• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.698-711
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• 2023

Consequence analysis using an ALOHA program is conducted to calculate the accidental impact ranges in the cases of hydrogen leakage, explosion, and jet fire in a hydrogen fueled combined cycle power plant. To evaluate the effect of weather conditions and topographic features on the damage range, ALOHA is executed for the power plants located in the inland and coastal regions. The damage range of hydrogen leaked in coastal areas is wider than that of inland areas in all risk factors. The obtained results are expected to be used when designing safety system and establishing safety plans.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.230-235
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• 2016

The purpose of this study is to evaluate the gas leakage for a 30-inch ball valve. The ball valve was designed and manufactured for a natural gas transportation through a long-distance pipeline mainly installed in the permafrost region. The gas leakage assessment is based on the pressure testing criteria of international standards. Pressure conditions of the gas leakage test was employed 70 bar, 100 bar, and 110 bar. The amount of the gas leakage at each pressure condition was small and had a value under the pressure testing criteria, ISO 5208. Gas leakage with respect to the test pressure was predicted by the polynomial curve fitting using the experimental results. It is found that the gas leakage rate according to the pressure is proportion to a second order curve.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.190-194
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• 2003

Dielectric thin films of (P $b_{0.72}$,L $a_{0.28}$) $Ti_{0.93}$ $O_3$ (PLT(28)) have been deposited on Pt(111)/Ti/ $SiO_2$/Si(100) substrates in-situ by pulsed laser deposition using different annealing and deposition Processes. We have investigated the effect of hydrogen annealing on the ferroelectric properties of PLT thin films and found that the annealing process causes the diffusion of hydrogen into the ferroelectric film resulting in the destruction of polarization. We have tried to form the film by a two-step deposition process In order to improve electrical property. Two-step process to grow PLT films was adopted and verified to be useful to enlarge the grain size of the film and to reduce the leakage current characteristics. Structural properties and electrical properties including dielectric constant, ferroelectric characteristics, and leakage current of PLT thin films were shown to be strongly influenced by grain size. The film deposited by using two-step Process including pre-annealing treatment has a strongly(111) orientation. However, the films deposited by using single -step process with hydrogen annealing process show the smallest grain size. The film deposited by using two-step process including pre-annealing treatment shows the leakage current density of below 10$^{-7}$ A/c $m^2$ for the field of smaller than 100 kV/cm. However, the films deposited by using single-step process with hydrogen annealing process and pre-annealing process show worse leakage current density than the film deposited by using two-step process including pre-annealing treatment.tment.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권2_2호
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• pp.333-340
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• 2023

Environmental regulations are being strengthened worldwide to solve global warming. For this reason, interest in eco-friendly gas fuels such as LNG and hydrogen is continuously increasing. However, when adopting eco-friendly gas fuel, liquefying at a cryogenic temperature is essential to ensure economic feasibility in storage and transportation. Although austenitic stainless steel is typically applied to store cryogenic liquefied gas, structural steel can experience sudden heat shrinkage in the case of leakage in the loading and unloading process of LNG. In severe cases, the phase of the steel may change, so care is required. This study conducted Charpy impact tests on steel material in nine different temperature ranges, from room to cryogenic temperatures, to analyze the effects of cryogenic liquefied gas leaks. As a result of the study, it was not easy to find variations in ductile to brittle transition temperature (DBTT) due to the leakage of cryogenic liquefied gas. Still, the overall impact toughness tended to decrease, and these results were verified through fracture surface analysis. In summary, brittle fracture of the steel plate may occur when a secondary load is applied to steel for hull structural use exposed to a cryogenic environment of -40 ℃ or lower. Therefore, it needs to be considered in the ship design and operating conditions.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.610-619
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• 2022

수소는 산소와 반응하여 전기에너지를 만들고 부산물로 물을 생성하므로 친환경 선박의 대체 연료로 대두되고 있다. 그러나 수소는 일반 화석연료와는 달리 낮은 점화 에너지와 높은 가연성 범위로 인하여 폭발의 위험성이 높은 물질이다. 그래서 선박에서 사용되는 수소의 안전성을 확보하기 위해서 수소의 누출·확산에 관한 유동 특성을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 선박 내부와 같은 밀폐공간에서 수소가 누출되었을 때 누출량, 통풍량, 환기 방식 등이 환기 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 수치해석에는 CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하였다. 누출량은 1 q = 1 g/s로 하여 1 q, 2 q, 3 q로 변경하였고, 통풍량은 1 Q = 0.91 m/s로 하여 1 Q, 2 Q, 3 Q로 변경하였으며 환기 방식은 typeI, typeII, typeIII로 변경하면서 환기 성능을 분석하였다. 누출량이 1 q에서 3 q로 증가할수록 저장실 내의 수소 몰분율(HMF)는 약 2.4 ~ 3.0배 높게 나타났으며 통풍량 증가는 누출량에 대비하여 약 62.0 ~ 64.8 % 정도 환기 성능이 개선에 효과가 있었다. 그리고 폭발의 위험성을 낮추기 위한 통풍량은 최소 2 Q 이상 되어야 하며, 수소탱크 저장실 내부의 부압 형성을 위해서는 type III가 가장 적합한 방식이라고 판단하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.59-62
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• 2007

