• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.8
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• pp.502-507
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• 2016

The transition from a carbon economy based on fossil fuels to a hydrogen economy is necessary to ensure energy security and to combat climate change. In order to pursue the transition to a hydrogen economy while achieving sustainable economic growth, a preliminary study into the establishment of the necessary infrastructure for the future hydrogen economy needs to be carried out. This study addresses the economic and environmental interactions in a dynamic computable general equilibrium (CGE) model focusing on the economic effects of the introduction of renewable energy into the Korean energy system. Firstly, the introduction of hydrogen results in an increase in the investment in hydrogen production and the reduction of the production cost, ultimately leading to GDP growth. Secondly, the mandatory introduction of renewable energy and associated government subsidies bring about a reduction in total demand. Additionally, the mandatory introduction of hydrogen energy into the power sector helps to reduce CO2 emissions through the transition from a carbon economy-based on fossil energy to a hydrogen economy. This means that hydrogen energy needs to come from non-fossil fuel sources in order for greenhouse gases to be effectively reduced. Therefore, it seems necessary for policy support to be strengthened substantially and for additional studies to be conducted into the production of hydrogen energy from renewable sources.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.219.2-219.2
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• 2010

가스하이드레이트(gas hydrate)는 고압과 저온 조건에서 물분자간의 수소결합으로 형성되는 3차원 격자구조에 동공(cavity)이라는 빈 공간이 생기고 이 동공에 가스가 물리적으로 포획되어 생성되는 것으로, 수소결합을 하는 물의 격자(Host) 내에 메탄등의 저분자가스(Guest)가 포획된 결정체이다. 가스 하이드레이트는 미량의 물을 첨가, 가압하면 부피비로 약 200배의 가스를 고상의 형태로 저장할 수 있으며, 열역학적으로 안정된 결정체이기 때문에 하이드레이트로 존재하기 위한 최소한의 온도, 압력조건이 충족되면 고상으로 항구적인 존재가 가능할 수 있어 가스의 수송 및 저장에 높은 경제성을 가지는 방법이다. 현재 운영중인 전국의 242개소 매립지 중에서 발전 및 연료로 활용가능한 조건을 같춘 자원화 대상 매립지는 약 14곳에 불과한 형편이고 이들 중 대부분 시설은 자원화 시설을 운영하고 있으나. 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG에 대하여 효율적인 이용 및 처리 방안이 없어 태워 없어지거나 방치하는 등 매립가스를 활용하는 기술은 미흡한 실정이다. 이러한 LFG는 많은 환경적인 문제를 야기하지만, 50vol% 이상의 고농도 메탄이 함유되어 있어 이를 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제를 해결함과 동시에 신재생에너지원으로 활용 가능하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG를 활용하기 위하여 하이드레이트 형성/해리 Pilot plant의 제작을 통하여 $CH_4$와 $CO_2$(단일, 복합가스의 실험)의 하이드레이트화 연구를 진행 중이다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.28 no.3
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• pp.252-272
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• 2017

Fuel cell systems have to satisfy acceptable operating reliability, sufficient lifetime and price to enter the market in competition with existing products. Fuel cells are made up of complex element technologies and various problems related to the failure of the components can affect the reliability and safety of the system. This problem can be overcome by introducing a monitoring and supervisory control system in addition to automatic control to detect the failure of the fuel cell quickly and properly diagnose the performance degradation. For the fault detection and diagnosis of polymer electrolyte fuel cells, the model based method using the theoretical superposition value and the non-model based method of checking the signal tendency or the converted signal characteristic can be applied. The methods analyzed in this paper can contribute to the development of integrated monitoring and control technology for the whole system as well as the stack.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.4
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• pp.423-431
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• 2011

Recentincreasing awareness of the environmental damage caused by the $CO_2$ emission of fossil fuelsstimulated the interest in alternative and renewable sources of energy. Fuel cell is a representative example of hydrogen energy utilization. In this study, Molten Carbonate Fuel Cell system is simulated by using $Aspen^{TM}$. Stack model is consisted of equilibrium reaction equations using $ACM^{TM}$(Aspen Custom Modeler). Balance of process of fuel cell system is developed in Aspen $Plus^{TM}$ and simulated at steady-state. Analysis of performance of the system is carried out by using sensitivity analysis tool with main operating parameters such as current density, S/C ratio, and fuel utilization and recycle ratio.In Aspen $Dynamics^{TM}$, dynamics of MCFC system is simulated with PID control loops. From the simulation, we proposed operation range which generated maximum power and efficiency in MCFC power plant.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.11
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• pp.3074-3079
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• 2009

