• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.335-340
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• 2000

Most vehicle's exhaust emissions come from the cold transient period of the FTP-75 test. In this study, UEGI technology was developed to help close-coupled catalytic converter (CCC) reach light-off temperature within a few seconds after cold-start. In the UEGI system, unburned exhaust mixture is ignited by four glow plugs installed upstream of the catalyst. Experimental results showed that the temperature of CCC rises faster with the UEGI technology, and the CCC reaches light-off temperature earlier. Under the conditions tested, the light-off time of the baseline case was 62 seconds and that of the UEGI case was 33 seconds.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.472-478
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• 2023

본 연구에서는 공기청정기 필터용 활성탄의 아세트알데하이드 제거 특성이 금속 촉매 첨착 및 관능기 도입 방법을 사용하여 조사되었다. 야자각 차의 KOH 활성화를 통해 고 비표면적(1700 m²/g)과 미세기공이 발달한 활성탄을 제조하였으며, 금속촉매 첨착과 관능기 개질을 위해 침지 후 기공 내 건조조건에 따른 첨착 효율을 조사하였다. 제조된 활성탄의 물성은 비표면적 및 기공 분석(BET), 유도결합 플라즈마 분광 분석(ICP), 유기 원소 분석(EA) 및 푸리에변환 적외선 분광 분석(FT-IR) 등을 통해 분석하였으며, 활성탄 성능 확인을 위해 침지 농도에 따른 아세트알데하이드 흡착성능을 가스크로마토그래피(GC)로 분석하였다. 첨착용액의 농도가 증가함에 따라 금속촉매 첨착량은 증가하였으며, 비표면적은 감소하는 경향을 보였다. 각 금속촉매 첨착 및 표면개질 활성탄의 파과시험 결과 MgO10@AC, CaO10@AC, EU10@AC, H-U3N1@AC 조성에서 우수한 아세트알데하이드 흡착성능을 보여주었다. 흡착성능이 가장 뛰어난 MgO10@AC에 대해 파과 시간은 533.8 분, 흡착량은 57.4 mg/g으로 측정되었으며, 이는 활성탄에 나노 크기의 MgO 촉매를 첨착할 경우 아세트알데하이드의 카보닐기와 상호작용하여 흡착성능이 개선됨을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.659-666
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• 2019

고분자전해질 수소연료전지는 수소와 산소의 전기화학적 반응을 이용하여 전기를 자발적으로 생산하며, 높은 전류밀도와 비교적 낮은 구동온도의 장점을 가져 화석연료를 대체할 미래 친환경 화학에너지 변환 장치이다. 현재 연료전지는 수소전기차를 중심으로 가정용 연료전지, 수소연료전지 발전소 등 다양한 산업에서 활용 중에 있다. 하지만 연료전지 산업의 지속적인 성장을 위해서는 여러 기술적인 문제가 보완되어야 하며, 그 중에서도 연료전지 각 구성요소의 장기 내구성을 필수적으로 확보해야 한다. 특히 연료전지의 연료극과 공기극에서 사용되는 탄소담지 백금촉매는 연료 전지 운전조건에 따라 다양한 기작을 통하여 성능 감소가 일어난다. 이에 연료전지용 촉매의 내구성 파악을 위한 가속테스트법이 다양하게 제시되고 있다. 본 논문에서는 연료전지용 백금 기반 촉매의 성능 감소 기작을 설명하고, 지금까지 제시된 가속스트레스 시험을 통한 내구성 평가 방법에 대해 비교하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.802-807
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• 2012

본 연구에서는 메탄으로부터 합성가스를 만드는 자열 개질(Autothermal reforming)반응 특성을 Ni (15 wt%)-Ru (1 wt%)/$Al_2O_3$-MgO 금속모노리스 촉매체와 전기 발열식 촉매를 사용하여 조사하였다. 자체 가동 형 반응기는 자열 개질 반응기에 $700^{\circ}C$ 반응물을 공급하는데 걸리는 start-up 시간이 2분 이내였다. 반응물의 $O_2/CH_4$와 $H_2O/CH_4$ 비가 메탄의 전환율과 반응기의 온도 분포에 미치는 영향은 매우 크다. 반응기의 온도는 $H_2O/CH_4$ 비가 감소할수록 흡열반응에서 발열반응으로 전환되어 증가한다. 또한 $H_2O/CH_4$ 비가 증가함에 따라 수성가스화 전이반응에 의하여 생성물 중에 $CO_2$양이 증가한다. $GHSV=10,000\;h^{-1}$, 반응물 조성($H_2O/CH_4=0.6$과 $O_2/CH_4=0.5$)의 자열 개질반응에서, 97%의 메탄의 전환율을 얻었으며, 반응기의 온도는 $600^{\circ}C$로 유지되었다. 이 반응조건에서 170 cc 금속모노리스 촉매체를 충진한 반응기에서 자열개질 반응으로 생성된 최대 합성가스의 유량은 $0.94\;Nm^3/h$ 이었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.391-397
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• 2011

