• 디지털융복합연구
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• 제11권8호
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• pp.199-204
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• 2013

단순한 모델링이 아닌 3차원의 정밀한 모델링을 이용하여 연료전지 내부에서의 상황을 모사하였다. 자동차 엔진, 비행기 등의 설계에 있어서 실제 실험의 횟수를 줄여주기 위하여 매우 정밀한 전산유체역학(CFD)이 사용된다. 본 연구에서는 CD-ADAPCO사의 STAR-CD를 이용하여 고체고분자전해질형 연료전지(PEMFC)의 성능을 분석하였다. PEMFC 단위전지의 형상과 유로의 흐름의 변화에 따른 성능의 영향성을 분석하였다. 그 결과 rectangular cell 의 성능이 square cell 보다 높게 나타났으며 유체흐름의 방향은 성능에 큰 영향을 미치지 못했다. 또한 공기의 과잉률에 따른 전체적인 연료전지의 성능을 비교하였으며, 또한 PEMFC 내부에서의 전류밀도의 분포에 관한 분석을 실시하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 그 결과 flip-flow의 경우가 co-flow의 경우에 비하여 최대치와 최고치의 값의 편차가 작은 것으로 확인되어 보다 균일한 분포를 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.224-231
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• 2009

The improvement of cold start capability is one of the most challenging tasks to be solved for commercialization of fuel cell vehicle. In this study, cold start test and ice blocking test(IBT) of fuel cell stack were carried out under various operating conditions. This fuel cell stack can be thawed from -20$^{\circ}$C within 25s and the voltage change was found to be comprised of 4 steps; the first step is the voltage decrease by overpotential, the second step is the voltage increase by the cell temperature increase, the third step is the voltage decrease by ice blocking, and the last step is the voltage increase by thawing. Bootstrap startup was failed after shutdown at temperature under 40$^{\circ}$C because of much condensed water in the fuel cell. Quantitative estimation of cold start capability have been demonstrated by ice blocking test(IBT). In the results, it was found that cold start capability was improved double every 10$^{\circ}$C from 30$^{\circ}$C to 65$^{\circ}$C and enhanced by 30% at the condition of SR 3/4 compared to SR 1.5/2.0 and enhanced by 20% with dry purge condition compared to with RH 50% purge condition.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2013

$NO_x$ 배출허용기준이 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대안으로서 제시되는 천연가스-수소 혼합연료 (HCNG)는 수소의 빠른 화염속도와 넓은 가연범위를 이용하여 후처리 장치 없이 규제치를 만족할 수 있어 디젤엔진에 비해 저공해성이나 가격경쟁력 측면에서 유리한 장점이 있다. 열효율 측면에서도 우수성을 인정받는 HCNG 연료는 수소 혼합율은 물론 운전영역별 운전전략에 따라 연소특성이 달라진다. 본 연구에서는 대형 천연가스 엔진에 수소혼합율 30%의 HCNG 연료를 적용하여 운전영역별 안정적인 연소특성 및 배출가스 특성을 살펴봄으로써 상용화 가능성과 운전전략을 포함한 기술 개발방향에 대해 검토하고자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-12
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• 2013

자동차 배기가스 규제가 강화됨에 따라 천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)를 기존의 압축천연가스(CNG) 엔진에 적용하려는 많은 연구들이 진행되고 있다. 그러나 수소의 높은 연소 속도로 인한 역화, 조기착화, 노킹(knocking) 등의 이상연소 발생 가능성은 엔진의 가열 또는 열효율 및 출력의 저하를 야기하는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 CNG 연료에 수소를 일정 부분 혼합한 HCNG 연료를 기존의 CNG 엔진에 적용하여 희박연소 한계 확장을 통해 연소 성능 개선을 확인하고, CNG와 HCNG 연료의 노킹 특성을 파악하고자 하였다. 공기과잉율의 변화에 따른 노킹 발생 조건을 관찰함으로써 HCNG 연료의 적용성 및 노킹마진을 평가하고자 하였다. HCNG 연료 사용 시 최적운전조건에서 노킹 문제없이 엔진을 운전할 수 있었으나 노킹이 일어날 수 있는 가능성이 높아져 이에 대한 대비가 필요할 것으로 판단된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.24-28
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• 2006

본 논문은 마이크로 전극 측정 시스템을 사용하여 차세대 신동력 산업인 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 및 수소연료전지(PEMFC) 차량용 니켈 수소전지의 전극소재로 사용되고 있는 수소저장합금(Mm : misch metal, $MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3}$)의 단일 입자에 대해 전기화학적 수소 흡방출 특성 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로 전극을 합금 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고, Cyclic Voltammetry 및 Galvanostatic 충방전 실험을 수행하였다. 그 결과 단일 입자의 방전용량은 약 280[mAh/g]로 이론용량의 약 90[%]의 특성을 보여 주었다. 데이터는. 실제 Ni-MH전지를 구성하는 합금입자 그리고 폴리머 바인더로 구성된 Composite film 전극과 비교 하였다. 추가적으로 합금의 단일 입자에 있어 in situ 미분화 현상을 관찰하였다. 마이크로 전극 측정 시스템에 의한 단일 입자의 전기화학적 평가는 기존의 Composite Film 전극에 비해 수소저장합금에 대해 보다 상세하고 정확한 정보를 쉽게 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권1호
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• pp.47-58
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• 2014

