• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.11-18
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• 2011

The geometrically similar swiss roll reactors of different physical sizes were tested with the aim of independently determining the effects of Re and Da. It is found that the difference between catalytic and non-catalytic combustions extinction limits are narrowed as scale decreases. In addition to assess the importance of fuel chemistry, different families of fuels including alkanes and ethers were tested. From these results the effect of scale and fuel type on microscale reactor performance and implications for practical micro combustion devices are discussed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.131.2-131.2
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• 2010

SOFC 발전 시스템은 친환경 고효율 에너지 발전 미래 에너지기술로서 개발의 초점이 되고 있다. SOFC는 연료전지 발전 기술 중 최고효율과 최장 수명을 가지며 유일하게 기존 발전기술과 가격 경쟁이 가능한 것으로 알려지고 있다. 현재 분산 발전용으로 개발이 진행되고 있으며 향후 중앙발전, 휴대용, 가정용 및 수송용 등으로 그 시장이 확대될 것으로 예상된다. 분산 발전 SOFC 개발을 위해서는 시스템 Scale-up이 기술 확보가 관건이며 특히 스택 제조 비용의 2/3 이상을 차지하는 대면적 단전지 제조 공정 기술 개발이 필요하다. 단전지 대면적화는 원가 절감 및 성능 개선을 기대할 수 있게 하므로 분산 발전 SOFC 상용화를 위한 핵심 기술이라 할 수 있다. 그러나 기존의 국내 SOFC 연구는 시스템이나 소형 단전지 위주로 진행되어 왔으며 대면적 단전지 제조를 위한 핵심 공정 기술에 대한 연구는 취약한 상황이다. 또한 랩스케일의 소규모 연구를 뛰어넘는 양산 기술 개발에 대한 연구는 전무한 실정이다. 또한 재료 및 공정 적합성을 요구하는 대면적 SOFC 단전지의 양산 기술 개발을 위해서는 원료 분말 및 기초소재의 국산화를 통한 제조 공정 윈도우를 확대하여 제조 수율을 향상하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 그동안 포스코파워(주)에서 대면적 SOFC 단전지 양산 기술 개발을 위해 추진 중인 $400cm^2$급 대면적 SOFC 단전지의 제조 및 성능에 대한 연구 결과를 발표하고자 한다. 또한 대형 단전지 제조 공정의 재현성, 상용화 수준의 성능, 내구성 및 경제성 확보를 위한 공정 개선을 위한 포스코파워(주)의 연구 현황 및 양산 기술 확보를 위한 제조 윈도우 확보 전략에 대해 발표하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.60 no.1
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• pp.7-11
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• 2022

In the membrane forming process of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), drying and annealing heat treatment processes are required for performance and durability. In this study, the optimal annealing temperature for improving the durability of the polymer membrane was studied. It was annealed in the temperature range of 125~175 ℃, and thermal stability and hydrogen permeability were measured as basic data of durability at each annealing temperature. The electrochemical durability was analyzed by Fenton reaction and open circuit voltage (OCV) holding. The annealing temperature of 165 ℃ was the optimal temperature in terms of thermal stability and hydrogen permeability. In the Fenton reaction, the fluorine emission rate of the membrane annealed at 165 ℃ was the lowest, and the lifespan of the membrane annealed at 165 ℃ was the longest in the OCV holding experiment, confirming that 165 ℃ was the optimal temperature for the durability of the polymer membrane.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.93-95
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• 2006

도시가스, LP 가스, 가솔린 등의 수증기 개질의 반응온도가 $700^{\circ}C$이상의 고온에서 이루어지는 것에 비해 DME 수증기 개질의 반응온도는 $400^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 이루진다는 점에서 우수하다. 또한 황 성분을 함유하지 않기 때문에 원료로부터 탈황 과정이 필요 없다. 특히 DME 수증기 개질의 경우 반응온도가 낮은 것과 개질 촉매가 일반적으로는 Cu 계 촉매이기 때문에 도시가스 등의 개질장치와 달리 CO 변성 장치가 불필요하다. 이 때문에 수소제조를 위해 개질장치가 소형화 가능하고 연료전지 자동차로의 탑재가 용이하여 가능성이 높다 개질장치가 소형화 가능한 것으로 메탄올의 수증기 개질이 있지만 메탄올은 독성이 있다는 점이 문제시되고 있다. 그 점에서 메탄올의 수증기 개질 보다 반응 온도는 다소 높게 되지만 독성 없는 DATE는 기존의 LP가스 인프라를 이용할 수 있는 ME는 특히 우수한 수소제조를 위한 원료이고 수소저장체로 사료된다. 본 연구에서는 가능성 높은 촉매를 사용하여 DME로부터 수소 전환율, 수소 생성속도와 양에 대한 실험실적 결과를 고찰하고자 수행하였다

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.25 no.1
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• pp.39-46
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• 2014

Our lab designs a heat exchangers for hydrogen gas. Coolant is water, thus it is very difficult to determine heat transfer parameters in this gas-liquid system. Repeated experiments gives overdesign value 6.06%, overall heat transfer coefficient 36.32 ($kcal/m^2-hr-^{\circ}C$) for Hydrogen. Theoretically determined overall heat transfer coefficient is 38.44 ($kcal/m^2-hr-^{\circ}C$). Our lab simulated this system and overdesign 30.4% shows good match with this experiment by HTRI. These parameters are in same range with literature.

