• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권2호
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• pp.105-111
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• 2014

지구를 둘러싸고 있는 대기의 하층 부분을 구성하는 기체를 보통 공기라 말한다. 지상 20km 이하에서는 그 성분이 거의 일정한 비율로 존재하며, 질소, 산소, 기타 혼합기체로 구성된다. 공기밀도란 단위 부피 중에 포함된 공기의 질량을 말한다. 공기는 거의 일정한 성분으로 조성된 혼합기체이지만, 수증기는 변동이 큰 성분의 하나이다. 같은 온도, 같은 압력에서는 습공기의 밀도가 건공기의 밀도보다 작다. 보통 밀도는 압력이나 온도 변화에 따라 변화된다. 따라서 풍량 계산에 사용되는 중요 인자인 공기 상태량에 따른 밀도 계산과정과 actual air flow 와 standard air flow 의 관계를 살펴 보고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권7호
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• pp.149-158
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• 2024

본 연구는 다양한 실내 환경에서 공기질을 모니터링 할 수 있는 다중 센서 시스템인 AirDeep-Room을 설계 및 개발하였다. 이 시스템은 CO2, TVOC, 미세먼지, 온도, 습도 등을 실시간으로 측정하며, 멀티 센서를 통해 다양한 환경에서의 공기질 변화를 분석할 수 있는 장점을 제공한다. AirDeep-Room 시스템은 low data 형식으로 데이터를 실시간으로 확인할 수 있으며, 실내 환경에서의 공기질에 대한 분석을 진행하였다. 설계한 센서 시스템을 상이한 환경인 서버실과 강의실에 설치해 실험을 수행한 결과, 서버실에서의 온도와 습도는 -0.24의 음의 상관관계를, 강의실에서는 0.43의 양의 상관관계를 보였다. 강의실에서의 실험 결과는 학생 수와 CO2 및 TVOC 농도가 r=0.69로 높은 상관관계를 보였다. 이는 학생 수가 실내 공기질 변화에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 이러한 결과는 AirDeep-Room 시스템이 다양한 환경에서 공기질을 보다 효과적으로 관리할 수 있는 기반을 제공하며, 인구 밀도가 높은 공간에서 공기질 개선을 위한 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.35-41
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• 2010

Water management is an important issue of PEM fuel cell operation. Water is the product of the electrochemical reactions inside fuel cell. If liquid water accumulation becomes excessive in a fuel cell, water columns will clog the gas flow channel. This condition is referred to as flooding. A number of researchers have examined the water removal methods in order to improve the performance. In this paper, a new water removal method that investigates the use of vibro-acoutic methods is presented. Piezo-actuators which are devices to generate the flexural wave are attached at the end of a cathode bipolar plate. Flexural wave is used to impart energy to resting droplets and thus cause movement of the droplets in the direction of the traveling wave.

• 플랜트 저널
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• 제13권1호
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• pp.37-43
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• 2017

본 연구는 하절기 가스터빈 압축기 입구에 설치된 기화냉각장치로 인하여 저하된 공기온도가 가스터빈 성능에 어떠한 변화를 미치는지에 대하여 해석하였다. 연구 대상은 인천화력본부 가스터빈 3호기이며, 기종은 Siemens SGT6-4000F(V 84.3A)이다. 기화냉각장치 설치 전후를 비교하기 위하여 특설계측기를 설치하였으며, 2015년 8월 3일에서 14일까지 11시부터 15시 사이에 대기온도 $29{\pm}1^{\circ}C$ 조건에서 설치 전후 각각 5회씩 총 10회에 걸쳐 정밀성능시험을 시행하고 각각의 평균값을 적용하였다. 시험 결과, 가스터빈 압축기 입구 공기온도 $4.12^{\circ}C$ 저하로 공기 밀도가 증가되어 압축기 압력비는 0.27 증가, 압축기 효율은 0.29 %p 상승, 가스터빈 엔탈피강하 효율은 0.31 %p 증가하였고, 가스터빈 효율은 0.44%p, 출력은 4,489 kW가 증대되는 효과를 얻을 수 있었으며, 습도 및 유동저항 증가에 따른 영향은 미미하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.643-648
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• 2010

