• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.566-566
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• 2013

종래의 흑연 위주 연료전지 분리판에서 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 분리판의 기술적 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 가스 밀봉성, 경량성, 가공성, 저비용 등이다. 후보 물질로는 전기 전도성을 갖는 질화물계가 고려되고 있다. 기판으로는 스테인레스강이 가장 유력하며 Fe에 첨가된 Ni, Cr이 존재하므로 Cr 또는 CrN를 박막의 형태로 전자빔 증발법, 마그네트론 스퍼터링법으로 고속 증착하려는 시도가 있었다. 본 연구에서는, 스테인리스 강박(0.1 mm 이하)에 보호막으로 CrN을 선택하고 고속, 고품질증착을 위해서 새로운 방법인 스퍼터 승화법을 개발하였다. 박막의 품질을 개선할 수 있는 고밀도 유도 결합 플라즈마 영역 내에 Cr 소스를 직류 바이어스 함으로써 가열 및 스퍼터링이 일어나도록 하였다. 5 mTorr의 Ar 유도 결합 플라즈마를 2.4 MHz, 500 W로 유지하면서 직류 바이어스 전력을 30 W (900 V, 0.02 A) 인가하고, $N_2$의 유량을 0.5, 1.0, 1.5 SCCM로 변화를 주어 반응성 증착 공정의 결과로 얻어지는 CrN 박막의 특성을 분석하였다. N2의 유량이 증가할수록 $Cr_2N$이 감소하고, CrN이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 부식성과 접촉저항을 측정하였다. 부식 전위는 N20 SCCM 보다 모두 상승하는 것을 확인하였고, $N_21$ SCCM에서 부식 전류 밀도가 2.097E-6 (at 0.6V) $A/cm^2$로 나타났다. 접촉저항 에서는 시료 당 3군데(top, center, bottom)를 측정하였다. 전기전도도 측면에서 가장 좋은 결과는 $N_21$ SCCM 일 때 $28.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 접촉저항을 갖는 경우였다. 미국 에너지성의 기준은 부식 전류밀도 1.E-6 $A/cm^2$이하, 접촉 저항 $0.02{\Omega}m^2$이므로 매우 근접한 결과를 보이고 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.1
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• pp.76-81
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• 2014

Military helicopter is exposed to the enemy gun firing due to the low altitude flight of contour flight, hovering & nap of the Earth flight, therefore it has the high possibility to be exploded by the gun firing. Recently the Anti-ballistic requirement is required to get the high level of safety from gun firing in required operational capability. The first military utility helicopter of SURION has the Anti-ballistic requirement and explosion proof. In order to meet the requirement, OBIGGS is adopted for the first time in KUH. It is proven that Anti-Explosion capability is satisfied to requirement for improving vent system which was insufficiently designed in development period and related to Anti-explosion.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.17 no.3
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• pp.347-352
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• 2006

분자전해질연료전지 내의 다공성 기체확산층은 반응가스의 확산과 전자이동통로의 역할을 수행할 뿐만 아니라 전기화학반응에 의해 공기극에서 생성된 수분(기상 혹은 액상)을 반응면으로부터 분리판 채널 방향으로 이동시켜 배출시키는 중요한 역할을 한다. 따라서 물관리를 통한 성능향상을 위해서는 기체 확산층의 구조 및 재료특성에 대한 심도 릴은 연구가 필요하다. 실제 단위전지 체결시 기체확산층은 분리판의 리브(rib)에 의해 눌리게 되며, 그 부분의 기공 크기 분포의 변화를 야기한다. 또한 리브 전단부분에서 탄소 섬유가 손상을 입으며, 탄소 섬유를 감싸고 있는 PTFE coating이 벗겨지게 되어 표면화학적 특성이 달라진다. 본 연구에서는 단위전지 체결 시 분리판에 의해 눌리는 기체확산층의 기공 크기 분포 변화를 측정하였으며, 기공의 소수성에서 친수성으로의 변화를 알아보았다. Mercury 기공 측정기와 PMI 기공 측정기는 큰 기공 분포의 변화에, 질소의 흡/탈착을 이용한 BET 방식은 작은 크기의 기공 분포 변화 관찰에 사용되었다. 체결압에 의한 탄소섬유의 구조적 변화와 아울러 표면의 습윤 정도의 변화를 XPS와 물/알콜 Uptake를 이용해 알아보았다. 이 연구를 바탕으로 물관리를 통한 연료전지 성능 향상을 위한 최적 GDL 선정에 기반이 되는 자료를 도출하였다.

• Resources Recycling
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• v.16 no.6
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• pp.28-33
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• 2007

Coal is the most abundant energy source and deposited in every area of world. Combustion process with lower efficiency has been mainly used. Therefore, implementation of more efficient technologies, involving gasification, combined cycles and fuel cells, would be a key issue in the plans for more efficient power generation. In these technologies, gasification has been studied for decades. However, coal gasification to high value combustible gas such as hydrogen and carbon monoxide is focused again due to high oil price. The gaseous product, called syngas, can be effectively utilized in a variety of ways ranging from electricity production to chemical industry (as feedstock). In this study, coal gasification with ultra high temperature steam has been performed. The effect of steam/carbon ratio on the produced gas concentrations, gasification rate and additional products like tar, ammonia and cyan compounds has been determined.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.38 no.4
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• pp.461-466
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• 2010

