• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.240-246
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• 2022

This study was conducted to develop a domestic product for a flow control valve for a hydrogen refueling station, and a domestic prototype was manufactured and the durability performance evaluation was conducted through comparison with an imported products. The stress generated by the internal pressure was checked and safety was confirmed using a commercial structural analysis program, ABAQUS, in accordance with the withstand pressure test standards. In addition, after identifying the weak areas the fatigue life was predicted through a commercial software, fe-safe. This fatigue analysis showed that the hydrogen gas repeated test criteria were satisfied.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.144-151
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• 2004

희박 예혼합 연소방식을 채용한 150MW급 대형 저 NOx 가스터빈 연소기에서 발생하는 급격한 연소진동 발생을 저감하였다. 희박 예혼합 연소기에서는 연소튜닝이 적절히 이루어지지 많은 경우에 연소불안정에 기인한 높은 연소진동의 발생과 함께 NOx 배출량이 높아질 가능성이 있다. 대상 가스터빈의 연소 모드 전환 중에 발생하는 연소진동의 주파수와 크기는 각각 80Hz및 4-9psi로 나타났으며, 대기온도가 낮아짐에 따라 연소진동의 크기가 증가하는 경향을 보였다. 연소진동에 영향을 미치는 인자로서 버너노즐로 공급되는 연료유량을 균등화하기 위한 연소튜닝과 연소모드 전환시 연료라인에 연료를 미리 공급(prefilling)하는 것이 화염안정에 매우 큰 효과가 있었다. 그 결과 연소모드 전환 중에 발생하는 연소진동을 2.5psi까지 저감할 수 있었으며, 150 MW기저부하 운전 중에 NOx 발생량을 35-43ppm(15% $O_2$)으로 유지할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.87.2-87.2
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• 2011

Many type of fuel cell stacks have been developed to improve the efficiency of reactants usage. The cascade type fuel cell stack using dead end operation is able to attain above 99% usage of hydrogen and oxygen. It is sectionalized to several parts and the residual reactants which are used previous parts would be supplied again to next parts which have less number of cells in dead end operation stack. The oversupply of reactants which is usually 120%~150% of the theoretical amount to generate current for preventing the flooding effect could be provided to each part except the last one. The final section which is called monitoring cells is supposed to be supplied insufficient the fuel or oxidant that would have some accumulated inert gas from former parts. It makes some voltage drop in the part and the fresh reactants must be supplied to the part for recovering it by venting the residual gas. So the usage of fuel and oxidant is depend on the time and frequency of opening valves for venting of residual gas and it is important to optimize the vent logic for achieving higher usage of hydrogen and oxygen. In this research, many experiments are performed to find optimal condition by evaluating the effect of time and frequency under several power conditions using over 100kW class fuel cell module. And the characteristics of the monitoring cells are studied to know the proper cell voltage which decide the condition of opening the vent valve for stable performance of the cascade type fuel cell module.

• 한국추진공학회지
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• 제11권5호
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• pp.60-71
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• 2007

액체로켓 엔진의 시동은 연소기와 가스발생기의 안정적인 점화는 물론 시동에 소요되는 시간을 단축하여 추력 발생과 상관없는 추진제 소모량을 줄이는 방향으로 전개되어야 한다. 특히 엔진시스템의 시동 순서나 규격을 모두 시험적으로 개발하는 데는 한계가 있으며, 안전상의 이유로 시험 조건이나 시동 cyclogram에 대한 해석적인 분석이 선행될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 가스발생기 사이클 액체로켓 엔진의 수학적 모델을 상용 1차원 유체시스템 해석 프로그램인 Flowmaster를 기반으로 개발하였으며, 이를 이용하여 안정된 엔진 시동을 위한 파이로시동기 규격이나 연소기 및 가스발생기 종단밸브의 열림시간 등을 구하는 방법론을 제시하였다. 아울러 해석 결과로 구한 시동특성을 해외 엔진의 시동 해석 결과와 정성적인 비교를 수행하여 비교적 잘 일치함을 파악하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권2호
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• pp.28-34
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• 2019

