상은 유입수가 저수지로 유입되면서 초기수위가 높은 경우에 운동량이 상대적으로 많이 소멸되기 때문으로 판단된다. 또한 탁수층의 두께도 8월 성층의 경우가 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 이는 중층의 8월 수온분포 또는 밀도분포가 상대적으로 균일하기 때문에 연직방향 이송$\cdot$확산이 많이 이루어졌기 때문으로 판단된다.이는 토성간의 침투속도 및 투수속도의 경향이 반영된 것이다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 지수적으로 감소하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $I(mm)=I_{10}{\times}1.17{\times}e^{-0.0164s(\%)}$로 나타났다. 같은 조건에서 강우량과 유거수의 관계는 $Ro_{10}(mm)=5.32e^{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10

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Effects of insulin and exercise on glucose uptake of skeletal muscle in diabetic rats (당뇨병 흰쥐에서 운동부하가 시험관 실험에서 골격근의 당섭취에 미치는 영향)

  • Park, Jin-Hyun;Kim, Young-Woon;Kim, Jong-Yeon;Lee, Suck-Kang
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • v.7 no.1
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    • pp.29-37
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    • 1990
  • The effects of insulin and exercise on glucose uptake of skeletal muscle were investigated in soleus muscle isolated from low dose streptozotocin induced diabetic rats in vitro. Glucose uptake was assessed by measuring $^3H$-methylglucose uptake in vitro. Basal glucose uptake in diabetes was reduced by approximately one-third of the control value($5.6{\pm}0.73{\mu}Mol$/g/20min. in diabetes versus $8.4{\pm}0.77$ in control, P<0.01). There was also a significant decrease(P<0.01) in glucose uptake of diabetes at physiologic insulin concentration ($200{\mu}IU$/ml) by 40% ($6.1{\pm}1.20$ versus $10.0{\pm}0.81$). Furthermore, maximal insulin($20000{\mu}IU$/ml)-stimulated glucose uptake was 36% lower in diabetes as compared with control($7.3{\pm}1.29$ versus $11.4{\pm}1.29$, P<0.01). In contrast, exercise(1.0km/hr, treadmill running for 45min.) effect on glucose uptake was so dramatic in diabetes that glucose uptake at basal state was 8.4+1.09 and insulin stimulated-glucose uptake were $10.2{\pm}1.47$ and $11.9{\pm}1.64$, in 200 and $20000{\mu}IU$/ml added insulin, respectively. These results suggest that insulin insensitivity develops in skeletal muscle after 2 weeks of streptozotocin-induced diabetes, but these insensitivity was recovered significantly by single session of running exercise.

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Analysis of the Necessary Mechanical Properties of Embroiderable Conductive Yarns for Measuring Pressure and Stretch Textile Sensor Electrodes (생체 신호 측정 압력 및 인장 직물 센서 전극용 자수가 가능한 전도사의 필요 물성 분석)

  • Kim, Sang-Un;Choi, Seung-O;Kim, Joo-Yong
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.24 no.2
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    • pp.49-56
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    • 2021
  • In this study, we investigated the necessary mechanical properties of conductive multifilament yarns for fabricating the electrodes of biosignal measurement pressure and stretch textile sensors using embroidery. When electrodes and circuits for smart wearable products are produced through the embroidery process using conductive multifilament yarns, unnecessary material loss is minimized, and complex electrode shapes or circuit designs can be produced without additional processes using a computer embroidering machine. However, because ordinary missionary threads cannot overcome the stress in the embroidery process and yarn cutting occurs, herein, we analyzed the S-S curve, thickness, and twist structure, which are three types of silver-coated multifilament yarns, and measured the stress in the thread of the embroidery simultaneously. Thus, the required mechanical properties of the yarns in the embroidery process were analyzed. In the actual sample production, cutting occurred in silver-coated multifilament rather than silver-coated polyamide/polyester, which showed the lowest S-S curve. In the embroidery process, the twist was unwound through repetitive vertical movement. Further, we fabricated a piezoresistive pressure/tension sensor to measure gauge factor, which is an index for measuring biological signals. We confirmed that the sensor can be applied to the fabrication of embroidery electrodes, which is an important process in the mass production of smart wearable products.

A Systematic Power Factor Improvement Method for an Electro Acoustic Transducer with Low Coupled Dual Resonances (상호 결합이 적은 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기 음향 변화기를 위한 역률 개선 회로 설계 방법 연구)

  • Lim, Jun-Seok;Pyeon, Yong-Guk
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.31 no.7
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    • pp.480-486
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    • 2012
  • In the design of electro acoustic transducer, power factor improvement circuit is more required rather than impedance matching if the driving power amplifier has little inner resistance. Many research results have been focused on the power matching circuit designing for transferring maximum power in the wideband. There are few results in the designing study on the power factor improvement for the wide band electro acoustic transducer. In this paper, we propose a new design method on the power factor improvement for the wide band electro acoustic transducer. The proposed method consists of two steps, the chebyschev matching method and the constrained optimization, respectively.

Development of the Lithium Polymer Battery Charger Using the Small Fuel Cell (소형 연료전지를 이용한 리튬 폴리머 배터리 충전기의 개발)

  • Kim, Tae-Hoon;Lee, Jong-Hak;Lee, Seung-Joon;Choi, Woojin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.73.2-73.2
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    • 2010
  • 휴대용 전자기기들의 소비전력 증가에 따라 2차전지에 비해 에너지 밀도가 높은 연료전지를 이용한 충전기의 필요성이 부각되고 있다. 대다수의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 방식이었으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통한 배터리의 충전이 요구된다. 또한 배터리는 일반 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있기 때문에 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 출력 리플전류를 유도하게 되어 시스템의 효율과 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 또한 이를 해결하기 위해 절연형 감압 컨버터를 사용하는 경우 변압기 사용에 의한 부피 증가와 부가 소자의 사용에 따른 가격 상승을 피하기 어렵다. Cuk 컨버터는 주스위치의 ON/OFF 동작에 관계없이 출력으로 에너지가 항상 전달되며, 이상적으로 리플이 거의 존재하지 않아 충전용으로 적합하다. 또한, 승압 및 감압이 자유롭기 때문에 배터리의 정격전압에 상관없는 범용 충전기의 설계도 가능하다. 따라서 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하여 배터리 충전기를 설계하고, 그의 상태공간 모델링, 주파수 특성 해석 및 제어기 설계에 대해 기술한다. 제안된 제어 방식은 소형 연료전지 스택을 이용하여 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 실행하여 그 성능 및 안정성을 검증한다.

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A study on the power factor improvement of the Boost Forward Converter (BF 컨버터의 역률 개선에 관한 연구)

  • 임승하
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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    • v.36T no.3
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    • pp.56-63
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    • 1999
  • In this paper, we realize the active PFC(Power Factor Correction) system of BF (Boost Forward) converter with PWM-PFM control technique to control DC output voltage, and to control the input current with sinusoidal wave synchronized by the converter and inverter using power switching element, FET and IGBT. The control circuit of the suggested Boost converter is implemented with a microprocessor 80C196. After making the ratio of output voltage to current as 50V/1A and the duty ratio greater than 0.5. When input voltage is 30V and boost inductance is 1.1mH. We control the voltage changing rate according to the variation of load resistance using a PWM-PFM control technique. And finally we prove experimentally. PF can be improved up to 0.96 using the current shaping technique.

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