• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.440-447
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• 2011

본 논문에서는 계통연계를 위한 연료전지 발전시스템에서 부하 급증시 연료전지의 느린 응답특성 보상용 슈퍼커패시터 에너지 저장시스템에 대해 다루고자 한다. 이러한 경우 슈퍼커패시터의 충 방전을 위해서 양방향 DC/DC 컨버터가 사용되는데 기존의 컨버터는 넓은 영역에서 소프트 스위칭을 가능하게 하고 스위칭 시 순시 과전압을 감쇠시키기 위하여 클램핑 회로를 부가하는 등의 방법을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 부가회로 없이 스위칭 패턴을 충전 및 방전 특성에 적합하게 함으로써 하드웨어 구성을 최소화 하였으며, 아울러 전 동작영역에서 영전압 또는 영전류 스위칭이 가능하도록 하여 효율이 극대화 되도록 하였다. 1 kW급 충 방전 시스템을 구현하여시뮬레이션과 실험을 통하여 제안한 방식의 타당성을 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제11권3호
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• pp.40-43
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• 2007

스택의 디자인과 운전조건을 최적화하여 PEMFC stack의 성능을 상당히 증진시킬수 있다. 그러한 결과로, 500시간의 DSS(Daily Start-up & Shutdown) 누적 운전후에 일별 운전성능은 조금의 편차가 있었지만 (0.02-0.9%), 스택의 성능은 거의 변화가 없음을 알 수 있었다. 따라서 PEMFC 시스템의 상용화를 위해서는 스택의 수명 및 운전의 신뢰성을 향상시켜야 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.675-682
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• 2017

New government, the market for stationary fuel cell systems in domestic is expected to expand in line with the policy for expanding new and renewable energy. In order to promote and expand the domestic market for stationary fuel cell systems, it is required to do research and develop for cost reduction and efficiency improvement technologies through the localization of BOP. In this study, the safety performance including the power consumption, flow rate, noise and air-tightness of the domestic fuel booster blower and the foreign fuel booster blower was evaluated and the performance improvement of the domestic blower was confirmed. As a result of the power consumption measurement and the flow rate according to the back pressure of the A company 2nd prototype and B company, the values were 73 W, 27 LPM, and 55 W, 25 LPM. These results are attributed to the improvement of performance through design changes such as CAM angle and diaphragm material.

• 전기화학회지
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• 제6권1호
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• pp.23-27
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• 2003

본 연구는 휴대용 전원으로 사용 가능성이 높은 소형 직접메탄을 연료전지의 단위전지와 모노폴라 스택의 운전특성을 살펴본 것이다. 공기와 메탄올이 외부에서 강제로 공급되지 않는 수동형(passive)의 운전조건에서 최적 메탄을 농도는 4M이었으며, 촉매 담지량도 $8mg/cm^2$에서 가장 높은 성능을 나타내었다. 상온 상압 수동형 조건에서 얻은 최대 성능은 $55mW/cm^2$이었다. 6개의 단전지로 이루어진 모노폴라 스택에서는 셀간의 성능차이는 크게 나타나지 않았으며, 출력밀도는 $37mW/cm^2$이고, 1W의 출력을 보였다. 또한, 16셀로 구성된 2.4W급 모노폴라 스택을 제작하여 모형 자동차에 장착하고 시범 운전을 성공적으로 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1543-1545
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• 1998

In order to develop PAFC stack technology using 2.000$cm^3$ electrode-matrix, 10kW stack consisted of 63 single cell was fabricated and operated. The operation installation, and control and data acquision system for the 10kW PAFC stack were designed and equipped. The stack showed the performance of 10kW (275A at 36.5V) and uniform distribution of temperature and voltage between the cells.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.305-306
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• 2014

본 논문에서는 3개의 스위치를 갖는 3상 소프트스위칭 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 스위치의 ZCS 턴온과 ZVS 턴오프 및 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취한다. 또한 인터리빙 효과로 인해 출력 및 클램프 커패시터의 전류정격이 매우 감소하는 장점이 있다. 제안하는 컨버터의 동작원리 및 기존 컨버터들과 성능을 비교하고 5kW급 시작품의 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1876-1878
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• 1999