본 연구에서는 대체에너지로 태양광과 수소재생연료전지를 사용하는 고고도 장기체공 무인기의 초기 사이징을 수행하였다. 박스 윙 형태의 형상 대신 해외에서 연구가 많이 진행되어 상대적으로 기본 자료들이 풍부한 글라이더 형태의 형상을 선택하였다. 이륙중량 150 kg 급으로 추진 시스템은 모터와 프로펠러, 태양광 전지, 전기분해를 통해 재충전이 가능한 액체수소 연료전지로 구성되어있다. 하루 동안 순항 비행 시 필요한 최소 요구 에너지와 낮 시간으로부터 얻을 수 있는 태양광 에너지와의 에너지 균형을 고려하여 가로세로비, 날개 길이, 면적 등 항공기 설계변수를 변화시키면서 전체 이륙중량을 추정하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.634-639
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• 2012

The contribution levels of emissions from the heavy-duty vehicles have been continuously increased. Among the exhaust emissions, NOx (nitric oxides) have a ratio of 73.2% and particle matters have a proportion of 61.8% in the heavy-duty vehicles. Also, natural gas vehicles have the 78.9% of total registered local buses in Korea. Therefore, the investigation on emission characteristics of heavy-duty vehicles using CNG and diesel fuel according to the various driving cycles was carried out in this study. In order to analyze the emission characteristics, the five kinds of buses by using CNG and diesel fuels with a after-treatment devices (DPF, p-DPF) was used and five test driving schedules were applied for analysis of emission characteristics in a chassis dynamometer. To analyze the exhaust emission, the exhaust emission and PM analyzers were used. From this study, it is revealed that diesel buses with after-treatment had reduced emission of CO, HC, PM but NOx. Also, NMHC emission of CNG bus have a higher level and NOx level was similar with diesel buses. In addition, emissions in NIER06 with slow average speed shows lowest levels compared to other test modes.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.65-73
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• 2017

Intercoolers for multi-stage turbocharger of the hydrogen reciprocating engine for HALE UAV are installed for reducing the charged air inlet temperature of the engine. The intercooler is air to air, cross flow, plate-fin type and the fin configuration is offset-strip fin which is referenced from the heat exchanger of the ERAST. Most of HALE UAV's cruising altitude is 60,000 ft and the density of air for this altitude is very low compared to sea level. Therefore the required heat transfer area for the HALE UAV is about three-times bigger than the sea level. Consequently, it is essential to design to meet the required efficiency of intercooler in the range of not excessively growing the weight of the heat exchanger. The quasi-one dimensional heat transfer design/analysis for satisfying the requirement of the engine are written in this paper. The numerical analyses for estimating the coolant flow rate of the engine bay and pressure loss in the header and core are also summarized.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.712-720
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• 2016

When bioethanol and water are mixed at a proper ratio, phase separation can occur because of the immiscibility of biobutanol with water. Phase separation in bioethanol blends fuels is a major problem for gasoline vehicle users due to effect of octane number and component corrosion. Thus, in this study, the phase separation of bioethanol was examined effect of bioethanol blends (E3 (3 vo.% bioethanol in gasoline), E5 and E10) in presence of water. The effect were evaluated behavior with phase separation test, simulation test of fuel tank in gas station according to water addition volume and it was investigated change of water content, bioethanol content and octane number for gasoline phase in bioethanol blends (E3, E5 and E10) every 1 week after water addition. The E3 occurred phase separation more easily than the E5 and E10 in small water contents because solubility of water on ethanol content difference in gasoline-ethanol. It was kept a initial level of water content, bioethanol content, and octane number by repeated sample replacing in simulation test of fuel tank.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제10권2호
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• pp.85-94
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• 2006

A splanchic artery occlusion for 90 min followed by reperfusion of the mesenteric circulation resulted in a severe form of circulatory shock, characterized by endothelial dysfunction, severe hypotension, marked intestinal tissue injury, and a high mortality rate. The effect of defibrotide, a complex of single-stranded polydeoxyribonucleotides having antithrombotic effect, was investigated in a model of splanchnic artery occlusion (SAO) shock in urethane anesthetized rats. Occlusion of the superior mesenteric artery for 90 min produced a severe shock state, resulting in a fatal outcome within 120 min of reperfusion in many rats. Defibrotide (10 mg/kg body weight) 10 min prior to reperfusion significantly improved mean arterial blood pressure in comparison to vehicle treated rats (p＜0.05). Defibrotide treatment also significantly attenuated in the increase of plasma amino nitrogen concentration, intestinal myeloperoxidase activity, intestinal lipid peroxidation, infiltration of neutrophils in intestine and thrombin induced adherence of neutrophils to superior mesentric artery segments. Superoxide anion and hydrogen peroxide production in $1{\mu}M$ formylmethionylleucylphenylalanine (fMLP)-activated PMNs was inhibited by defibrotide in a dose-dependent fashion. Defibrotide effectively scavenged hydrogen peroxide, but not hydroxyl radical. Treatment of SAO rats with defibrotide inhibited tumor necrosis factor-${\alpha}$, and interleukin-1${\beta}$ productions in blood in comparison with untreated rats. These results suggest that defibrotide partly provides beneficial effects by preserving endothelial function, attenuating neutrophil accumulation, and antioxidant in the ischemic reperfused splanchnic circulation