In this study the feasibility of simultaneous electricity generation and treatment of swine farm wastewater using microbial fuel cells (MFCs) was examined. Two single-chamber MFCs containing an anode filled with different ratio of graphite felt and stainless-steel cross strip was used in all tests. The proportion of stainless-steel cross strip to graphite felt in the anode of control microbial fuel cell (CMFC) was higher than that of swine microbial fuel cell (SMFC) to reduce construction costs. SMFCs produced a stable current of 18 mA by swine wastewater with chemical oxygen demand (COD) of $3.167{\pm}80\;mg/L$ after enriched. The maximum power density and current density of SMFCs were $680\;mW/m^3$ and $3,770\;mA/m^3$, respectively. In the CMFC, power density and current density was lower than that of SMFC. CODs decreased by the SMFC and CMFC from $3.167{\pm}80$ to $865{\pm}21$ and $930{\pm}14\;mg/L$, achieving 72.7% and 70.6% COD removal, respectively. The suspended solid (SS) of both fuel cells was also reduced over 99% ($4,533{\pm}67$ to $24.0{\pm}6.0\;mg/L$). The concentration of nutritive salts, ${NH_4}^+$, ${NO_3}^-$, and ${PO_4}^{3-}$, dropped by 65.4%, 57.5%, and 73.7% by the SMFC, respectively. These results were similar with those of CMFC. These results show that the microbial fuel cells using electrode with mix stainless-steel cross strip and graphite felt can treat the swine wastewater simultaneously with an electricity generation from swine wastewater.

• Journal of Energy Engineering
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• v.17 no.1
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• pp.8-14
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• 2008

The effects of calcium type catalysts addition on the thermal decomposition of low density polyethylene (LDPE) and ethylene vinyl acetate (EVA) resin have been studied in a thermal analyze. (TGA, DSC) and a small batch reactor. The calcium type catalysts tested were calcinated dolomite, lime, and calcinated oyster shell. As the results of TGA experiments, pyrolysis starting temperature for LDPE varied in the range of $330{\sim}360^{\circ}C$ according to heating rate, but EVA resin had the 1st pyrolysis temperature range of $300{\sim}400^{\circ}C$ and the 2nd pyrolysis temperature range of $425{\sim}525^{\circ}C$. The calcinated dolomite enhanced the pyrolysis rate in LDPE pyrolysis reaction, while the calcium type catalysts reduced the pyrolysis rate in EVA pyrolysis reaction. In the DSC experiments, addition of calcium type catalysts reduced the melting point, but did not affect to the heat of fusin. Calcinated dolomite reduced 20% of the heat of pyrolysis reaction. In the batch system experiments, the mixing of calcinated dolomite and lime enhanced the yield of fuel oil, but did not affect to the distribution of carbon numbers.

• Resources Recycling
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• v.15 no.1 s.69
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• pp.46-57
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• 2006

For the development of combustion technology of RDF(refuse derived fuel), combustion characteristics are examined in bubbling fluidized bed, circulating fluidized bed, continuos combustor and batch type combustor. The characteristics of combustion and exhaust gas has been compared and analyzed in many type of combustion facilities, which has been utilized as basic data for the advanced research of specified RDF combustion facility. Stable combustion has been observed in bubbling and circulating fluidized bed from controled operating condition like the proper feeding rate and superficial gas velocity. In circulating fluidized bed, concentration of NOx has been increased with the operating condition by the fuel-NO and oxygen reaction and $SO_2$ can be considered not to be produced in RDF fluidized bed from very low concentration in flue gas. HCl concentration is 36.4 ppm as average value and lower than standard emission value, but the counter plan is needed. Shaped RDF and fluff RDF have been compared in continuos combustor and batch type combustor and shaped RDF shows benefit for the stable heat recovery and gas emission shows similar value and characteristics.

• KCID journal
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• v.6 no.1
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• pp.20-30
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• 1999

화석연료의 고갈에 대비한 대체에너지 개발의 일환으로 미국의 에너지성과 TVA는 속성수인 Cottonwood를 재배하여 에너지화 하는 연구를 하고 있다. 미시시피주 Stoneville에 0.365ha 크기의 시험포 6개를 설치하고 Cottonwood와 Cotton을 재배하며 환경영향을 평가하기 위하여 유출량, 부유물질(TSS), 질산성 질소($NO_3-N$, 총인(T-P) 등의 수질인자를 모니터링하고 있다. 본 연구는 EPIC 모델이

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.28 no.10
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• pp.1279-1287
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• 2004

The vaporization characteristics of a liquid heptane droplet in a supercritical nitrogen flow are numerically studied. The transient conservation equations of mass, momentum, energy, and species are expressed in an axisymmetric coordinate system. The governing equations are solved time marching method with preconditioning scheme. The modified Soave-Redlich-Kwong equation of state is employed for taking account of real gas effects such as thermodynamic non-ideality and transport anomaly. Changing the convective velocity and ambient pressure, several parametric studies are conducted. The numerical results show that the two parameters, Reynolds number and dimensionless combined parameter(${\mu}$s/${\mu}$d)(equation omitted), have influence on supercritical droplet vaporization.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.05a
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• pp.73-78
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• 1998

상용 IGCC발전소의 특징적 공정흐름에 대한 분석기술의 확보를 위해 PDU급 IGCC발전계통에 대한 성능평가와 NOx 배출에 대한 모델링을 수행하였다. 향후 IGCC발전소 건설시 선정가능성이 있는 4가지 가스화 공정에서 생산되는 석탄가스를 연료로 하고, 그 발전계통의 대상 가스터빈은 산업현장에서 사용되고 있는 GE사의 LM1600PA를 선정하였다. 석탄가스는 천연가스에 비해 가스터빈의 효율과 출력 상승을 가져오나, 이와 동시에 압축기 탈설계점 작동문제를 야기 시킬 수 있다. 또한 NOx 발생량은 석탄가스 연소시 급격히 증가하며, NOx 제어를 위해 질소분사가 이루어져야 함을 알 수 있었다.