현재 울산국가산업단지에는 생산량의 증대와 이송의 편의를 위해 막대한 규모의 지하매설배관이 설치되어 있다. 현재 울산국가산업단지에는 62개 사에 총 1,293km의 지하배관이 설치되어 있으며, 이 중에서 상당수는 사업장 외부에 설치되어 있다. 최근 3년간 울산국가산업단지에서는 5건의 누출사고가 발생하였으며, 대응시간은 평균 8시간 이상 걸렸다. 이러한 사고대응의 지체는 심각한 2차 사고로 이어질 수 있으며, 이는 지역주민들에게 큰 위험을 줄 수도 있다. 본 연구에서는 지하매설배관에 긴급차단장치를 설치하는 경우 사고영향평가를 통해 얼마나 누출사고의 영향이 경감되는지 분석하였다. 본 연구의 결과를 통해 긴급차단장치 설치가 지하매설배관의 누출사고의 피해를 줄이는 데 큰 역할을 할 수 있음을 검증하였다. 향후, 지하매설배관의 안전성 향상을 위해 시급히 긴급차단장치의 설치를 입법화하고 실행되어야 할 것이다.

• 에너지공학
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• 제17권3호
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• pp.139-144
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• 2008

최근 유가의 고공행진 때문에 한국은 해외 에너지 자원개발뿐만 아니라 에너지 소비를 줄이기 위한 국가적 정책으로 기존 설비의 에너지 효율을 증가시키는 방안을 모색하는 것이 필요한 시점이다. 따라서 본 연구는 이런 국가적 사안에 부합하고자 인천생산기지 고압 LNG 배관망에 대하여 수정유량방정식을 사용한 Newton Method로 접근하였고, 유창조절밸브(FCV)에 의해 지배적인 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고압펌프는 유량조절밸브 50%의 개도율에서 최고효율을 보여 주었고, 고압배관망 내에서 배관저항곡선은 LNG 헤드가 1,500m 이상이 되어야만 토출이 가능한 것을 보였다. 고압펌프의 운전점으로부터 운전비용을 산출하였고, 최고 효율시 운전비용과 비교하여 운전비용을 절감할 수 있는 금액을 산출하였다. 특히 일간 시간대별 운전비용 절감액뿐만 아니라 연간 일별 운전비용 절감액을 산출하였으며, 그 결과 고압배관망은 연간 138백만원을 절감할 수 있다. 이것은 연간 고압펌프 1기당 9,823천원을 절감할 수 있다는 것을 의미한다. 결론적으로 본 연구는 복잡한 고압 LNG 배관망에서 고압펌프의 운전특성과 운전비용 절감효과를 확인할 수 있었다. 또한 이것은 미시적으로 생산기지의 효율적 미래운영에 대한 기여와 더불어 거시적으로 국가 에너지 경쟁력 제고에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제21권5호
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• pp.16-26
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• 2017

화학플랜트 산업단지 내의 플랜지, 밸브 등의 이음새 및 저장탱크의 균열 등에서 발생되는 원료, 중간재, 제품가스의 누출 유무와 누출량을 확인하는 것은 안전 관점이나 경제적 관점에서 매우 중요하다. 광학가스이미지 기술은 누출 유무를 확인하는데 사용되고 있으나 누출량을 표시하지 않는다. 일부기기는 검출 가능한 가스에 대한 색상 구분과 농도에 따른 색상의 진함으로 나타내고 있다. 따라서 OGI영상에서 유출량의 정량화에 대한 연구가 필요하다. 본 실험적 연구는 광학가스이미지로 부터 유출량의 정량표시에 관한 것이다. 2 차원의 OGI영상으로 3 차원에 분포되어 있는 누출가스 양을 추정하기 위하여 몬테카를로 확률기법을 적용하였다. 산출면적 기준은 가로(2.54 cm), 세로(2.54 cm)의 2 차원의 OGI영상 점의 수에 대해 3 차원의 가스 분포 유출량과의 상관관계계수를 구하니 그 평균값이 0.980이었다. OGI영상의 이러한 데이터 표를 이용하여 역으로 유출량을 추정한 결과 유량계 측정값과 일치도가 높음을 확인했다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.81-87
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• 2014