Developed was a 5kW-class polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC) system comprised of fuel cell stack, fuel processing, thermal and water management subsystems and ancillary equipments. Several large single cells have been fabricated with different gas flow field patterns and paths, and the gas flow field pattern for the stack has been determined based on the single cell performance of thin film membrane electrode assembly (MEA). The PEMFC stack was consisted of 100 cells with an electrode area of $300cm^2$, having serpentine flow pattern. Fuel processing was developed including an autothermal methanol reformer and two preferential CO oxidation reactors. The fuel processing was combined to PEMFC operation system consisted of air compressor and thermal and water management subsystems. The PEMFC stack showed performance of 5kW under the supply of $H_2$ and air, but its performance was lowered to 3.5kW under the supply of reformed gas.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.87.1-87.1
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• 2011

The residential Fuel Cell system has high efficiency of 85% with transferring natural gas to electrical power and heat, directly and it is a friendly environmental new technology in that $CO_2$ emission can reduce 40% compared with conventional power generator and boiler. The residential fuel cell system consists of two main parts which have electrical and hot storage units. The electrical unit contains a fuel processor, a stack, an inverter, a control unit and balance of plant(BOP), and the cogeneration unit has heat exchanger, hot water tank, and auxiliaries. 5kW class fuel process was developed and tested from 2009, it was evaluated for long-term durability and reliability test including with improvement in optimal operation logic. Stack development was crried out through improvement of design and evaluation protocol. Development of system controller was successfully accomplished through strenuous efforts and original control logic was optimized in 5kW class PEMFC system. In addition, we have been focused on development of system process and assembly technology, which bring about excellent improvement of reliability of system. The 5kW class PEMFC system was operated under dynamic conditions for 1,000 hours and it showed a good performance of total efficiency and durability.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.139-147
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• 2018

Korea Electric Power Research Institute (KEPCO RI) had developed molten carbonate fuel cell (MCFC) system since 1993. Finally, KEPCO RI developed and operated a 125 kW MCFC system in 2010. To make MCFC system compact, it is indispensable to install an ejector in this system where the anode off gas, the cathode off gas, and fresh air are mixed before flowing to the catalytic burner. KEPCO RI had developed various ejectors for MCFC system since 2006. The 125 kW MCFC system built with the developed ejector was operated successfully in Boryeong Thermal Power Plant in 2010. This 125 kW MCFC ejector was designed on the basis of the experimental results of 5 kW and 75 kW MCFC ejectors. The main goal of ejector design in our MCFC system is to maintain the entrainment ratio and the pressure between fuel cell stack and catalytic burner within the operating range. In this paper, the design results of the ejector are presented based on the 125 kW MCFC system operating conditions. In addition, a designed ejector was manufactured and installed in the MCFC system. As the fuel cell is under load operation, the pressure surrounding the ejector was measured to ensure that the fuel cell system is operating smoothly.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.209-218
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• 2011

연료전지와 같은 저전압 대전류 응용에는 입력전류 리플이 작고 변압기의 턴비가 작은 전류원 DC-DC 컨버터가 더 효과적이다. 5kW급 이상의 응용에서는 기존의 단상을 기본으로 하는 전류원 풀브리지, 하프브리지 또는 푸시풀 의 토폴로지로는 스위치등 소자의 전류부담이 크고 소자의 선정 및 최적설계가 용이하지 않다. 본 논문에서는 대전력 고승압 응용에 적합한 능동 클램프방식의 3상 전류원 푸쉬풀 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 소자의 전류부담이 작고 전 영역(0～1)의 듀티 사용으로 입력전압 변동이 큰 응용에 적합하다. 3상 고주파변압기를 비롯한 주요부품의 설계방법을 제시하고 5kW급의 시작품으로부터 제안한 컨버터의 타당성 및 성능을 검증하였다.