• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.14-16
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• 1994

The development of proton exchange membrane fuel cells(PEMFCs) with high energy efficiencies and high power densities is gaining momentum because their performance characteristics are attractive for terrestrial(power sources for electrical vehicles, stand-by power), space and underwater application[1]. Fuel cells are capable of running on non-petroleum fuels such as methanol, natural gas or hydrogen and also have major impact on improving air quality. They virtually eliminate particulates, NO$_{x}$, SO$_{x}$, and significant reduce hydrocarbons and carbon monoxide. Especially, fuel cell-battery hybrid power sources appear to be well suited to overcome both the so-called battery problem(low energy density) and the fuel cell problem(low power density)[2].[2].

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.599-607
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• 2009

본 연구에서는 천연가스와 관련된 정보 중 쉽게 구할 수 있는 발열량이나 비중만으로 비중(또는 발열량), 압축인자, 밀도 등을 계산할 수 있는 5가지 상관식을 도출하고자 하였다. 상관식 도출에 필요한 충분한 수의 기초 데이터를 생성하기 위해 SGERG 상태방정식을 발열량식으로 변형하여 사용하였고, 이렇게 생성된 데이터를 기초로 5가지 상관식을 도출하고 불확도를 평가하였다. 그 결과 대부분의 조건에서 상관식의 불확도가 0.1% 근방으로 나타나 천연가스 업계와 학계에서 사용될 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.6-10
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• 2006

본 연구에서는 3차형 상태방정식중의 하나인 SRK 상태방정식을 이용해서 천연가스 혼합물의 gross heating value, 밀도, 증기압과 비열 등을 추산하고, 이를 실험값과 비교하였다. 천연가스 구성 성분의 순수성분의 증기압을 잘 추산하기 위해서 편심인자를 사용하지 않는 새로운 alpha function을 사용하였으며, van der Waals 혼합규칙을 사용해서 각각의 이성분계의 기액 상평형 실험 데이터를 잘 추산할 수 있는 이성분계 상호작용 매개변수를 회귀분석을 통해서 결정하였다. 본 연구의 결과로는 새로운 alpha function과 이성분계 상호작용 매개변수를 사용한 SRK 상태방정식이 천연가스의 실험적인 물성과 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제21권6호
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• pp.1-7
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• 2017

본 연구는 천연가스를 기반으로 하는 가스연료 자동차의 연비산출방법에 대해 미국과 유럽의 기준을 조사하고 적합성을 분석하여 국내에 적합한 자동차 연비 산출방법을 도출하는데 목적이 있다. 탄소평형법으로 유도되는 연료소비율 산출은 연료의 탄소중량비와 자동차 배출가스중 탄소성분의 평형 관계식에 의해 유도된다. 미국기준은 시험가스 조성의 제한이 없지만 유럽 기준은 기준 시험가스(G20, G23)를 사용하여야 한다. 국내 도시가스를 사용하는 NGV의 경우 유럽기준을 적용하면 시험가스의 차이로 연비가 약 12% 불리하게 나오는 것으로 확인되었다. 또한, 연비 산출시 필요한 연료물성을 발열량으로부터 결정하는 방법을 소개하고 이러한 방법을 기반으로 국내 천연가스 자동차 연비 산출방법을 제시하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.565-572
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• 2021

Hydrogen is currently produced from natural gas reforming or industrial process of by-product over than 90%. Additionally, there are green hydrogens based on renewable energy generation, but the import of green hydrogen from other countries is being considered due to the output variability depending on the weather and climate. Due to low density of hydrogen, it is difficult to storage and import hydrogen of large capacity. For improving low density issue of hydrogen, the gaseous hydrogen is liquefied and stored in cryogenic tank. Density of hydrogen increase from 0.081 kg/m³ to 71 kg/m3 when gaseous hydrogen transfer to liquid hydrogen. Density of liquid hydrogen is higher about 800 times than gaseous. However, since density and boiling point of liquid hydrogen is too lower than liquefied natural gas approximately 1/6 and 90 K, to store liquid hydrogen for long-term is very difficult too. To overcome this weakness, this paper introduces storage method of hydrogen based on liquid/solid (slush) and facilities for producing slush hydrogen to improve low density issue of hydrogen. Slush hydrogen is higher density and heat capacity than liquid hydrogen, can be expected to improve these issues.

