• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권2호
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• pp.1-7
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• 2011

PEM 연료전지에 있어서 수분의 균형이 연료전지의 시스템 성능에 현저한 영향을 미친다. 그래서 수분 균형은 가장 중요한 요소 중의 일부가 되었으며, 이에 관한 연구가 광범위하게 이루어지고 있다. 적절한 수분 균형을 유지하기 위해서는 적당한 멤브레인 수화작용(membrane hydration)이 필요하며, 반대로 촉매층(catalyst layer)에서의 익수(water flooding)현상이 없어져야 한다. 따라서 이와 같은 동적 상태에서 PEM 연료전지 내의 수분 균형을 유지하기 위해서는, 고도의 동적 수분 조정 기술이 확보되어야 한다. 현재의 연구는 이러한 특성을 고려하여 PEM 연료전지에서 동적부하 상태에서의 수분 이동에 관한 일차원 해석 모델에 관한 것이다. 금번 모델링의 결과, 양극촉매층(CCL, cathode catalystlayer)에서의 수분 상태는 거의 포화 단계에 이르고 있음을 보여주고 있으며, 이 모델링은 연료전지가 작동되는 동안의 CCL에 나타나는 수분의 양상을 예측하는데 활용될 수 있다. 본 논문에서는 수분 이동 모델이 국제규격에 따라 다양한 수송기관이 가동될 때, 동적부하 상태에서 서로 다른 차이점을 발견하기 위한 시뮬레이션 결과에 초점이 맞추어져 있다. 이 모델링을 적용한 결과, 수분 포화도가 상태에 따라 상이하게 나타남을 알 수 있었고, 또한 정적 수분 조절 요소에 따라 최적 상태가 모든 동적 분포에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.625-633
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• 2011

Characteristics of a commercial metal hydride (MH) hydrogen supply system have been investigated and an operating strategy was developed based on the experimental data. As a prior step, charging/discharging capacity, thermal properties such as heat capacity, heat of reaction of MH system were experimentally measured. And then P-C-T data for various operating conditions were collected and a correlation between P, C and T predicting the behavior of MH was derived. Based on the basic experimental data, an operating strategy of MH system was developed, in which the hot water temperature supplied into the water jacket of MH was controlled depending on the pressure of MH, thereby the pressure of MH could be maintained at a suitable range. By adjusting the temperature of hot water from $40^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$, the maximum discharging capacity of hydrogen could be increased by 4.7%, and consequently more stable hydrogen supply and longer operation time of fuel cell system could be achieved.

• 설비공학논문집
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• 제20권6호
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• pp.394-399
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• 2008

There are many attempts to use a fuel cell system as a residential power generation system. The purpose of this study is to investigate the optimal design of a water tank for a hot water system when the fuel cell co-generation system is combined with a domestic hot water supply system. The demands of hot water supply per month per home are investigated in Busan for a year. It showed somewhat large differences between the actual demand and the designed demand of hot water, but the actual capacity of hourly averaged hot water demands is analyzed as $60{\ell}/h$ in this study based on the actual demand. The experiments are performed in the various inlet and outlet locations of nozzles, and the hot water consumption rates. The experimental results are showed that the optimal capacity of the water tank is $200{\ell}$ when the thermal efficiency, the storing capacity of hot water and the space for installation are considered.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.773-784
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• 2023

In this study, a comparative analysis between an electric heat pump cooling system and a hybrid desiccant cooling system is conducted. Desiccant cooling is a thermal driven system with potentially lower electric power consumption than electric heat pump. Hybrid desiccant cooling system simulation includes components such as a desiccant rotor, direct and indirect evaporative coolers, heat exchangers, fans, and a heat pump system. Using dynamic simulations by climate conditions, house cooling temperatures and power consumption for both systems are analyzed for 16 days period in the summer season under climate scenarios for the year 2100 prediction. The results reveal that the hybrid desiccant cooling system exhibits a 5-18% reduction in electric consumption compared to the heat pump system.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.164-175
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• 2009

전산 유체 역학 코드를 사용하여 안테나 내장형 유도 결합 플라즈마 시스템의 가스 유동 특성, 전력 흡수, 전자 온도, 전자 밀도, 화학종의 분포에 대해서 살펴보았다. 복잡한 현실적 3차원 시스템에 대한 안정한 수치해의 도출을 위해서 최적화된 격자생성 전략을 구사하였으며, 이를 이용하여 플라즈마 질화 시스템을 한 예로 전력 흡수, 가스 유동, 전자 온도, 전자 밀도, 화학종의 분포를 분석하였다. 금속 노출형 안테나의 경우 전력 도입부 쪽에 전력 흡수의 불균형이 모델에서 예측되었으며 유전체피복 안테나의 한 예에서 전력 흡수 표피 깊이가 실제 보고된 값인 53 mm와 잘 일치하는 50 mm로 예측되었다. 또한 수소연료 전지 분리판을 위한 고속 질화 공정용 시스템의 모델링에서도 산업용 대량 처리 시스템에 적절한 다중 분리판의 장입 간격을 가스 유동, 활발한 질화종인 질소 원자와 질소 분자 이온의 농도를 근거로 예측하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.683-686
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• 2001