• Tribology and Lubricants
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• v.38 no.2
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• pp.53-62
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• 2022

This study presents experimental measurements of the rotordynamic performance of a motor-driven small turbocompressor supported by gas beam foil journal bearings (GBFJBs) and compares the test results with the predictions of a computational model. The experiments confirmed that the rotational synchronous frequency component dominates the behavior of the overall rotor vibrations, whereas the nonsynchronous components are insignificant, indicating the rotor-bearing system remains stable up to 100 krpm. The undamped natural frequency and imbalanced response of the rotor-bearing system are predicted when integrating the finite element model of the rotor-bearing system with the predictions of the bearing dynamic coefficients. The results are in good agreement with the experimental results. In addition, base excitation test results show that the small turbocompressor can endure large external forces and demonstrate limited rotor amplitudes. A simple single degreeof-freedom rotor model using the nonlinear stiffness of the GBFJBs can effectively predict the test results.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.20 no.6
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• pp.499-504
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• 2009

The effect of gas diffusion layer (GDL) compression caused by different stack clamping pressures on fuel cell performance was experimentally studied in a miniature 5-cell proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) stack. Three stacks with different GDL compressions, 15%, 35% and 50%, were prepared using SGL 10BC carbon fiber felt GDL and Gore 57 series MEA. The PEMFC stack performance and the stack stability were enhanced with increasing stack clamping pressure resulting in the best performance and stability for the stack with higher GDL compressions up to 50%. The excellent performance of the stack with high GDL compression was mainly due to the reduced contact resistance between GDL and bipolar plate in the stack, while reduced gas permeability of the excessively compressed GDL in the stack hardly affected the stack performance. The high stack clamping pressure also resulted in excessive GDL compression under the rib areas of bipolar plate and large GDL intrusion into the channels of the plate, which reduced the by-pass flow in the channels and increase gas pressure drop in the stack. It seems that these phenomena in the highly compressed stack enhance the water management in the stack and lead to the high stack stability.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.23 no.6
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• pp.48-58
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• 2008

에너지 하베스팅 기술은 자연의 빛에너지, 인간 신체 또는 연소형 엔진으로부터의 저온 폐열에너지, 휴대용 기기 탑재/부착장치의 미세 진동에너지, 인간의 신체활동(걷거나 뛰는)으로 인한 소산에너지 등을 흡수하여 에너지 하베스팅 소자 기술을 이용하여 전기에너지로 변환, 전자 기기의 전력으로 사용하는 환경에너지 재생형 에너지원이라 할 수 있다. 유비쿼터스의 정보화 시대에는 휴대형 정보기기 등이 필수적인 기기가 될 것인데 여기에 사용되는 전력 에너지원은 소형.집적화된 기술이 필수적이다. 이때 MEMS 기술은 에너지 하베스팅 기술의 소형.집적화 기술에 크게 기여하고 극복해야 할 기술에 핵심적인 기술로 사용된다. MEMS 기술이 사용되는 대표적인 에너지 하베스터 기술인 마이크로 연료전지, 마이크로 히터 엔진, Piezoelectric MPG 기술 등을 소개하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.323-327
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• 2009

To extract hydrogen for stack, fuels such as LPG and LNG were reformed in the fuel processor, which is comprised of desulfurizer, reformer, shift converter, CO remover and steam generator. All elements of fuel processor are integrated in a single package. Highly active catalysts (desulfurizing adsorbent, reforming catalyst, CO shift catalyst, CO removal catalyst) and the various burners were developed and evaluated in this study. The performance of the developed catalysts and the commercial ones was similar. 1 kW, 5 kW class fuel processor systems using the developed catalyst and burner showed efficiency of 75 %(LHV, for LNG). The start-up time of the 1 kW class fuel processor was less than 50 minutes and its volume including insulation was about 30 l. The start-up time of 3 kW and 5 kW class fuel processors with the volume of 90 l and 150 l, respectively, was about 60 minutes. In the case of LPG fuel, efficiency, volume and start-up time of 1kW class fuel processor showed 73 %(LHV), < 60 l and < 60 min, respectively. Advanced fuel processor showed more highly efficiency and shorter start-up time due to the improvement of heat exchanger and operating method. 1 kW and 3 kW class fuel processors have been evaluated for reliability and durability including with on/off test of developed catalysts and burner.

• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.39
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• pp.70-73
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• 2006

클린 에너시 시장 "2015년 1672억 달러로 성장"/대림산업 양주 택지지구에 구역형 집단에너지 사업/산자부 에너지진단의무화 입법예고/동아전람 '제2회 동아 빌딩박람회'참가업제 모집/에너지기술연 제지설비 응축열 재활용 '열교환기'상용화/산자부 환경친화 산업구조개선 법률 개정/미국 냉동공조공학회 이진원 교수·이상민 박사에 최고논문상/광주시 그린빌리지, 수소연료전지 본격가동/대전 신동아파트 소형열병합 ESCO자금 상황 '끝'/기획예산처 교육세 일부 환경,에너 지 분야에 활용/유기태양전지 개방 '청신호'/중소기업청 신기술 제품 공공구매 본격 확대/에노지관리공담 혁신도시 건설을 위한 신·재생에너지보급 촉진 간담 회 개최/산자부 온실가스 배출통계 시스템 구축