• 전기저널
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• 통권272호
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• pp.81-85
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• 1999

코제너레이션이란 Co(공동의)와 Generation(발생한다)의 복합어로 이것을 시스템업한 것을 코제너레이션 시스템이라한다. 코제너레이션 시스템은 전기와 열을 동시에 생산하는데서 열(熱)병합 발전시스템이라고도 하며, 종래 대기 가운데 방출되고 있던 엔진배열(排熱)을 회수하여 발전함과 동시에 이것을 활용하여 종합에너지효율을 75$\%$전후로까지 높이는 시스템이다. 배열 이용으로 보일러 운전시간을 단축시켜 연료소비량을 줄일 수 있게 되어 이산화탄소($CO_2$)를 삭감할 수 있는 외에, 연료를 연소시킴으로써 발생하는 질소산화물($NO_x$)에 대해서도 그 저감기술이 여러 가지 개발되고 있어 국가에서 정한 기준치 이하로 억제할 수 있게 되었다. $CO_2$에 대해서는 지구 온난화방지 교토회의에서 1990년 대비 6$\%$삭감에 합의가 이루어졌으며, 이것을 해결할 수 있는 에너지효율화 환경기기로서 코제너레이션 시스템은 이제부터 보급이 가속화될 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.328-334
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• 2013

본 연구에서는 온실 내부의 태양 잉여열과 외부의 공기열을 선택적으로 열원으로 이용함으로써 히트펌프의 성능을 향상시키고, 온실의 환기 지연을 통해 이산화탄소 시용비용을 절감할 수 있는 온실 공조시스템을 개발하고자 하였다. 본 시스템의 축열 과정은 태양 잉여열을 이용하는 내부순환모드와 외기열을 이용하는 외부순환모드가 온실 내부온도에 따라 자동으로 절환되도록 구성하였으며, 히트펌프 가동, 축열모드 절환, 난방 가동을 위한 6개의 온도값을 입력함으로써 축열과 난방이 자동으로 수행되도록 설계하였다. 단동온실을 대상으로 무환기 조건에서 기초시험을 수행한 결과, 태양 잉여열을 이용한 축열은 약 11시부터 시작되어 평균 3시간 30분 정도 유지되었으며, 주간의 온실 내부온도는 환기를 수행하지 않음에도 대부분 약 $20{\sim}28^{\circ}C$ 범위를 유지하였다. 주간 내부순환모드에서 시스템의 난방성능계수는 약 3.35로 야간 외부순환모드의 2.46 및 주간 외부순환모드의 2.67에 비해 각각 36% 및 25% 향상됨을 확인하였다. 본 시스템의 개선사항으로 태양 잉여열의 효율적 이용을 위해 축열조 관리온도를 상승시킬 수 있는 고효율 히트펌프의 적용이 필요하며, 온실의 무환기 운용에 따른 과습환경의 조성을 방지하고 태양 잉여열 수준이 높은 시기에 온실의 온도상승을 방지하기 위해 강제환기를 운전모드에 추가할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.55-56
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• 2006

냉매 충전량과 이차유체의 입구조건은 $CO_2$용 열펌프시스템의 성능실험에서 중요한 제어변수이다. 따라서, 열펌프사이클의 적용과 난방성능 향상을 위해 제어변수의 특성을 조사하는 것이 필요하다. 본 논문에서, $CO_2$용 열펌프 사이클의 성능 실험은 여러 가지 냉매 충전량에서 이차유체 입구조건에 변화를 주어 수행 되었다. 실험결과, 난방COP는 냉매 충전량이 증가함에 따라 1158g의 냉매 충전량에서 최대가 되었다가 감소하는 경향이 나타나며, 이는 COP가 최대가 되는 냉매충전량이 존재함을 나타낸다. 또한, 난방성능은 가스쿨러내 이차유체의 질량유량의 증가에 따라 증가하였다. 가스냉각기내 2차유체의 입구은도가 $10^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$로 증가하면, 난방용량, 압축일량, 토출압력은 각각 -8.57%, -35.89%, 32.78%로 변화했으며, 증발기 2차유체의 입구 온도가 감소하였을 때 난방COP는 감소하는 경향을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.545-548
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• 2005

There is a close relation between the heat generation in the fuel cell stack and the fuel cell performance. In PEM fuel Gell vehicles, the stack coolant temperature is about $65^{\circ}C$, which is far lower than that for general automobile engine. Therefore, it is hard to release heat generated in the stack by using a radiator of limited size because of the reduced temperature difference between the coolant and the ambient air. In this study, indirect stack cooling system using $CO_2$ heat pump was designed and its stack cooling performance in releasing heat to the ambient was investigated. This work focuses on a series of processes that grasp the relation among the fuel cell power, the radiator capacity and the stack temperature. The purpose of this work is to find out a way to properly release sufficient amount of heat through the finite sized radiator, so that the stack power general ion can not be deteriorated due to the stack temperature increase. The optimization between the compressor power consumption and the fuel cel1 output power can be carried out to maximize the performance of fuel cell system.