수소가 매력적인 연료로 각광받기 시작하면서 수요가 급증하였으며 이에 대응하여 수소 생산 기술에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 산소-메탄올 비율에 따른 연료전지용 메탄올 개질기의 반응 효율을 알아보았다. 각각의 촉매 배열에 따른 산소-메탄올의 비율($O_2/CH_3OH$)의 영향을 알아보기 위해 $O_2/CH_3OH$를 0.1에서 0.4까지 0.05씩 증가시켜 반응기의 온도, 변환율, 효율에 관한 실험을 수행하였다. $O_2/CH_3OH$가 0.15에서 0.2로 증가할 때 촉매층(catalyst bed)의 온도도 증가하며, 흡열 반응이 발열반응으로 변하여 반응기의 온도를 상승시켜 촉매 점화에 따라 온도는 $235^{\circ}C$정도 급상승한 $500^{\circ}C$가 된다. 반응기의 성능은 $O_2/CH_3OH$에 크게 의존하며 이론적 연구에서 $O_2/CH_3OH$는 0.23이었으나 실험 결과는 30 % 높은 0.30일 때 최적의 성능을 나타내었다. 이것은 혼합기체의 농도차이, 반응속도, 촉매, 반응기의 열손실, 반응 시 생성된 생성물 등의 변화 때문인 것으로 여겨진다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.54-61
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• 2004

The engine-out flow is highly transient and hot, and may place tremendous thermal and inertial loads on a closed-coupled catalyst. Therefore, time-dependent and detailed flow and thermal field simulation may be crucial. The aim of this study is to develop combined chemical reaction and multi-dimensional fluid dynamic mathematical model and to study the effect of unsteady pulsating thermal and flow characteristics on thermal reliability of closed-coupled catalyst. The effect of cell density on the conversion performance under real running condition is also investigated. Unlike previous studies, the present study focuses on coupling between the problems of pulsating flow pattern and catalyst thermal response and conversion efficiency. The results are expressed in terms of temporal evolution of flow, pollutant and temperature distribution as well as transient characteristics of conversion efficiency. Fundamental understanding of the flow and thermal phenomena of closed-coupled catalyst under real running condition is presented. It is shown that instants of significantly low values of flow uniformity and conversion efficiency exist during exhaust blowdown and the temporal varaition of flow uniformity is very similar in pattern to one of conversion efficiency. It is also found that the location of hot spot in monolith is directly affected by transient flow pattern in closed-coupled catalyst.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.31-36
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• 2010

SAI(Secondary Air Injection) system has been studied widely as one of the promising countermeasure for reducing HC emission at cold start. In this paper, in order to find out the optimal position of SAI, computational thermal fluid analysis on exhaust system adapted SAI system is performed using commercial 3-D CFD code, CFX. The present results showed that SAI position strongly affected the uniformity of air distribution in front of catalyst. And also through the decision process of optimal position of SAI, new index, uniformity of air distribution($U_{\phi}$) is proposed to define it quantitively. Because $U_{\phi}$ is very simple equation and similar with flow uniformity, it is very easy to figure out the physical meaning and to apply it to practices. Finally, we applied the index $U_{\phi}$ to the decision process of the optimal position of SAI, so that we could get the clear comparison results.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.82.1-82.1
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• 2011

