• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.8-18
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• 2012

This paper presents a three-dimensional, transient cold-start polymer electrolyte fuel cell (PEFC) model to numerically evaluate the effects of membrane electrode assembly (MEA) design and cell location in a PEFC stack on PEFC cold start behaviors. The cold-start simulations show that the end cell experiences significant heat loss to the sub-freezing ambient and thus finally cold-start failure due to considerable ice filling in the cathode catalyst layer. On the other hand, the middle cells in the stack successfully start from $-30^{\circ}C$ sub-freezing temperature due to rapid cell temperature rise owing to the efficient use of waste heat generated during the cold-start. In addition, the simulation results clearly indicate that the cathode catalyst layer (CL) composition and thickness have an substantial influence on PEFC cold-start behaviors while membrane thickness has limited effect mainly due to inefficient water absorption and transport capability at subzero temperatures.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.339-345
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• 2006

This these was conducted to investigate tile characteristics of a frozen start up for a VCHP which has water as a working fluid and Nitrogen as a non-condensible gas. The tested heat pipe was made of a copper tube with the outer diameter of 12.7 mm, the length of 340 mm, and the sintered metal wick had the thickness of 0.7 mm. This experiment was conflicted under the thermal load, inclined angle and cooling conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권9호
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• pp.1264-1276
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• 2000

Light-off catalyst has been used for minimization of cold-start emissions. Improved cold-start performance of light-off catalyst needs the optimal design in terms of flow distribution, geometric surface area, precious metal loading, cell density and space velocity. In this study, these influential factors are numerically investigated using integrated numerical technique by considering not only 3-D fluid flow but also heat and mass transfer with chemical reactions. The present results indicate that uneven catalyst loading of depositing high active catalyst at upstream of monolith is beneficial during warm-up period but its effect is severely deteriorated when the space velocity is above 100,000 $hr^{-1}$ To maximize light-off performance, this study suggests that 1) a light-off catalyst be designed double substrate type; 2) the substrate with high GSA and high PM loading at face be placed at the front monolith; and 3) the cell density of the rear monolith be lower to reduce the pressure drop.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2375-2380
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• 2013

본 연구에서는 디젤 차량용 통합형 연료히터 및 성능검사 시스템을 구현한다. 센서와 히터가 분리된 연료히터를 히터내에 센서를 안착시켜 통합함으로써 일체형 통합히터를 개발하고 성능평가시험 시스템 개발을 통하여 시험한다. 디젤 차량은 겨울철 저온환경의 영향을 받아 엔진이 냉각될 경우 일정한 온도 이하로 내려가면 파라핀과 같은 반고체 상태인 왁싱(Waxing)물질을 형성하여 엔진시동이 잘 걸리지 않게 하는 원인이 된다. 이러한 저온시동성을 지원하기 위해 연료히터를 사용하며, 연료히터의 성능을 평가하는 시험챔버가 필요하다. 시험챔버에서 연료히터의 성능검사 항목으로 상온, 극저온, 극고온에서의 동작검사, 시험저항 설정에 따른 저항동작지연시간 및 전류동작지연시간, 온도변화에 따른 바이메탈 지연시간 검사, 블록히터의 전류 및 저항 검사, 히팅 운전검사 등을 수행한다. 이때 연료히터의 시험평가 및 평가 알고리즘을 제시한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.219-222
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• 2009

파이로스타터는 터보펌프 터빈의 초기 구동을 위해 터빈에 고압의 가스를 공급함으로써 액체추진기 관의 터보펌프 시동기 역할을 수행한다. 파이로스타터는 일종의 가스발생기로써, 내부에 충전된 저온고체추진제의 연소가스를 통해 시동에 필요한 에너지를 터빈에 공급하게 된다. 파이로스타터 내부에 충전되는 고체추진제의 외부와의 환경적인 격리뿐만 아니라, 연소 초기 연소실 내부의 충분한 압력 증가를 통해 저온 고체추진제의 점화특성을 향상시킬 수 있는 파이로스타터용 럽쳐디스크 개발을 위해 럽쳐디스크의 두께, 스코어의 깊이 및 형태, 가압 속도에 따른 파열압력과 파열반경 경향에 대한 시험을 수행하였으며, 설계파열압력 및 요구 파열반경 등 실제 운영 조건을 만족하는 파이로스타터용 럽쳐 디스크의 성능을 시험결과를 통해 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.11-17
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• 2007

