• 전기화학회지
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• 제10권1호
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• pp.25-30
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• 2007

고분자전해질 연료전지의 성능은 cell 온도, 전체 압력, 반응 기체의 부분 압력 상대습도와 같은 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 이온화된 수소 이온은 $H_3O^+$의 형태로 membrane을 통과하여 물을 생성하는 반응으로 전기를 발생시킨다. 대용량 연료전지에서는 부수적으로 생성되는 열을 제거하거나 다른 용도로 사용할 목적으로 냉각시스템이 필요하다. 냉각수의 전도도가 상승할 경우에 연료전지에서 발생된 전류의 일부가 냉각수를 통하여 누설되어 연료전지의 성능을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 3차 증류수와 ethylene glycol이 함유되어 있는 부동액을 사용하여 저항 수치 변화를 관찰하는 실험을 수행하였다. 3차 증류수의 경우 저항값이 설정치 이하로 내려가는데 약 28일이 소요되었고, 연료전지의 운전에 의한 영향은 관찰되지 않았다. 부동액을 냉각수로 사용한 경우는 43일이 지나도 저항값이 설정치 이하로 내려가지는 않았지만, stack 분리판의 접착부에 이상이 생긴 것으로 추정되는 연료전지의 성능 저하가 발생하여 전도도 실험을 중단하였다. 고분자전해질 연료전지에서는 수소이온의 이온전도성 저하를 방지하기 위하여 외부에서 가습하여 주는 방식이 일반적이지만, 소용량 연료전지에서는 무가습 조건을 적용하여 연료전지의 효율을 높이고 제작단가도 경감할 수 있다. 이를 위하여 저가습 및 무가습 실험을 수행하였으나 대용량 연료전지에서는 양측 무가습인 경우에 $50{\sim}60^{\circ}C$ 이상의 고온에서 성능이 발현되기 어려운 것으로 관찰되었다. 냉각수의 유량을 다르게 하여 실험을 수행한 경우에는 0.78L/min과 같은 낮은 유량에서 출구온도와 입구온도를 측정하여 본 결과 두 온도 사이에 ${\Delta}T$가 다른 유량에서보다 크게 발생하여 성능이 감소된 것으로 사료된다. 이와 같이 냉각수의 온도와 유량을 다르게 하여 양측 무가습 실험을 수행한 결과, 연료전지의 성능이 cell 온도에 직접적인 연관이 있는 것으로 관찰되었다.

• 한국농공학회지
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• 제12권2호
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• pp.1937-1947
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• 1970

