• 제목/요약/키워드: Ohmic loss

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전류집전 방법에 따른 원통형 고체산화물 연료전지의 성능 변화 수치해석 (Numerical Analysis on Performance Changes of the Tubular SOFCs according to Current Collecting Method)

  • 유건;박석주;이종원;이승복;임탁형;송락현;신동열;김호영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.129-138
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    • 2011
  • Performance changes of an anode-supported tubular SOFC including current collectors are analyzed at different current collecting methods using numerical simulation. From the two dimensional numerical model of the solid oxide fuel cell with nickel felts as anodic current collectors and silver wires as cathodic ones, the performance curves and the distributions of temperature, concentration, current density are obtained. Also, the voltage loss of the cell is divided into three parts: activation loss, concentration loss and ohmic loss. The results show that the performance change of the cell is dominantly influenced by the ohmic loss. Although the temperature and concentration distributions are different, the total activation loss and concentration loss are nearly same. And the ohmic loss is divided into each parts of the cell components. The ohmic loss of the anodic current collectorreaches about 60~80% of the cell's total ohmic loss. Therefore, the reduction of the ohmic loss of the anodic current collector is very important for stack power enhancement. It is also recommended that the load should be connected to the both ends of the anodic current collector.

미생물연료전지(MFC)에서 전류차단법(current interrupt technique)을 이용한 활성화전압손실(activation loss)과 저항전압손실(Ohmic loss)의 측정 (Measurement of Activation and Ohmic Losses using a Current Interruption Technique in a Microbial Fuel Cell)

  • 박경원;오상은
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.357-362
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    • 2010
  • 미생물연료전지는 미생물이 유기물을 분해하면서 전기를 발생시킨다. 미생물연료전지는 여러 분야로 응용이 가능하며 현재 생산되는 전력이 낮기 때문에 상용화가 되기 위해서는 미생물연료전지(MFC)의 전력을 증진시키는 방안 연구가 필요하다. 미생물연료전지(MFC)의 전력을 증진시키기 위해서는 산화, 환원전극에서의 활성화전압손실(Activation losses)과 저항전압손실(Ohmic losses)을 줄여야 하며 활성화전압손실과 저항전압손실의 정확한 측정과 이를 줄이기 위한 인자를 찾는 것이 중요하다. 본 연구에서는 H형태의 미생물연료전지(Microbial Fuel Cell, MFC)에서 전류차단법(Current interruption)을 이용하여 산화전극 및 환원전극에서의 활성화 전압손실과 저항전압손실을 측정하였다. H형태의 미생물연료전지에서 백금이 코팅된 전극(0.5 $mg/cm^2$; 10% Pt)을 환원전극으로 이용하였음에도 환원전극 전압손실이 산화전극 전압손실보다 4배 가량 큼을 알 수 있었다. 전류차단법(Current interruption)에 의하여 구한 저항전압손실 값(1146 ${\Omega}$) 과 impedance에 의하여 구한 내부저항(1167 ${\Omega}$)은 거의 일치하였다. 또한 산화, 환원전극 활성화 전압손실의 합은 전지(cell)의 활성화 전압손실과 일치하였다.

도체 손실을 고려한 매우 짧은 쌍극자 안테나의 특성 해석 (Analysis of electrically-short dipole in consideration of conductor loss)

  • 김영국;이해영
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권7호
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    • pp.16-22
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    • 1995
  • Electrically-short wire antennas, widely used for mobile communications and EMI measurements, have low rediation efficiency and gain due to the ohmic loss predominant over the radiation power. A very short dipole antenna for wideband EMI measurements has been analyzed using the Method of Moments with the incorporatio of the ohmic loss calculated by the Phenomenological Loss Equivalennce Method(PEM). The calculated results show the rediation gain and efficiency very with the ohmic loss in a wide range of frequencies. Thses results can be effectively used for optimum design of very small antennas and probes for mobile communications and non-disturbing EMI measurements.

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고체산화물 연료전지의 공기극 박리 현상에 관한 연구 (Study on the cathode delamination of solid oxide fuel cell)

  • 박광진;배중면
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.139-142
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    • 2009
  • In this study, the performance degradation of SOFC single cell caused by the delamination between a cathode and an electrolyte is investigated. As the delamination rate increases, the voltage sharply decreases due to the decrease of reaction sites and losses increase. The current is concentrated to the intact area so that the current density is increased and the ohmic loss and the activation loss become higher. Most part of loss is due to the ohmc loss of electrolyte.