수은의 방전을 이용하는 CCFL, EEFL, FFL은 그 특성상 상온에서의 구동 특성과 저온에서의 구동 특성이 매우 다르며, 그 결과 수은 증기압이 충분하지 않은 저온에서 구동 시 완전 점등하지 못하고 램프별로 또는 방전 채널별로 불 균일 점등이 발생할 수 있다. 이러한 저온 시동의 어려움을 해결하기 위해, 본 논문에서는 Level Control Block (LCB) 를 포함하는 인버터를 이용하여 저온 $-20^{\circ}C$에서 최대 130 Watt로 제한된 입력전력을 이용하여 외부 전극형 면광원 램프를 이용한 LCD 백라이트가 안정되게 동작될 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제24권2호
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• pp.144-153
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• 2015

저온에서 경유의 파라핀 왁스 생성 및 침전현상은 차량의 저온성능에 악영향을 준다. 본 연구에서는 경유에 바이오디젤, 등유, 저온특성첨가제를 혼합한 연료에 대해 연료조성에 따른 담점, 필터막힘점, 유동점 변화를 분석하였고, 경유의 저온특성에 따른 차량의 저온성능에 대해 평가하였다. 경유는 유동성향상 첨가제(WAFI)와 등유유분의 혼합량이 증가할수록 저온특성이 개선되었으며, 바이오디젤 혼합량이 증가할수록 저온특성이 악화되었다. WAFI는 필터막힘점 개선에, 등유유분은 담점 개선에 효과적이었다. 차량의 저온성능에 대하여 필터막힘점과 유동점의 영향성은 확인하였으나, 담점은 큰 영향이 없었다. 필터막힘점은 차량에 대해 저온에서의 운행가능 한계를 반영하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.711-717
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• 2017

디젤엔진은 저온 상태의 냉시동 조건에서 디젤 미립화 특성 악화로 인한 시동성 및 유해배출가스 생성의 문제를 안고 있다. 본 연구에서는 냉시동 시의 연소개선을 위한 방안으로 다단분사 전략 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 냉시동성 개선을 위해 방안으로 다단분사 적용 시의 연소 특성을 파악하고자 하였다. 정적 연소 챔버 내에 설치한 압력센서를 이용하여 취득한 연소압 및 열방출율, 직접 화염 가시화기법을 적용한 화염강도를 이용하여 연소현상을 분석하고자 하였다. 시험 결과 단일 분사 대비하여 다단 분사 적용 시, 주분사에 의한 최대 연소압력 및 열방출 상승률이 증가하며, 주분사에 의한 화염 감지 기간이 단축됨을 확인하였다. 파일럿 분사량 변경을 통해 분사량 증대 시 파일럿 연소에 의한 열방출 향상에 기인한 주분사에 의한 연소가 개선됨을 확인하였다. 또한 분사압력 증대 시 연료 미립화 개선으로 인한 연소개선을 화염 강도 증대를 통해 확인할 수 있었다. 다만 분사량 및 분사압 증대는 벽면적심현상으로 인한 HC, CO의 배출 수준 악화를 초래할 수 있으므로, 실제 엔진 개발 시 이에 대한 정밀한 선정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국분무공학회지
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• 제25권2호
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• pp.74-80
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• 2020

The jet in crossflow is a spray method used in the various air-breathing engine. In order to understand the spray characteristics in various environments, many prior studies have been conducted. However, there is a lack of understanding of the low-temperature liquid spray characteristics below 273 K. With this in mind, we tried to enhance the knowledge of the low-temperature liquid spray characteristics by identifying the penetration height of low-temperature ethanol. The experiment was conducted under phase pressure, and 273 K of air and 293, 263, and 233 K of ethanol was used. Shadowgraphy was employed to measure the liquid penetration, and Otsu's method was used to analyze the penetration height. The heights tend to decrease as the temperature of the liquid jet decreases. A correlation for the penetration height in the experimental conditions was derived and presented.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.66-72
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• 2008

Fuel reforming technology for the fuel cell vehicles could be adopted to internal combustion engine for the reduction of engine out emissions. Since syngas which is reformed from fossil fuel has hydrogen as a major component, it has abilities to enhance the combustion characteristics with wide flammability and high speed flame propagation. In this paper, syngas was feed to 2.0 liter gasoline engine during the cold start and early state of idle condition. Not only cold start HC emission but also $NO_x$ emission could be dramatically reduced due to the fact that syngas has no HC and has nitrogen up to 50% as components. Exhaust gas temperature was lower than that of gasoline feeding condition. Delayed ignition timing, however, resulted in increased exhaust gas temperature approximated to gasoline condition. It is supposed that the usage of syngas in the gasoline internal combustion engine is an effective solution to meet the future strict emission regulations by the reduction of cold start THC and $NO_x$ emissions.