출구부가 폐쇄된 데드앤드 모드 운전은 연료이용률이 높고, 부가장치 소모동력이 작기 때문에 소형연료전지 분야에 널리 적용되고 있다. 하지만 수증기나 질소 등과 같은 불순물의 축적으로 인해 성능이 저하되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 성능 저하의 요인 중 수분 축적의 영향을 알아보기 위해 부하 방식에 따른 거동, 퍼징 전후 분극 성능, 수분 축적 분포, 공기극 상대습도에 따른 성능을 알아보았다. 본 실험에 적용된 운전 조건에서의 성능 거동은 정전압 부하(0.4V)보다 정전류밀도 ($600mA/cm^2$)부하에서 보다 안정적으로 나타났다. 가시화 창을 통해 수소극에 축적된 대부분의 수분은 출구부에 가까운 부분에 분포함을 알 수 있었다. 또한 공기극 상대습도(0.15, 0.4, 0.75 RH)가 높아질수록 성능 유지 시간은 감소한 반면 성능 감소율은 증가하였다. 특히, 상대습도 0.15에서의 성능 기준으로 평균출력밀도는 51% 증가하였고, 평균성능유지시간은 25% 감소하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.397-403
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• 2015

본 연구는 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC)의 성능에 매우 중요한 영향을 미치는 물의 분포를 실험적으로 측정하였다. 내부에서 일어나는 활발한 화학반응과 물질전달 특성 때문에 PEMFC 내부에서 수분의 분포가 불균일하며 그 분포를 실험적으로 측정하기가 용이하지 않아 그 동안 간접적인 측정이 많이 이루어졌다. 본 연구에서는 초소형 온습도 센서를 연료전지의 채널에 직접 삽입하고 채널을 따라 흐르는 반응가스의 습도를 측정하였다. 수소극과 공기극 중 한곳만 가습하며, 가습하지 않은 곳에서 습도를 측정하여 멤브레인을 통한 물의 이동을 연구하였다. 가습기의 온도가 증가할수록 양극의 물농도 구배가 커져서 확산이 증가하나 높은 전류밀도에서는 전기삼투항력의 영향이 더욱 커졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.412-416
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• 2015

고분자 막 성능 평가 및 내구성 평가에 이용하기 위해 고분자전해질 연료전지(PEMFC) 구동 중에 수소 크로스오버 측정이 필요하다. 수소 크로스오버 측정 시에 불활성 기체 대신에 공기를 cathode에 공급하면서 기체 크로마토그래프로 수소 농도를 cathode 출구에서 분석하였다. PEMFC 구동 중 고분자 막을 통과한 수소는 cathode에서 산소와 반응해 불활성 가스를 공급할 때에 비해 수소 농도가 감소하였다. cathode 공기 공급 유량이 증가하면 수소 농도가 감소했고, 셀의 온도와 습도, 압력이 증가하면 cathode의 수소 농도는 증가했다. 일반적인 PEMFC 구동 조건에서 $120mA/cm^2$ 전류밀도에서 수소농도는 약 5.0 ppm이었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.41-48
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• 2008

본 연구에서는 소나무 원목의 열처리 시 소요에너지에 대해 분석하였다. 소나무재선충 감염목에 대한 적절한 열처리는 소나무 재선충의 감염 확산을 막고, 감염목의 용재로서의 사용 가능성을 높인다. 본 연구에서는 병해충 감염목의 FAO 열처리 기준(International standards for phytosanitary measures (ISPM) No.15)에서 제시한 병해충 사멸 조건인 '목재 중심부 온도를 $56^{\circ}C$에서 30분 유지'를 위하여 소요되는 에너지를 평가하였다. 열처리에 소요되는 총 소요에너지는 초기 열처리 설정조건 도달에 필요한 처리기 벽체 가열, 처리기 내 공기 가열, 목재가열, 습도유지, 벽체 열손실로 구성되는 초기소요에너지와 열처리 설정조건 도달 이후의 열손실 보완 소요에너지, 즉 목재가열, 습도유지 및 처리기 벽체 열손실을 보완하기 위한 열손실 보완 에너지로 구분하였다. 단위시간당 초기소요에너지는 열처리 설정조건 도달 이후의 단위시간당 열손실 보완 에너지량보다 크며, 설정조건도달 이후의 단위시간 당 소요에너지는 거의 일정한 값을 가졌다. 시험결과 실험조건에 있어서 건조 온도와 더불어 상대습도가 매우 큰 영향을 미쳤으며 목재조건으로는 함수율 차이에 의해 변하는 밀도가 큰 영향을 미쳤다. 고온과 높은 상대습도 및 낮은 함수율, 즉 낮은 밀도가 열처리 속도를 증가시켰다. 이 연구를 통하여 소나무재의 열처리에 있어서 보다 효율적인 에너지 관리 방안을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

