• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.31-31
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• 2014

연료전지는 수소와 공기 중 산소를 이용하여 전기화학반응으로 전기를 생성하고 이를 활용하는 장치이다. 신재생에너지기술에서 신에너지인 수소를 활용하는 기술이며 수소를 이용한 분산발전, 자동차, UPS, APS, 지게차 연료전지 등의 응용분야가 점차적으로 확대되고 있다. 본 연구에서는 연료전지에 활용되고 있는 표면처리기술의 동향을 조사하였다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.13 no.2
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• pp.135-142
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• 2002

본 연구는 Chemical hydride 형태의 수소발생제를 포함한 액체연료를 이용한 신개념의 알칼라인 연료전지의 특성을 분석하였다. Chemical hydride는 연료전지의 수소공급원으로써 사용될 수 있으며, 본 연구팀은 KOH 전해질에 수소발생제인 Sodium Borohydride ($NaBH_4$)를 첨가하여 제조된 액체연료를 알칼라인 연료전지에 공급함으서 상온에서 매운 우수한 전기 화학적 성능결과를 얻을 수 있었다. 이때 음극 찰물질로 $ZrCr_{0.8}Ni_{1.2}$ 수소저장합금이 사용되었으며, 양극은 방수처리된 카본지 위에 분산된 Pt/C 가 사용되었고, air가 latm으로 양극에 공급되었다. 음극에 대한 XRD 분석결과 음극에서의 산화에 의해 Sodium Borohydride ($NaBH_4$)가 분해되어 수소가 발생되며, 연속적으로 액체연료가 주입되어도 전지가 작동하는 것을 확인할 수 있었다. 이때 에너지밀도는 6,000 Ah/kg (for $NaBH_4$ or $KBH_4$)이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.59 no.4
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• pp.557-564
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• 2021

Sr_0.92Y_0.08Ti_1-xV_xO_3-δ (SYTV) with perovskite structure was investigated as an alternative anode to utilize H₂S containing fuels in solid oxide fuel cells. To improve the electrochemical performance of Sr_0.92Y_0.08TiO_3-δ (SYT), vanadium(V) was substituted to titanium(Ti) at the B-site of the SYT perovskites. The SYTV synthesized by the Pechini method was chemically compatible with the YSZ electrolyte without additional by-products formation under the cell fabricating conditions. As increasing V substitution amounts, the oxygen vacancies increased, resulting to increasing ionic conductivity of the anode. The cell performance in pure H₂ at 850 ℃ is 19.30 mW/cm² and 34.87 mW/cm² for a 1 mol.% and 7 mol.% of V substituted anodes, respectively. The cell performance using H₂ fuel containing 1000 ppm of H₂S at 850 ℃ was 23.37 mW/cm² and 73.11 mW/cm² for a 1 mol.% and 7 mol.% of V substituted anodes, respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.329-331
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• 2006

연료전지용으로 많이 사용되는 전불소계 고분자인 Nafion은 좋은 기계적, 화학적 안정성 및 높은 이온전도도에도 불구하고 고가의 생산단가, 높은 메탄올 투과도, 그리고 MEA 재활용 문제 등으로 인해 상업적 응용에 제한이 있다. 본 연구는 불소그룹을 함유한 술폰화된 아릴렌이서계 블록 공중합체 고분자 전해질막의 제조 및 연료전지 특성에 관한 것이다. 이러한 고분자를 제조하기 위하여 양말단에 불소계 비닐기를 가지면서, 상온에서 술폰화 가능한 biphenyl계 단량체와 술폰화가 불가능한 sulfonyl계 단량체를 각각 합성하였으며, 이들로부터 다양한 몰조성과 분자량을 갖는 올리고머를 포함한 일련의 perfluorocyclobutane기를 포함하는 블록 공중합체를 열적 고리화 부가중합을 사용하여 합성하였다. 제조된 블록 공중합체를 상온에서 술폰화제인 chlorosulfonic acid를 이용하여 선택적으로 후술폰화시켜 강산 이온기인 sulfonic acid를 블록 올리고머에 도입하였다. 합성된 고분자들의 연료전지 특성을 Nafion-115와 비교하였다. 술폰화가 되는 올리고머 블록의 비율 증가에 따라 이온교환능력이 증가하였고, 그에 따라 높은 함수율과 이온 전도도를 나타내었으며 건조 및 습윤 상태에서도 기계적 강도가 우수하였다. 최적화된 블록공중합체를 대상으로 MEA를 제조하여 연료전지 초기성능을 측정한 결과 Nafion과 유사한 전기화학적 성능을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.91.1-91.1
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• 2011