본(本) 실험(實驗)은 1969년(年)에 만종(晩種) 농림(農林) 6호(號)를 공시품종(供試品種)으로하여 사질양토(砂質壤土)인 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 실험포장(實驗圃場)은 차용(借用)하여서 관개수(灌漑水)를 절약(節約)하고 또 그의 조절방법(調節方法)으로서 한해(旱害)를 극복(克服)하는 동시(同時)에 증수(增收)도 보자는 의미(意味)에서 윤환관개(輪換灌漑)의 방법(方法)과 그 적정시설(適正施設)로서 관배수로시설(灌排水路施設)과 취입구(取入口), 배입구(排水口), 밑다짐, 비닐사용(使用), 논두렁에 지수벽등(止水壁等)을 설치(設置)하여 벼의 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 효과(效果)와 용수량(用水量) 관계(關係)를 시험(試驗) 조사(調査)하였는 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) 밑다짐 두께와 단수일수(斷水日數)의 장단(長短)에 따라 천립중(千粒重)에서 유의성(有意性)을 보였는데 그 순서(順序)는 밑다짐 3cm 구(區), 밑다짐 6cm 구(區), 5일(日) 등등(等等) 방식(方式), 6일(日), 비닐처리구등(處理區等) 그림 10에서 보는 바와 같다. (2) 수량(收量)에 있어서는 밑다짐 9cm 구(區)가 31%증(增) 8일(日) 관개구(灌漑區)와 등등방식(等等方式)이 28%증(增) 5일관개구(日灌漑區)가 7% 증등(增等)은 상시(常時) 담수구(湛水區)보다 어느 것이나 상당(相當)한 증가(增加)를 보이고 있는데 그림 12와 같다. (3) 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)에는 차이(差異)가 없었으며 관개수질(灌漑水質) 기타(其他) 기상(氣象), 강우량등(降雨量等) 모든 값이 각(各) 처리구간(處理區間)에 동질(同質)이었다. (4) 각(各) 처리구(處理區)에 따라서 분(分)경 수(數)에 다소(多少)의 차이(差異)는 인정(認定)되나 강우일수(降雨日數)와 담천일수(曇天日數)가 전년(前年)보다 많었고 또 평균온도(平均溫度)가 다소(多少) 낮었기 때문에 유의성(有意性)은 인정(認定)할 수 없었다. (5) 비닐처리구(處理區)는 용수(用水)의 절약(節約)은 컸으나 기타(其他) 요소(要素)에 있어서는 유의성(有意性)을 인정(認定)하지 못하였다. (6) 관개용수량(灌漑用水量)에 있어서는 전관개일수(全灌漑日數) 102일중(日中) 강우일수(降雨日數) 54일(日)을 제(除)한 나머지 실지(實地)로 관개(灌漑)한 48일(日)에 있어서 밑다짐 9cm 구(區)와 비닐무공구(無孔區)가 243.3mm의 관개용수량(灌漑用水量)으로 족(足)하였으며 67%의 용수절약(用水節約)을 보았고 기타(其他)는 그림 15에서 보는 바와 같은 용수절약(用水節約)을 인정(認定)하였다. (7) 침투량(浸透量)은 $40{\sim}30mm/day$였든 것이 비닐지수벽(止水壁)을 설치(設置)한 구(區)에서는 10mm 정도(程度) 감소(減少)됨을 알 수 있다. (8) 생육상태(生育狀態)가 양호(良好)하며 일반(一般) 상시(常時) 담수구(水區)와 같은 병해(病害)나 도복(倒伏) 현상(現狀)은 발견(發見)되지 않았다. (8) 용배수조직(用排水組織)이 완비(完備)되고 각구(各區)마다 급수관(給水管)이 개별(個別)로 설치(設置)되어야 절수(節水)도 되고 답내(畓內)의 수온(水溫)도 상승(上昇)함을 알았다.

• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.459-467
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• 2016

300 m 이상의 장심도 지중열교환기는 도심지나 넓은 부지를 확보가기 어려운 지역에 지열냉난방 시스템을 경제적으로 설치하는데 유리하다. 그러나 실제 시공에서는 여러 가지 문제들로 인하여 보편적으로 시도되지 않았고, 일반적으로 100 ~ 200m 심도로 설치되어 왔다. 본 연구에서는 일반적인 시추공 직경 150 mm에 U 파이프는 50A 규격으로 외경 50 mm의 300 m 심도로 지중열교환기를 설치하였다. 고밀도 PE관은 단위 길이당 비중이 $0.94{\sim}0.96g/cm^3$으로 지열공 내부에 채워진 지하수 영향으로 부력이 존재하여, 이를 개선하기 위해 4.6 kg 무게의 금속으로 제작된 하중밴드 10개조를 설치하여 부력의 영향을 감소시켰다. 지중열교환기의 길이 산정 및 성능평가를 위한 기초조사로서 지반조사 및 열응답실험이 실시되었다. 지반내 온도구배는 100 m 심도까지는 주변 지하수 이용에 의한 영향 등으로 $15^{\circ}C$ 정도의 분포를 보이며 그 하부는 $1.9^{\circ}C/100m$의 지온증온율을 나타내고 있다. 열응답실험은 기존에 설정된 표준 방식으로 48 시간 진행되었으며 평균 주입전력은 17.5 kW이며 평균 순환수 유량은 28.5 l/min, 그리고 평균 입출구 온도차는 $8.9^{\circ}C$로 나타났다. 측정된 지중열전도도는 3.0 W/mk이며, 공내열저항은 0.104 mk/W로 나타났다. Stepwise 평가에서 지중열전도도 변화는 초기 13시간을 제외한 이후에는 표준편차가 0.16으로 매우 안정된 값으로 수렴한 것으로 나타났다. 그리고 공내열저항의 민감도를 분석한 결과 파이프의 구경과 그라우팅 물질의 열전도도가 증가함에 따라 그 값이 미미하게 감소하는 경향을 나타내었다.