• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.207.2-207.2
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• 2010

자원자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 폐기물 고형연료에 관한 조항 등 폐기물 고형연료에 관한 제반 규정이 도임된 2006년 이후 폐기물 고형연료 에너지화에 대한 관심이 크게 대두되고 정부 및 산업계의 사업추진이 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구는 국내에서 최초로 RDF를 전용으로 연소하는 pilot plant급 순환유동층 보일러를 제작 건설하고 RDF 연료를 연소하여 성능특성과 운전특성을 연구 분석한 것이다. 연구 과정에서 8ton/h급 순환유동층 보일러를 독자적으로 설계하고 건설하였으며, 건설 전 과정을 연구진이 감리하고 관리하였다. 보일러의 스팀사양은 $450^{\circ}C$와 38ata로 하였다. 또한 시운전 및 정상운전을 위한 운전체계를 자체적으로 수립하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계 자료를 확보하였다. 운전특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 연소실험을 수행하고 그 특성 자료를 비교하였다. 폐기물 고형연료는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 특성을 나타내었으며 배연특성도 양호하였다. 성형된 RDF는 장기간의 운전에서도 안정적인 연소특성을 나타내었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 60ton/h급 상용규모 RDF 전용 순환유동층 보일러를 설계하였다. 보일러의 용량은 10MWe 발전과 12ton/h 증기 공급에 적합한 규모로 산업체나 지역난방용 열병합 보일러에 적합한 사양이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.2
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• pp.121-128
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• 2014

This study aims to develop a simulation bed for the mechanical balance of plants of high temperature fuel cells such as molten carbonate fuel cells. For using fuel cells in transportation, the optimization of the balance of plants should be considered. In this study, the dynamic model of a molten carbonate fuel cell and the model's responses to inlet gas composition, pressure, flow rate, and stack temperature were analyzed. On/off simulation was performed for testing the dynamic model's feasibility. The simulation results are in reasonable agreement with the experimental results from published literatures.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.87-88
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• 2006

사용후 핵연료용 수송용기의 설계 안전평가에서는 이제까지 용기에 수납되는 연료는 미조사, 즉 신연료라 가정해서 보수적으로 임계안전설계를 수행하여 왔다. 이것은 연소에 따른 연료내의 핵연료 물질의 감손 및 생성의 의한 반응도의 변동을 계산 평가하는 것이나 또는 연소로 인해 생성되는 중성자 흡수 핵종의 조성 및 함유량 등을 정확히 계산 평가하는 것이 복잡해서 곤란했던 것으로 그 요인을 들 수 있다. 사용 후 핵연료를 신 연료로 가정하는 등의 불합리성을 해소하고, 안전성을 잃지 않고 사용 후 핵연료 운반용기 들의 경제성을 추구하는 기운이 높아지고, 관련 연구가 적극적으로 진척되게 되었다. 그 결과 연소에 따른 연료내의 핵연료 물질의 감손 생성과 핵분열 생성물 등에 의한 반응도의 저하, 즉 중성자 실효 증배율의 저하를 고려한 것을 사용 후 핵연료용 캐스크 설계 안전평가에 취할 수 있게 되었다. 연소도 크레디트를 채용함으로서 사용후 핵연료내의 핵연료물질량은 실제로 존재하는 양을 사용하는 것이 되므로 초기 농축도가 높은 고연소도 연료에서 그 효과가 보다 크게 될 것이다. 이것은 연소도 크레디트 채용에 따라 연료 바스켓의 중성자흡수제 사용량 감소가 가능해져 사용 캐스크의 수를 줄일 수 있어 경제성 향상이 기대되고 아울러 그이 취급 횟수 및 수송횟수가 감소됨에 따라 안전성의 향상도 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.98.2-98.2
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• 2011

지구 온난화의 원인이 되는 이산화탄소를 저감하며 유해한 배기가스를 배출하지 않는 수소연료전지자동차(FCV)에 대한 관심이 높아지고 있다. 한국가스안전공사에서 현재 구축하고 있는 평가장비는 이러한 수소연료전지자동차용으로 사용되는 고압용기의 수압반복시험 및 밸브류로 구성된 고압수소저장시스템의 단품 및 시스템 평가를 통한 안전신뢰성 검증을 목적으로 하고 있다. 현재 수소연료전지자동차는 차량이나 부품의 시험 방법에 대한 통일된 기준/표준/시험법이 아직 완전하게 정비되어 있지 않고, 시장에서의 도입 제도, 기준 등이 만들어지고 있는 현실이다. 또한 연료로 수소를 사용하는 도입단계에 있기 때문에, 수소용기가 반복압력변동에 따라 어떤 거동을 나타내는지에 대한 실험관련 연구가 미진한 상태이다. 따라서 수소연료전지자동차용 고압수소저장시스템에 대한 내구성, 안전성 확보를 위하여 수소연료전지자동차에서 중요한 부품인 용기에 대한 반복피로시험이 필요하다. 특히 복합재 용기 분야에서 Type3용기에 대한 높은 안전성과 내구성이 보고되고 있지만 실질적으로 얼마나 다른 용기에 비해 높은 성능을 가지고 있는지 국내에서는 체계적으로 검증된바 없다. 따라서 구축된 수압반복 장비를 이용하여 Type3 용기에 대한 수압반복시험을 실시하였으며, 이를 통해 수소용기의 거동을 확인하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.1
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• pp.12-19
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• 2022

The propellants used in the gas generator of the ducted rocket are fuel-rich propellants, which contain an excessive amount of metal fuel and a small amount of oxidizing agent compared to general solid rocket propellants. In this paper, boron powder and MgAl(Magnesium-Aluminium alloy) were applied to produce fuel-rich propellants. The optimum formulation was determined by characterizing these metal fuel-rich propellants. Analysis of combustion products in the gas generators confirmed that the fuel-rich propellants containing fine boron powder itself instead of boron-bead could be useful in gas generators.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.97.1-97.1
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• 2011