연료전지는 수소를 이용하여 전기를 생산하는 발전 시스템으로 운전 중 수소 누출과 폭발의 위험성을 항상 수반하고 있다. 따라서 안전성의 확보를 위해 연료전지 시스템 내부에서 수소 누출 시 유e동 특성으로 인한 특정 부근 농도 정체와 환기의 영향을 파악하는 것이 필요하다. 실험 장치와 전산유체역학 프로그램을 사용하여 챔버 내 수소의 유통 특성과 환기구에 따른 환기의 영향을 확인하였다. 수소의 누출 속도와 양에 따라 유동장의 형태는 크게 변하였으며 환기구의 위치와 크기는 특정 부근의 농도정체와 챔버 내 전체적인 수소 농도에 영향을 미침으로서 안정성을 확보하는 중요한 인자임을 알 수 있었다. 예측 결과를 실제 실험 모델과 비교하여 그 타당성을 검토하였으며 차후 가정용 연료전지 모듈의 환기구 설계에 적용할 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.23-29
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• 2013

In recent years, development of energy conversion systems using hydrogen as an energy source has been accelerated globally. Even though hydrogen is an environment-friendly energy source, safety and effectiveness issues in storage, transportation, and usage of hydrogen should be clearly resolved in every application. Therefore, sensors for detecting hydrogen leakage, especially for fuel cell electric vehicles, should be designed to have much higher resolution and accuracy in comparison with conventional gas sensors. In this study, we conducted to determine the design parameters for the semiconductor hydrogen sensor with optimized sensing conditions under the thermal distribution characteristic and thermal transfer characteristic. The heat generation study on power supply voltage was studied for correlation analysis of thermal energy according to the power supply voltage variation from 1.0 voltage to 10.0 voltage every 0.5 voltage. And we studied for the temperature coefficient of resistance with hydrogen sensor.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권2호
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• pp.255-266
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• 2024

The purpose is to evaluate evacuation safety by simulating the toxic effects of hydrogen fluoride leaks in areas surrounding national industrial complexes and to suggest alternatives for areas that do not satisfy evacuation safety. For human casualties caused by hydrogen fluoride leakage accidents, Available Safe Egress Time (ASET) is calculated by the toxic effects quantified with the Areal Locations of Hazardous Atmospheres (ALOHA), an off-site consequence assessment program. The Required Safe Egress Time (RSET) is calculated through Pathfinder, an evacuation simulation program. Evacuation safety is assessed by comparing ASET and RSET. The ALOHA program was used to evaluate the time to reach AEGL-2 concentration in 12 scenarios. The Pathfinder program was used to assess the total evacuation time of the high school among specific fire-fighting objects. Of the 12 accident scenarios, ASET was larger than RSET in the worst-case scenarios 1 and 9. For the remaining 10 accident scenarios, the ASET is smaller than the RSET, so we found that evacuation safety is not guaranteed, and countermeasures are required. Since evacuation safety is not satisfactory, we proposed to set up an evacuation area equipped with positive pressure equipment and air respirators inside specific fire-fighting objects such as the high school.

• 한국가스학회지
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• 제27권1호
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• pp.13-22
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• 2023

현재 통용되고 있는 화석연료로부터 발생되는 환경오염에 대한 대안으로써 대기오염이 발생하지 않는 수소를 사용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 최근까지도 수소 누출에 의한 화재 및 폭발사고가 발생함에 따라 특수한 환경인 선박에서 수소를 상용화하기 위해 안전에 관한 연구가 더욱 필요하다. 따라서 본 연구에서는 수소저장탱크가 설비된 수소연료전지 추진선박이 울산 장생포항을 운항하던 중 누출사고가 발생할 경우의 계절별 대안 시나리오와 최악의 시나리오를 가정하였다. 또한, 환경변수를 고려하기 위하여 기상청 2021년도 연평균 기상자료와 통계청 지리정보 자료를 토대로 ALOHA와 프로빗 분석을 통해 피해 영향 범위를 도출하였다. 복사열이 대안 시나리오와 최악의 시나리오 모두에서 과압과 화염의 피해 영향범위 보다 넓은 피해범위가 나타났고 프로빗 분석 결과 가정한 모든 구역에서 99%의 사망률을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권2호
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• pp.151-154
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• 2001

상부전극, Pt, Ir, 그리고 $IrO_2$, 에 따라 수소 열처리전과 후, 그리고 회복열처리시 누설전류특성을 고찰하였다. Pt/PLZT/Pt 케페시터는 수소열처리 후에 다시 회복열처리를 수행하면 완전히 이력곡선의 회복을 보이며 또한 피로특성도 거의 회복 된다. Pt과 IrO$_2$ 상부전극의 경우의 진 누설전류 특성은 열처리조건에 관계없이 강한 시간 의존성을 갖는 space-charge influenced injection모델에 적합하다. 반면에 Ir 상부전극의 경우는 Ir과 PLZT 사이의 계면에 헝성된 전도성 상인 $IrO_2$로 인해 높은 누설전류 밀도를 보이면서 relaxation current 영역이 없이 steady state 영역을 보이는, 주로 Schottky barrier 모델에 의해 설명된다.