고분자전해질형 연료전지의 구조 및 구성품의 물성에 따른 성능 및 물이동 현상에 관해서 많은 연구가 진행되고 있다, 이들 연구는 대체적으로 연료 전지의 BOP(Balance of plant)를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 연구 보다는 단위 전지 및 스택에 관한 연구에 국한되어 왔다. 연료전지의 시스템에 관한 연구들 또한 세부적인 연료전지 내부의 거동에 대해서는 고려하지 않고 있었다. 이는 연료전지의 상세 모델을 이용해 연료전지 시스템에 대해 접근하기 보다는 시스템의 성능 및 동특성에 대한 연구가 주를 이루었기 때문으로 생각된다. 본 연구에서는 연료전지 음극의 수소 배출가스를 재순환할 경우 연료전지 내부에서의 거동에 미치는 영향에 대해 2차원 정상상태 모델을 이용하여 분석해 보았다. 또한 재순환된 수소에 의한 연료전지 내부 거동의 변화 및 수소 이용율 상승 효과를 연료 전지 성능과 함께 비교해 보았다 이를 위해 2차원 정상상태 모델을 개발하였고 이를 실험을 통해 검증하는 작업을 수행하였다. 여기에 사용된 연료전지 모델은 Gore社 의 $PRIMea^{(R)}$을 사용한 연료전지의 성능을 잘 예측하고 내부의 유동 및 물이동 현상에 관한 정보를 제공한다. 이는 여러 하이브리드 자동차용 연료전지 시스템이 연료전지 배출가스의 재순환을 고려하고 있는 상황에서 연료전지 작동 조건의 최적화에 유용한 정보를 제공 할 수 있다는 의의를 가진다.
The cetane number is a measure of ignition quality, specifically ignition delay, of diesel fuel. It is an engine measure of kinetic phenomena. The ignition quality such as kinetic behavior does correlate with the molecular structure, the carbon type structural composition. In fact, we use the group additivity rule to dissect the molecular structures and predict cetane number. In this study, the use of $^{13}C-Nuclear$ Magnetic Resonance spectroscopic measuring the molecular structure and group additivity rule at different diesel fuels, whose cetane numbers were determined on a number of standard cetane rating engines is proposed to predict cetane numbers that relate the carbon type structural composition. The effect of the molecular structures on the cetane numbers has been studied.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.17
no.6
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pp.67-74
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2013
IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) system is candidates which can solve the environmental problems including global warming, since it can be easily combined with CCS(Carbon Capture System). In this research, combustion instability characteristics were studied at various fuel which are composed of $H_2/CH_4/CO$ mixture. Mode analysis for instabilities observed experimentally was conducted and the linearly increasing tendency of frequency was observed as the hydrogen content in fuel increases.
Compressed natural gas has good potential for alternative vehicle fuel due to its economical and clean characteristics. However, the composition of natural gas based on production location is known to affect performance and emissions of CNG engine. Thus, the objective of this paper is to clarify the effect of fuel composition on combustion and emissions of CNG engine. This paper presents combustion characteristics obtained from running a 2.5L, 4-cylinder CNG engine retrofitted IDI diesel engine with engine dynamometer. BSFC, emissions, fuel consumption and combustion pressure were measured under steady state operating conditions especially at partial load for CNG engine. Based on the experimental results, we found that CNG composition affects engine performance, fuel conversion efficiency and burning rate.
Kim, Kun-Ho;Kim, Hyoung-Juhn;Lee, Sang-Yeop;Lim, Tae-Hoon;Lee, Kwan-Young
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2006.11a
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pp.325-328
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2006
고분자 전해질 연료전지의 전극을 gradient catalyst coating 방법을 이용하여 제조하였다. 촉매 잉크제조 시 나피온 이오노머의 함침 구성비를 다르게 하여 조성 비율이 다른 gradient 구조를 갖도록 하여 전극을 제조하였다. Anode Cathode의 두 전극을 각각 나피온 함량비가 다른 두 개의 gradient 층구조의 촉매층으로 9:1, 8:2, 7:3, 6:4 비율의 조성비로 성능을 측정하였으며, 전극의 전기화학적 반응 면적을 알아보기 위해 순위전위법을 그리고 분극 저항(Polarization resistance) 변화를 알아보기 위해서는 0.7V에서 임피던스 측정법의 전기화학분석법으로 전극 제조법에 따른 성능변화를 확인하였다. 특히 Gradient catalyst coating 방법을 이용하여 제조한 MEA는 종래 방식의 MEA보다 high current $density(1000mA/cm^2)$이상에서 향상된 성능을 보였다.
Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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v.6
no.1
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pp.11-20
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1984
이글에서는 메타놀의 성상과 재래의 내연기관에 메타놀을 사용하였을 때의 특성을 몇 가지 관 점에서 살펴보았다. 유리한 점으로 판단되는 사실은, 1)옥탄가가 높아 고압축비의채용으로 열 효율을 높일 수 있다. 2)기화참열이 크고 물과의 친화성이 좋다. 이러한 점은 내부냉각방식의 채용으로 이상적인 충상혼합기를 형성할 수가 있을 것이며, 현재의 내연기관의 냉각계통, 즉 방 열기, 물펌프, 냉각휜 등을 줄일 수 있을 것으로 본다. 또 NO.chi.의 배출을 저하시키는 이점도 있다. 3)단일성분 연료이므로 배기가스 조성이 단순하며 깨끗하다. 이는 배기공해상 메타놀연료가 석유계연료보다 유리하다. 그러나 메타놀기관은 앞으로 기술적 연구, 개선을 필요로 하는 점도 있다. 1) 메타놀의 가솔린과 비교하여 인화점이 높고 기화잠열이 커서 시동성이 나쁘고 2) 메타놀은 어느 종류의 금속, 프라스택, 도료 등을 부식시킨다. 3) 메타놀은 세탄가가 낮아, 압축점화는 무리이며 4) 발열량은 석유계 연료의 약 절반이다. 따라서 시동성, 재료, 착화방법, 개질 가스의 이용법, 내부냉각 등의 기술적인 문제가 개발된다면 질, 량, 가격적인 면에서도 내연기관용에는 메타놀이 유리하다고 본다. 그러나 현시점에서는 기관측으로 보아 자동차용연료로는 가솔린에 혼합하는 방법이고 그렇게 된다면 20-30%의 연료가 절감되리라고 믿는다.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.9
no.3
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pp.43-48
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2002
In this study, high performance electrode catalyst was developed in fabrication of membrane electrode assembly for PEMFCs(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells). The I-V characteristics were measured to evaluate the influence of Nafion solution and Pt loading amount in the catalyst composition. The electrode characteristics were also investigated with respect to temperature change. The electrode performance was optimized at Nafion 5 wt% and 0.5 mg Pt/$\textrm{cm}^2$ content. The increase in the concentration of Nafion solution resulted in the decrease in electrode performance. At $80^{\circ}C$ of unit cell, I-V characteristics excelled those obtained at lower temperature. There was no difference in performance at low current density, but the improvement of voltage value in higher temperature could be found at high current density.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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