This paper presents a novel prototype of the utility­interactive voltage source type sinewave pulse modulated power inverter using a high-frequency flyback transformer link. The proposed power conditioner circuit for the solar photovoltaic generation and small scale fuel cell has an isolation function due to the safety of the power processing system, which is more cost effective and acceptable for the small-scale distributed renewal energy conditioning and processing systems. The discontinuous current mode(DCM) of this power processing conversion circuit is applied to implement a simple circuit topology and pulse modulated control scheme. Its operation principle is described on the basis of simulation evaluations and theoretical considerations. The simulation results obtained herein prove that the proposed inverter outputs with sinusoidal waveforms and unity power factor currents are synchronized to the main voltage in utility power source grid. In this paper, the soft switching topology of high­frequency linked sinewave pulse modulation inverter is proposed and discussed.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.21-28
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• 2006

본 논문에서는 Ballard사의 1.2[kW]급 연료전지와 연료전지의 저전압($28{\sim}43[VDC]$)을 승압(380([VDC])시키기 위한 풀-브리지 직류-직류 컨버터, 그리고 승압된 직류 링크전압을 교류 전압(220[VAC]), 60[Hz]으로 변환하기 위한 단상 풀-브리지 인버터로 구성된 연료전지 발전용 전력변환시스템 중 풀-브리지 고주파 절연형 영전압 영전류 스위칭 위상 천이 펄스폭 변조 직류-직류 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 고주파 절연형 영전압 영전류 스위칭 위상 천이 펄스폭 변조 직류-직류는 프리휠링 다이오드를 포함한 탭부 인덕터 필터를 이용하여 순환 전류를 저감시켰으며, 스위치 및 변압기의 턴-온, 턴-오프시에 오버슈트 전압이나 과도현상이 발생하지 않는다. 그리고 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 $93{\sim}97[%]$정도 얻을 수 있으며, 출력 부하전류의 변화에 대해 거의 일정한 출력 전압 특성을 가졌다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.473-480
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• 2011

막 가습기는 다른 가습장치와는 달리, 기생 전력의 손실이 없고 가습 성능이 우수하여 이온교환막 연료전지의 외부 가습을 위해 적용되고 있다. 원통형 막 가습기는 특히 가습성능에 비해 요구 체적이 매우 작기 때문에, 수송용 및 가정용 이온교환막 연료전지에 적용된다. 막가습기의 최적 설계를 위한 열 및 물질 전달 특성에 대한 이해가 필요하지만, 아직 다양한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 연구에서는 원통형 막가습기의 열 및 물질전달 특성을 이해하기 위한 특성 실험을 수행하였다. 기존의 습도 측정계는 비정상 가습 특성 실험에 한계가 있고, 정상 상태에서도 고온 다습한 환경에서는 오차가 크기 때문에 본 연구에서는 습증기 응축법을 이용하였다. 가습기의 정상상태 특성을 확인하기 위해 압력과 온도 변화에 대한 실험을 수행하였으며, 비정상 특성을 확인하기 위해 순간 유량 변화 시의 가습 성능을 측정하였다. 본 연구에서는 이상의 기초 실험을 통해서 막 가습기의 성능에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하였으며, 원통형 막가습기의 기초적인 열 및 물질 전달 특성을 이해하였다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.667-672
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• 2019

비재생 에너지원인 화석 연료의 환경 문제들이 발생하면서 국제 사회는 탈탄소화 사회를 지향하고 있으며 이를 위해 Power 2 Gas (P2G) 시스템의 실증화를 목표로 많은 연구들이 진행 중이다. 그 중 암모니아는 수소 캐리어의 역할, 수소 생산 공급체의 역할, 직접적인 사용 등의 많은 이점들이 있다. 본 총설에서는 암모니아의 특성과 해외 동향의 움직임을 분석하여 암모니아의 수소 에너지 공급 산업에서의 잠재력에 대해 기술하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.568-576
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• 2004

본 논문은 신$.$재생에너지를 이용한 분산전원시스템을 위한 새로운 단독운전 방지기법을 제시한다. 유효전력과 무효전력 불균형의 개념에 근거해서 3가지 다른 단독운전 조건이 분석된다. 단독운전 전압이 유효전력의 함수이고 그 주파수는 유효전력과 무효전력의 함수임이 분석을 통해 보여준다. 이 분석결과를 이용해서 새로운 단독운전 방지기법이 개발되었다. 제안된 보호 알고리즘은 분산전원에 의해 공급되는 무효전력을 계속적으로 $\pm$5% 변화시키면서 동시에 계통전압과 주파수를 관측한다. 만일 단독운전에 의해 측정할 정도의 주파수 이탈이 발생하면 더 나아가 분산전원의 유효전력을 80%로 감소시킨다. 이 검출기법은 공진부하에서도 빠르게 동작됨을 보여준다. 가능한 단독 운전조건이 모의되고 분석 증명된다. 0.5 kW 연계형 연료전지 시스템의 실험결과가 제시된다.