고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell이하 SOFC)는 연료가 갖는 화학에너지를 연소과정 없이, 공기와 H2, CO, CH4와 같은 환원성 가스를 공급받아 $600{\sim}1000^{\circ}C$에서 전기화학적 반응을 통하여 직접 전기를 얻는 방식이다. SOFC는 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 고체산화물이 연료와 공기가 반응하여 전기와 열을 동시에 생산하기 때문에 carnot cycle의 제한을 받지 않아 발전효율이 40% 이상으로 고효율이고, NOx 및 SOx를 배출하지 않아 무공해이며, moving parts가 없어 소음이 나지 않고, 건설과 증설이 지역이나 기후 조건에 제약 없이 용이하고, 다양한 용량이 가능하며, 고가의 백금 촉매를 사용하지 않으며, 수소, 석탄가스, 천연가스 등의 연료를 사용할 수 있는 장점이 있음, 또한 다향한 형태로 제작할 수 있으며 전해질이 고체에서 전해질 손실 및 보충에 문제가 없고 타 연료전지에 비해 개질기가 필요 없어 발전시스템이 간단하고 경량화가 가능하다. 전사법은 paste를 제작하여 전사용지에 Screen printing하여 건조 후 coating하는 방법으로 기존의 여러 coating 방법보다 제작이 용이하고 소재의 크기, 두께조절이 간편하며, 구성층의 표면조도나 굴곡에 대응이 용이한 방법이다. 본 실험에서는 paste 제조, 전사법을 이용하여 Anode, AFL, Electrolyte, CFL, Cathode전사지를 제작하고 이를 세라믹 평관형 지지체에 변수로 두께 조건별 Coating 한 후 $1400^{\circ}C$ 소결을 진행하여 SEM 분석으로 미세구조 관찰, 출력특성 및 Impedance을 확인하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.4
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• pp.355-362
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• 2009

Fuels based on petroleum will eventually run out in the near future. DME (Di-methyl Ether) is a clean energy source that can be manufactured from various raw materials such as natural gas, coal as well as biomass. As DME has no carbon-carbon bond in its molecular structure and is an oxygenate fuel, its combustion essentially generates no soot as well as no SOx. Because the physical properties of DME are similar to those of LPG, the LPG distribution infrastructure can be converted to use with DME. DME has such high cetane number of 55~60 that it can be used as a diesel engine fuel. Practical use of DME as a next-generation clean fuel or next-generation chemical feedstock is advancing in the fields of power generation, diesel engines, household use, and fuel cells, among others. The purpose of this paper is review the characteristics, standardization, status of research and development in domestic and foreign countries of DME.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2006.11a
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• pp.291-297
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• 2006

Recently it is a tendency that the use of the heavy fuel oil is investigated even from the middle&small class vessel in order to reduce the operating cost of vessel caused by with rise of international gas price. In this study, analyzed the physical & chemical properties and examined the effect of refining treatment and a fuel oil additive for MF30 fuel oil which is a mixture fuel oil mixed M.G.O and the heavy oil MF380 use to be possible in the middle&small class vessel. As a results, the effects of two of pre-refinery treatment methods as centrifugal purifier and heating & homogenizing system(M.C.H) are some feeble, but the pour point and the flash point came to be low more or less. The effect of property improvement which is caused by with the fuel oil additive did not appear positively.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.13 no.1 s.28
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• pp.39-45
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• 2007

Recently it is a tendency that the heavy fuel oil is considered to be used on board even middle or small sized vessels in order to reduce the operating cost of vessel mused by a rise in international oil prices. In this study, analyzed the physical & chemical properties and examined the effect of refining treatment and a fuel oil additive for MF30 fuel oil which is a mixture fuel oil mixed M.G.O and the heavy oil MF380 use to be possible in the middle&small class vessel. As a results, the effects of two of pre-refinery treatment methods as centrifugal purifier and heating & homogenizing system(M.C.H) are some feeble, but the pour point and the flash point came to be low more or less. The effect of property improvement which is mused by the fuel oil additive did not appear positively.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.34 no.2
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• pp.149-154
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• 2023

In the Fourth Industrial Revolution, hydrogen energy is in the spotlight. There is a difficulty in commercialization due to the lack of hydrogen infrastructure. Therefore, a lot of hydrogen should be imported and a method using ammonia is the most useful. In this study, using the mixed gas of hydrogen and nitrogen generated when ammonia is decomposed, the hydrogen separation performance is to be tested. Hydrogen was separated using an electrochemical hydrogen compressor based on a fuel cell and the experiment was conducted by changing the ratio of hydrogen and nitrogen. In addition, the performance was also compared by the difference both the pressure and the membrane.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.11a
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• pp.172-174
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• 2007

본 연구는 가정용 연료전지 모니터링 사업을 통한 실증화 연구로써, 연료전지의 실용성에 대한 가치를 평가하고 실용화를 앞당기고자 하는데 목적을 두고 있다. 가정용 고분자 전해질 연료전지는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환함으로써 시스템 전체 효율이 80%이상의 고효율이고 환경 친화적이라는 점과, 연료전지 시스템의 운전 시 발생되는 폐열을 회수하여 급탕 및 난방용으로 활용함으로서 효율을 배가 시킬 수 있다는 장점 또 쉽게 구할 수 있는 LPG, LNG를 연료로 한다는 점을 특징으로 한다. 본 연구는 1kW 가정용 연료전지를 직접 구동하고 모니터링 함으로써 발생되는 문제점과 열병합 발전 시스템에 대한 연구를 진행하였다.