Efficient energy use becomes necessary since energy consumption has dramatically been increasing due to continuous economic development and population growth. In particular, high efficient vacuum glazing needs to be introduced to buildings where enormous energy loss occurs through windows and has been rarely used yet due to its high price and performance. Therefore, in this study, torch for glass welding was developed with CFD(Computational Fluid Dynamics) and experiments. Torch shape, nozzle diameter, nozzle arrangement etc. were mainly optimized and hydrogen-oxygen mixed gas fuels the torch. Finally, glass welding with the developed torch has been successful, showing that it can be used to develop economic vacuum glazing.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.02a
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• pp.244-245
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• 2000

자동차의 발명은 인류의 기술발전을 가속시켜왔고 중요한 운송수단 및 고도문명사회의 필수적인 이기로 활용되고 있다. 그러나 자동차의 유해배출가스로 인한 환경문제와 자원고갈에 의한 에너지 문제가 중요해짐에 따가 저공해, 고효율, 경제성 등이 요구되어지고 있다. 자동차배출가스 저감을 위해서는 연료와 공기의 혼합과정 개선과 연소상태를 파악하여 연소과정에서 발생되는 생성물을 개선하는 것이 가장 기본적인 대책이다. (중략)

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.06a
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• pp.31-56
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• 1993

투과증방법은 역삼투법보다 더 먼저 개발이 진행되었으나 에너지의 소비가 증류법보다 높아 상업화가 진행되지 못하다가 연료용 에탄올의 탈수공정중 공비혼합물 분리공정에서 고순도의 에탄올제조시 증류법과 혼합하여 사용되고 있다. 그러나 다른 유기물의 분리에 적용하기 위해서는 막재료의 개발이 시급히 요구되고 있다. 이 외에도 가스분리, 투석등도 상업화가 진행되고 있지만 아직은 초기단계에 머무르고 있는 실정이므로 여기에서는 막분리기술의 공정설계를 설명하기 위하여 가장 많이 보급되고 개발이 많이 진행된 역삼투막 공정을 중심으로 공정설계를 설명하고자 한다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.32 no.5
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• pp.293-298
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• 2021

To synthesize Fe/Ni nanocatalysts loaded on carbon black, Iron(II) acetylacetonate and nickel (II) acetylacetonate and were reduced to Fe and Ni metallic nanoparticles by a spontaneous reduction reaction. The distribution of the Fe and Ni nanoparticles was observed by transmission electron microscopy, and the loading weight of Fe/Ni nanocatalysts on the carbon black was measured by thermogravimetric analyzer. The elemental ratio of Fe and Ni was estimated by energy dispersive x-ray analyzer. It was found that the loading weight of Fe/Ni nanoparticles was 6.23 wt%, and the elemental ratio of Fe and Ni was 0.53:0.40. Specific surface area was measured by BET analysis instrument and I-V characteristics were estimated.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.35 no.4
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• pp.1013-1030
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• 2018

Biodiesel is a fuel produced in the form of a fatty acid methyl ester by using raw materials such as animal fat, vegetable oil and its by-products, and is being seen as a biofuel that can replace petroleum energy. However unsaturated fatty acid methyl esters in biodiesel causes to oxidize during storage and distribution, resulting in poor fuel quality and corrosion of vehicle engine components. In this study, the influence of quality and oxidation characteristics of biodiesel on the oxidation stability is investigated and the evaluation method related it is described. We also propose a method to improve the drawback of oxidation stability in biodiesel.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.144.2-144.2
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• 2010

Bipolar plate는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)에서 핵심 부품 중의 하나이고, 전해질 막이나 촉매 등에 비해서는 상대적으로 쉽게 접근할 수 있기 때문에 많은 연구가 수행되고 있다. Bipolar plate를 제조하는 기술은 크게 금속을 프레스 가공하는 방법, graphite 판을 직접 밀링하는 방법 및 고분자/카본계의 press molding 법 등 3가지로 분류되며, 본 연구에서는 3번째 방법에 의해서 bipolar plate를 대량 생산하는 방법에 대해 연구하였다. 고분자 매트릭스는 에폭시계 수지를 사용하였고, 카본계 재료는 graphite 분말과 carbon nanotube를 사용하였다. 이들 재료들을 일정한 비율로 혼합한 후 differential scanning calorimetry(DSC)를 사용하여 열분석 하였고, 그 결과를 Kissinger equation에 대입하여 경화반응 속도론을 연구하였다. 또한, 경화된 에폭시/탄소 복합재료의 전기전도도, 유리전이온도, 표면에너지 특성 등을 분석하였다.