고체가 연속적으로 주입되고 배출되는 상온 상압 2단 기포 유동층(내경 0.1 m, 높이1.2 m)의 흐름특성을 조사하고, 운전유속범위를 고찰하였다. 고체는 상부 기포 유동층으로 주입되고, 넘쳐서 기계적 혹은 비기계적 밸브가 없이 단순히 농후상 고체 층으로 이루어진 고체 수송관(standpipe, 내경 0.025 m)를 통하여 하부 기포 유동층의 층으로 주입되며, 하부 유동층을 넘쳐서 고체가 배출되었다. 기체는 하부 유동층을 유동화하고 배출된 후 다시 상부 유동층을 유동화하였다. 기체로는 공기를 사용하였고, 고체로는 입도가 큰 입자(< $1000{\mu}m$, 겉보기 밀도 $3090kg/m^3$)와 입도가 작은 입자(< $100{\mu}m$, 겉보기 밀도 $4400kg/m^3$)를 혼합한 입자를 사용하였으며, 혼합비를 변수로 하였다. 하부 유동층 기체가 고체수송관의 고체흐름을 비우고, 우회하는 조건일 때 하부 유동층 유동화 속도를 붕괴속도로 정의하였다. 본 공정의 운전이 가능한 최대기체유속으로 붕괴속도가 사용될 수 있었다. 붕괴속도는 작은 입자 혼합비가 증가함에 따라 증가하여, 30%에서 가장 큰 값을 나타낸 후, 감소하였다. 붕괴속도의 경향은 고체수송관 상단과 하단 사이의 압력차 경향과 유사하였다. 붕괴속도는 벌크밀도(bulk density)와 정체층 공극률의 함수로 나타내졌으며, 벌크밀도가 증가하면 증가하고, 정체층 공극률이 증가하면 감소하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.1-8
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• 2021

안전밸브의 배출물질을 처리하는 플레어시스템(Flare system) 중 녹아웃드럼(Knockout drum)은 안전에 있어 핵심설비이나 설치기준이 명확하지 않아 사업장 및 규제기관이 수용 가능한 기준 검토가 필요한 실정이었다. 녹아웃드럼의 국내·외 기준과 선행연구 미비점을 조사하여 대량방출 범위, 중간녹아웃드럼 설치위치, 방출물질 조성 영향에 대하여 우선 연구를 수행하였으며, 연구결과 공정모사(Simulation)조건에서 7,500kg/hr 미만의 소량방출은 기·액 분리가 완전하게 되었고 대량 방출은 중간 녹아웃드럼을 추가하였으나 분리효과가 적게 나타났다. 그러나 응축물질 조성을 증가(몰분율 10%)한 경우 대량방출에서 기·액 분리효과가 상승하는 것으로 조사되었으며, 녹아웃드럼을 공정설비에 인접 설치한 것보다는 스택에 인접 설치한 경우에 기·액 분리효과가 더 크게 분석되었다.

• 한국자기학회지
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• 제17권2호
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• pp.95-98
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• 2007

본 연구에서는 하지층으로 사용한 Mo(MoN)의 두께 변화에 따른 스핀밸브 구조의 자기적 특성과 열처리 결과를 비교 검토하였다. 사용된 스핀밸브는 Si 기판/Mo(MoN)$(t{\AA})/NiFe(21{\AA})/CoFe(28{\AA})/Cu(22{\AA})/CoFe(18{\AA})/IrMn(65{\AA})/Ta(25{\AA})$ 구조이다. 또한 본 연구에서는 MoN 하지층을 Si 기판에 증착하여 열처리후 특성을 분석하였다. Mo 박막에 비해 MoN 박막의 질소량이 증가할수록 증착률은 감소하였고, 비저항은 증가하였다. MoN 하지층을 사용한 경우 Mo의 경우보다 하지층 두께 변화($51{\AA}$까지)에 따라 자기저항비와 교환결합력의 변화는 소폭이었다. Mo 하지층의 열처리 온도별 자기저항비는 열처리 전 상온에서 2.86% 이었고, $200^{\circ}C$ 열처리 때 2.91 %로 증가하였다. 이후 열처리 온도를 $300^{\circ}C$까지 증가시키면 자기저항비는 2.91 %에서 2.16%로 감소하였다. 질소 유입량이 1 sccm인 MoN의 열처리 온도별 자기저항비는 열처리 전 상온에서 5.27%, $200^{\circ}C$일때 5.56%증가하였다. 이후 열처리 온도를 $300^{\circ}C$까지 증가시키면 자기저항비는 5.56%에서 4.9%로 감소하였다.