최근 국내에서 발생된 대규모 정전사태로 인해 안정적인 전력공급에 대한 국민들의 요구가 커져, 지난 3월 일본 후쿠시마 원전사고 이후 다시 한번 분산전원에 대한 필요성이 대두되어지고 있다. 여러 분산전원 중 연료전지는 다른 에너지원에 비해 에너지의 지속성이 우수하여 가장 안정적인 분산전원 형태의 하나이다. 이에 따라 국내의 경우 우수한 도시가스 인프라로 인해 건물용 연료전지라는 신기술에 대한 국민의 수용성은 점점 높아질 것으로 기대된다. 현재 건물용 연료전지의 경우, 주로 1kW급 연료전지가 시범보급되어 각 가정에 설치되어지고 있으나, 상가, 주유소 및 편의점 등의 상업시설과 생활관 및 소형빌라 등의 집단 주거시설 같은 1kW급 보다 용량을 더 필요로 하는 응용처에 국내에서 개발된 5kW급 연료전지시스템이 적용되어지기를 기대한다. 본 연구에서는 국내 제작된 5kW급 고분자전해질 연료전지시스템의 보급이전에 안전성능 평가를 통해 시스템의 성능 및 안전성 평가결과를 제조사에 피드백 하여 5kW급 건물용 연료전지시스템의 조기 상업화에 앞장서고자 한다. 5kW급 연료전지시스템의 기술개발은 핵심부품인 연료변환기, 스택 및 BOP 기술의 경우 1kW급 연료전지시스템에 적용된 것과는 다른 기술이 필요하고, 단순한 scale-up 과정이 아닌 새로운 기술개발로 제품에 적용시켜야 하는 난점을 가지고 있다. 특히, 연료변환기의 경우 연료 유량의 증가로 인하여 reformer, CO shift 및 Prox 반응기의 유체역학, 열교환 흐름 및 촉매반응 공학적으로 이론을 응용한 새로운 반응기 설계와 제작기술 확립이 선행되어 전체적인 시스템 제작 설계에 반영되어져야 한다. 그러므로 본 연구에서는 연료전지시스템 안전성능 평가를 위해 용량증대에 따른 안전성평가 항목을 검토하고, 5kW급 연료전지시스템평가를 수행하여 시스템의 제품성능, 작동성능 및 계통연계성능에서의 안전성을 확인하였고, 정전 유풍과 같은 이상조건 및 실외 환경에 대한 시스템의 안전성도 확인하였다. 또한 부하운전 조건을 75% 및 50%로 변화시켰을 때 빠른 응답시간과 안정적인 부하변동운전을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제39권8호
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• pp.657-665
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• 1995

여러가지 비대칭 벤질 에테르들과 벤질 알킬 에테르들을 $CH_3CO_2Et$-NaOCI수용액(6.6 mol eq.)의 2상 용매계에서 4-methoxy-2, 2, 6, 6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl(0.03 mol eq., 4-methoxy-TEMPO)을 이용하여 산화시키면 벤조에이트로 산화가 일어난다. 4-methoxy-TEMPO는 2차 산화제인 NaOCI에 의하여 본반응의 산화제인 N-oxo-4-2, 2, 6, 6, -tetramethyl-piperidium 염(N-oxoammonium 염)으로 변환된다. N-oxoammonium 염은 에테르를 산화시키고 N-hydroxy-4-methoxy-2, 2, 6, 6,-tetramethylpiperidine(hydroxyamine)으로 환원된다. Hydroxy-amine은 NaOCI에 의하여 N-oxoammonium 염으로 순환 재생되므로 4-methoxy-TEMPO는 촉매량 사용하였다. 이 반응은 또한 조촉매인 KBr(0.03 mol eq.)가 필수적이고 반응 중 pH는 8.0 이하로 유지되어야 한다. 0 - 5$^{\circ}C$의 반응 온도로 2.5시간 반응시키면 대부분 벤조에이트로 산화 되었다. 벤질 알킬 에테르들의 선택성 산화는 수소의 산도와 알킬기의 입체효과에 영향을 받음이 고찰되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.779-785
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• 2011

상용 성능 해석 소프트웨어인 GT-POWER를 이용하여 SI 기관의 흡 배기 계통에 관한 모델링을 시도하였다. 흡 배기 계통을 구성하는 주요 요소 중 플레넘 체임버, 배기 매니폴드 및 촉매변환기 각각에 대하여 적용 가능한 여러 모델을 적용하고 흡·배기 계통 주요 지점에서의 압력 변화 등을 측정하고 이를 계산 결과와 비교하여 각 모델의 적용 가능성을 검토하였다.