• 한국가스학회지
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• 제13권1호
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• pp.28-33
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• 2009

천연가스는 전세계적으로 매장량이 풍부하며 청정성과 경제성을 동시에 갖춘 연료로써 향후 자동차용 연료로 널리 사용될 전망이다. 천연가스를 사용하는 엔진의 출력 및 배출가스 특성을 최적화하기 위해서는 연료량 제어가 필수적이며 이를 위해서는 분사기의 성능이 매우 중요하다. 본 연구에서는 대형 가스엔진에 고유량을 공급할 수 있는 가스분사기를 직접 개발하여 실제 엔진에 장착하여 기존의 고유량 가스분사기와 성능을 비교하였다. 본 연구에서 개발한 가스분사기는 듀티 증가에 따라 선형적인 유량 특성을 지니고 있음을 파악하였으며 이를 통해 분사량 제어성이 우수하다는 것을 확인하였다. 또한 듀티 10% 미만의 조건에서도 분사유량은 선형성을 지니고 있으며 제어성도 우수하다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권3호
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• pp.7-13
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• 2019

Recently, an automobile market used to natural gas has emerged as fast-growing as the several countries, who holds abundant natural fuel resources, has promoted to supply the national agency for an automobile car. LNG fuel vessel is more efficient in another way as the energy density is high, but it requires a high technology and investment to maintain extreme low temperature. CNG fuel vessel are relatively low-cost alternative to LNG, but poorly economical in terms of energy density as well as showing safety issues associated with compressed pressure. The development of adsorbed natural gas (ANG) has emerged as one of potential solutions. Therefore, it is desirable to reduce the weight of vessel by applying light-weighed a composite carbon fiber in order to response to the regulation of $CO_2$ emission. Herein, this study make the prototype ANG vessel not only based on the optimal design and analysis of material characteristic but also based on the shape design, and it suggest a new type for the composite carbon fiber vessel which verified functional test. Moreover, the detail shape design is analyzed by a finite element analysis, and its verifies the ANG vessel.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.146-153
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• 2013

CNG buses has contributed to improve air quality in cities. But it is difficult to meet the next emission regulations such as EURO-VI without the help of additional post-processing device. Hydorgen has higher flame speed and lower combustion temperature that make it thermal efficiency increase with leaner operation. Using hydrogen natural gas blend (HCNG) fuel is promising technology which can reduce $NO_x$ and $CO_2$ emissions for a natural gas vehicle. However, fuel flow rate of HCNG should be increased since hydrogen's energy density per volume is much smaller than natural gas. In the present study, the characteristics of fuel supply system and its applicability were evaluated in a heavy duty natural gas engine. The results showed that the potential of fuel pressure regulator and fuel metering valve had enough capacity with HCNG. Employed mixer did not affect the distribution characteristics of mixture.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.31-35
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• 2008

압축천연가스 자동차는 최근 대기환경 개선을 위해 대도시 시내버스에 적용되고 있으며 대기 오염물질을 저감시키는데 효과적인 것으로 입증되고 있다. 압축천연가스의 단점인 낮은 연료저장밀도를 높이기 위해 액화천연가스를 연료로 하는 차량기술이 시도되고 있다. 본 논문에서는 자동차에 액화 천연가스를 적용하기 위한 LNG 저장 용기의 단열특성을 실험적으로 측정하여 기준과의 적합성을 판단하였으며 측정방법에 대한 비교검토를 통해 측정결과의 신뢰성을 제고하였다. 시험용기의 단열성능계수는 $40J/h{\cdot}^{\circ}C{\cdot}m^2$으로 기준범위 이내의 성능을 확인하였으며 두 가지 측정방법들은 상호 일치하는 결과를 보여주었다. 또한 용기의 벤트밸브 동작특성을 조사하여 증발가스의 방출량 특성을 파악하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.537-556
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• 2005

A primary-pipe rupture accident is one of the design-basis accidents of a High-Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR). When the primary-pipe rupture accident occurs, air is expected to enter the reactor core from the breach and oxidize in-core graphite structures. This paper describes an experiment and analysis of the air ingress phenomena and the method fur the prevention of air ingress into the reactor during the primary-pipe rupture accident. The numerical results are in good agreement with the experimental ones regarding the density of the gas mixture, the concentration of each gas species produced by the graphite oxidation reaction and the onset time of the natural circulation of air. A hydrogen production system connected to the High-Temperature Engineering Test Reactor (HTTR) Is being designed to be able to produce hydrogen by themo-chemical iodine-Sulfur process, using a nuclear heat of 10 MW supplied by the HTTR. The HTTR hydrogen production system is first connected to a nuclear reactor in the world; hence a permeation test of hydrogen isotopes through heat exchanger is carried out to obtain detailed data for safety review and development of analytical codes. This paper also describes an overview of the hydrogen permeation test and permeability of hydrogen and deuterium of Hastelloy XR.