• 신재생에너지
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• 제1권4호
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• pp.49-54
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• 2005

There is close relation between the heat generation in the fuel cell stack and the fuel performance. In PEM fuel cell vehicles, the stack coolant temperature is about $65^{\circ}C$, which is far lower than that for general automobile engine. Therefore, it is hard to release heat generated in the stack by using a radiator of limited size because of the reduced temperature difference between the coolant and the ambient air. In this study, indirect stack cooling system using $CO_2$ heat pump was designed and its stack cooling performance in releasing heat to the ambient was investigated. This work focuses on a series of processes that grasp the relation among the fuel cell power, the radiator capacity and the stack temperature. The purpose of this work is to find out a way to properly release sufficient amount of heat through the finite sized radiator, so that the slack power generation can not be deteriorated due to the stack temperature increase. The optimization between the compressor power consumption and the fuel cell output power can be carried out to maximize the performance of fuel cell system.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.126-136
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• 2011

지구 온난화에 따라 이산화탄소를 비롯한 온실가스의 감축은 세계적인 관심사이며 모든 산업 분야의 1차 목표가 되고 있다. IEA는 시스템의 고효율화 기술이 2035년까지 목표 감축량의 50% 이상을 달성할 수 있는 기술로 판단하고 있다. 건조기는 대부분의 산업 분야에서 사용되는 필수기계이고 에너지 다소비 기기이므로 건조기의 에너지 효율을 향상시키는 것을 온실가스 감축에 있어서 중요한 부분이라 할 수 있다. 열펌프 건조기는 건조기 중에서도 가장 높은 효율을 달성할 수 있는 장치로서 산업 분야에 활용된다면 큰 역할을 담당할 것으로판단된다. 특히 산업의 많은 분야에 활용되기 위해서는 고온용 열펌프 건조기의 개발이 매우 중요하다. 최근에 국내외에서 고온용 열펌프에 대한 관심이 증가하고 있고, 개발이 일부 진행되었으나 많은 산업분야에 적용 가능하도록 기술을 성숙시키려면 지속적인 연구개발이 필요하다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.126-131
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• 2009

A $CO_2$ heat pump system was designed for both cooling and heating in the cabin of electric vehicles, hybrid vehicles or fuel cell vehicles, In this study, the performance characteristics of the heat pump system without any supplementary heating device were analyzed and the heating performance was compared with the cooling performance for various operating conditions. Experiments were carried out by changing the speed of electric drive compressor, the air flow rate of interior heat exchanger and the air inlet temperature and speed of exterior heat exchanger. Therefore, the cooling/heating capacities and the corresponding COPs are quantified. Also, the heat pump system showed an improved performance for the cooling operation and the heating operation. In this study, the experimental results can be used to evaluate the effect of system design changes on system performance as well as the development of a highly efficient heat pump system.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.275-281
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• 2011

Solar reforming of methane with $CO_2$ was successfully tested with a direct irradiated absorber on a parabolic dish capable of $5kW_{th}$ solar power. The new type of catalytically activated metallic foam absorber was prepared, and its activity was tested. Ni was applied as the active metal on the gamma - alumina coated Ni metal foam for the preparation of the catalytically-activated metal foam layer. Compared to conventional direct irradiation of the catalytically-activated ceramic foam absorber, this new metallic foam absorber is found to exhibit a superior reaction performance at the relatively low insolation or at low temperatures. In addition, unlike direct irradiation of the catalytically-activated ceramic foam absorber, metallic foam absorber has better thermal resistance, which prevents the emergence of cracks caused by mechanical or thermal shock. The total solar power absorbed reached up to 2.1kW and the maximum $CH_4$ conversion was almost 40%.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제1권1호
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• pp.109-113
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• 2015

초임계 이산화탄소 발전 시스템 구축을 위해서는 고온, 고압의 열악한 환경에 노출되는 터빈, 열 교환기, 압축기와 같은 핵심 부품들의 내식성 평가는 반드시 수행되어야 한다. 이를 위해 후보소재 3종 Ferritic-Martensitic Steel (T92), Austenitic Steel (SS316L), Ni-based Alloy (IN738LC)를 선정하여 고온의 유사 초임계 $CO_2$ 발전 환경에서의 내식성 평가를 진행하였다. $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$의 2개의 온도 구간에서 $CO_2$ 분위기를 조성하여 800 시간 동안 노출시킨 뒤, Weight Change, Surface Morphology, Cross Section, Composition을 분석하였다. Cr-rich Protective Layer를 형성하는 Ni-based Alloy와 Fe/Cr-rich oxide를 형성하는 Austenitic Steel은 우수한 부식 저항성을 보인 반면에 Ferritic-Martensitic Steel은 높은 Weight Change와 Fe-rich Non-Protective Oxide가 관찰되어 상대적으로 낮은 부식 저항성을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.87-93
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• 2008

The $CO_2$ air conditioning system installed in fuel cell vehicles could be used either for stack cooling or for cabin cooling, and thus was used for the stack cooling when additional stack heat release was required over a fixed radiator capacity for high power generation. This study investigated the performance of the stack cooling system using $CO_2$ air conditioner at various operating conditions. Also, the heat releasing effectiveness and mutual interference were analyzed for the stack cooling system using an air conditioner and compared with the conventional radiator cooling system with/without cabin cooling. The heat release of the stack cooling system with the aid of $CO_2$ air conditioner increased up to 36% more than that of the conventional radiator cooling system with cabin cooling. Furthermore, the heat release of the stack cooling system using $CO_2$ air conditioner increased more by 7% than that of the conventional radiator cooling system without cabin cooling.