저온에서 양이온 고분자막을 사용하는 고분자 연료전지의 경우 뛰어난 성능과 다양한 응용분야로 인해 많은 연구와 실증이 이루어지고 있지만 공기극에서의 느린 산소 환원반응으로 인해 백금과 같은 귀금속의 사용이 불가피하고 백금의 제한된 매장량과 높은 가격으로 인해 상용화가 늦어지고 있다. 그래서 많은 연구자들이 합금 촉매 또는 비귀금속 촉매를 이용한 전극 개발에 집중하고 있다. 알칼리 분위기에서 저가의 전이 금속들이 백금과 비슷한 활성을 보이고 고체 음이온 교환막이 개발됨에 따라 최근 알칼리 연료전지가 다시금 큰 주목을 받고 있다. 그러나 고분자 연료전지와는 달리 아직 촉매나 전해질막, 이오노머의 특성 및 메커니즘에 관해 별로 알려진 것이 없다. 본 연구에서는 직접 개발한 세공충진막 형태의 탄화수소계의 음이온 교환막과 비귀금속 공기극 촉매를 이용하여 막전극접합체(MEA)를 개발하였고 촉매 및 이오노머 함량과 같은 전극 조성, 막전극접합체의 제조 및 체결, 가습이나 가스조성 등의 단위전지 운전조건과 같은 다양한 변수에 대해에 최적 조건을 도출하고자 하였다. 공기극 촉매는 Cu-Fe/C를 이용한 상용 촉매를 이용하였고 이오노머의 경우는 탄화수소계의 상용 제품을 사용하였으며 음이온 교환막에 전극층을 형성하기 위해서는 스프레이 공정을 이용하였다. 단위전지를 통해 성능을 확인하였고 임피던스 및 CV를 통해 전기화학적인 특성을 규명하였다. 조건의 최적화를 통해 상당한 성능 향상을 이루었으나 추가적인 성능 향상 및 내구성 확보 등에 대해 계속적인 실험을 진행할 예정이다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.2
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• pp.186-192
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• 2017

In this study, water in oil (W/O) emulsion fuel was prepared with surfactant mixture of OIMS90 and NP12 by varying ratio of water to bunker-C oil, surfactant concentration and composition, emulsification time, stirring intensity, temperature and mixing time. Diesel engine performance and exhaust emissions were measured and analyzed with prepared emulsified fuel and compared with those measured using bunker Coil. The results indicated that bunker C emulsion fuel stabilized by surfactant mixture of OIMS90 and NP12 is efficient in reducing emissions of particulate matter, $NO_2$, CO, $CO_2$ and $SO_2$. The biggest reduction in exhaust emission was achieved by using emulsion fuel prepared by OIMS90/NP12 = 4 : 6, 500 ppm of total surfactant concentration and 10% water content at $80^{\circ}C$. Boiler efficiency test measured with emulsion fuel showed excellent energy efficiency compared with bunker C oil.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.27 no.4
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• pp.83-90
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• 2019

In this study, the characteristics of the SRF (Solid Refuse Fuel) prepared by blending each of the additives (citrus peel, waste wood, coal) in the heavy oil fly ash, evaluating the heavy oil fly ash recyclability. Recycling SRFs were fabricated by pellet extruding method after blending the heavy oil fly ash and additives based on 30% moisture content. As a result, the formability of the SRFs was excellent under condition of blending heavy oil fly ash with coal or citrus peel and the highest calorific value was 4,274 kcal/kg at heavy oil fly ash mixed with coal. Therefore, the formability and calorific value were improved when the heavy oil fly ash was mixed with coal(20 wt%) at 30% moisture content. From these results, the applicability of SRFs with additives was confirmed by using the heavy oil fly ash from J thermal power plant.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.8
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• pp.733-741
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• 2013

This is the first paper on the combustion characteristics of landfill gas in a constant volume combustion chamber for a large displacement volume commercial engine, and it discusses the fundamental characteristics of fuel from the viewpoint of thermochemistry and thermodynamics and compares these results with experimental ones. The results show that the final pressures obtained from theoretical analysis vary under the same heating value owing to the change in the constant volume specific heat owing to the difference in the burned gas composition according to the fuel gas compositions; furthermore, the stoichiometric ratios and trends of analytical and experimental pressures coincide very well, although some minor differences are observed between the two. The root cause of the difference is the heat transfer, which changes the specific heat and lowers the temperature considerably, in the real combustion process. In addition, the large chamber volume and ignition position promote the heat transfer to the wall. Finally, the fuel conversion efficiency increases as the methane mol fraction decreases, and it is maximum when the stoichiometric ratio ranges from 0.8 to 0.9. These increases due to the composition and stoichiometric ratio could sufficiently compensate the decrease due to the specific heat ratio drop, LFG might be more advantageous than pure methane in a real engine.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1082-1083
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• 2015

연료전지의 경우 신재생에너지원 중 기후 조건에 영향을 받지 않고 안정적으로 전력공급이 가능하다. 또한, 타 신재생에너지원에 비하여 입지선정이 비교적 자유롭고 작은 공간에 설치가 가능한 장점이 있다. 또한, 단독발전 효율이 47%의 고효율이기 때문에 운영시 경제적인 이점이 있다. 연료전지의 경우 이러한 장점이 있으나 수소를 사용한다는 점에서 위험하다는 인식과 설치비용이 비싸다는 점에서 보급화 진행이 늦춰지고 있는 실정이다. 이러한 시점에서 본 논문에서는 연료전지의 전기적 안전사항에 대하여 검토하고자 한다.