• 현장농수산연구지
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• 제21권1호
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• pp.135-148
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• 2019

큰느타리버섯은 한국에서 상업적으로 가장 중요한 버섯 중 하나로, 자실체 생육과 병 발생 여부는 온도, 습도 및 이산화탄소(CO₂) 농도와 환경 조건에 민감하다. 본 연구에서는 버섯 재배 환경 개선을 목적으로 공기정화장치인 에어로사이드를 설치하여 큰느타리버섯의 생육환경 변화를 조사하였고, 병 발생 및 분리된 병원균을 동정한 결과는 다음과 같다. 1. 에어로사이드의 가동으로 생육실의 이산화탄소 농도가 평균 400 ppm 이상 높아졌으나, 이 수준의 이산화탄소 농도의 증가는 버섯 자실체 형태나 생육에 미치는 영향은 거의 없었다. 2. 에어로사이드의 가동은 생육실의 공중습도를 감소시키는 경향이 있어 더 많은 가습을 요구하였다. 3. 가습 조건에서 에어로사이드의 가동은 세균의 종류와 밀도를 낮추는 효과가 있고, 버섯 자실체에 세균성 병징이나 기형 버섯 발생 등을 감소시키는 효과가 있었다. 4. 버섯 병원균인 Pseudomonas sp.는 대부분 에어로사이드를 설치하지 않은 생육실에서 분리되었고, 약 83%의 배지에서만 정상적인 자실체의 수확이 가능할 정도로, 심각한 병해와 수량 감소를 초래하였다. 5. 에어로사이드를 설치한 생육실에서는 세균과 곰팡이로 인한 병해가 거의 발생하지 않았다. 6. Trichoderma sp., Penicillium sp.와 Cladosporium sp.는 모든 실험구에서 분리되었으나, 자실체 생육 저해나 병해를 일으키지 않았다.

• 전기화학회지
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• 제10권4호
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• pp.301-305
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• 2007

연료전지 운전 중에 스택(stack) 분리판 접착부위나 다른 경로로 부동액이 누설될 경우에는 화학적 반응에 영향을 주어 성능의 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 부동액이 누설되었을 경우의 성능 거동을 관찰하는 실험을 수행하였다. $400mA/cm^2$ 전류밀도 조건에서 마이크로 펌프를 이용하여 부동액을 주입하였으며 상대습도 100%/100%와 수소와 공기의 양론비는 1.5/2.0으로 고정하여 실험을 수행하였다. 3 cell stack을 이용하여 부동액을 주입한 후 정전류 회복 실험을 수행한 결과 cathode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되었고 anode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되기 어려운 것으로 나타났다. Anode측이 회복되지 못하는 이유로는 ethylene glycol의 산화반응에서 발생하는 불순물에 의한 피독 현상과 GDL과 3상 계면에 ethylene glycol이 물리적으로 흡착하였을 경우 반응에 필요한 연료 공급의 방해로 인한 성능 저하를 예상할 수 있다. 성능 저하에 영향을 주는 두 가지 변수를 확인하는 실험을 수행하였다. 회복 실험은 anode측에 water pump를 이용하여 질소 기체와 물을 동시에 공급하는 방법으로 실험을 수행하였고, 1시간 간격으로 성능 회복 유무를 확인하였다. 성능 평가는 polarization curve, cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance spectroscopy(EIS)를 사용하였으며, 정량분석은 gas chromatography를 이용하여 분석하였다. 부동액 주입 후 성능은 크게 저하되었고 정전류 회복 실험에서도 성능 회복은 미미하게 나타났다. 이 후 물 주입회복 실험을 수행하였고 회복 실험을 수행한 2시간 이후에는 93% 이상의 회복을 관찰할 수 있었다.