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교류 임피던스 측정법을 이용한 고분자 전해질 연료전지의 성능특성 분석 (Performance Analysis of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell by AC Impedance Measurement)

  • 서상헌;이창식
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.283-290
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    • 2009
  • This study focuses on the performance characteristics of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) using the AC impedance technique. The experiment was carried out to investigate the optimal operating conditions of PEMFC such as cell temperature, flow rate, humidified temperature and back-pressure. The fuel cell performance was analyzed by DC electronic-loader with constant voltage mode and expressed by voltage-current density. Additionally, AC impedance was measured to analysis of ohmic and activation loss and expressed by Nyquist plot. The results showed that the cell performance increased with increase of cell temperature, air flow rate, humidified temperature and backpressure. Also, the activation loss decreased as the increase of cell temperature, air flow rate, humidified temperature and backpressure.

Empirical Equation을 이용한 고분자전해질 연료전지의 전압 손실에 대한 연구 (Study of Voltage Loss on Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Using Empirical Equation)

  • 김기석;구영모;김준범
    • 공업화학
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    • 제29권6호
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    • pp.789-798
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    • 2018
  • 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 성능을 예측할 수 있는 empirical equation의 역할이 중요하게 대두되고 있다. 본 연구에서는 polarization curve에서 activation loss, ohmic loss, mass transfer loss 영역을 분리하였고, 현재까지 개발된 model 중 Kim의 model과 Hao의 model을 선정하여 각 영역의 fitting을 시행하였다. 온도, 압력, 산소 농도 및 막 두께를 운전변수로 설정하여 조건 변화에 대한 각 loss의 변화를 비교하였다. 기존 model은 전반적으로 좋은 fitting 정확도를 보였지만, 분리된 loss 영역에서는 부정확한 fitting 결과를 보이기도 하였다. 연료전지 성능 예측의 정확도를 개선하기 위하여 converge coefficient를 도입한 새로운 model을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 model을 연료전지 성능 예측에 적용한 경우에 신뢰도 평가에서 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

마이크로스트립 선로에서 Sn-O 박막의 전도노이즈 흡수 특성 (Conduction Noise Absorption by Sn-O Thin Films on Microstrip Lines)

  • 김성수
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.329-333
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    • 2011
  • To develop wide-band noise absorbers with a special design for low-frequency performance, this study proposes a tin oxide (Sn-O) thin films as the noise absorbing materials in a microstrip line. Sn-O thin films were deposited on polyimide film substrates by reactive sputtering of the Sn target under flowing $O_{2}$ gas, exhibiting a wide variation of surface resistance (in the range of $10^{0}-10^{5}{\Omega}$) depending on the oxygen partial pressure during deposition. The microstrip line with characteristic impedance of $50\Omega$ was used for the measurement of noise absorption by the Sn-O films. The reflection parameter $(S_{11})$ increased with a decrease of surface resistance due to an impedance mismatch at the boundary between the film and the microstrip line. Meanwhile, the transmission parameter $(S_{21})$ diminished with a decrease of surface resistance resulting from an Ohmic loss of the Sn-O films. The maximum noise absorption predicted at an optimum surface resistance of the Sn-O films was about $150{\Omega}$. For this film, greater power absorption is predicted in the lower frequency region (about 70% at 1 GHz) than in conventional magnetic sheets of high magnetic loss, indicating that Ohmic loss is the predominant loss parameter for the conduction noise absorption in the low frequency band.

Ohmic Heating을 이용한 동결육의 해동 (Ohmic Thawing of a Frozen Meat Chunk)

  • 윤철구;이도현;박지용
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.842-847
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    • 1998
  • Ohmic heating은 식품에 교류 전류를 흘려줄 때 식품 내부에 전기 저항열이 발생되는 것을 이용한 것으로, 이를 기존의 수해동법에 적용하여 해동시간의 단축과 그에 따른 품질 향상 효과를 연구하였다. 자체 제작한 ohmic 수해동 장치에 동결육$(10{\times}10{\times}10{\;}cm)$을 넣고 해동 실험하였다. 윗면이 개방된 acryl box$(12{\times}12{\times}12{\;}cm)$를 용기로 사용하였으며, stainlesssteel 전극$(10{\times}10{\;}cm)$을 양쪽 벽면에 설치하였다. 용기 내 물의 온도를 $20^{\circ}C$ 또는 $10^{\circ}C$로 고정하였다. 해동시간은 동일한 주파수(60 Hz)에서 전압을 높여줄수록$(60{\sim}210{\;}V)$ 단축되었으며, 수해동만을 한 경우에 비해 최고 1/4 이상 단축되었다. 동일한 전압에서 주파수가 높아질수록 $(60{\sim}60{\;}kHz)$ 해동시간이 단축되었으나 그 효과는 크지 않았다. 수해동만을 한 경우나 높은 전압을 적용한 경우보다 낮은 전압을 적용한 경우 drip loss가 적었고 보수력이 우수하였다.

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염수 침지식 및 전극 접촉식 저전압 Ohmic 해동 처리가 돈육의 이화학적 특성에 미치는 효과 (Effects of Brine Immersion and Electrode Contact Type Low Voltage Ohmic Thawing on the Physico-chemical Properties of Pork Meat)

  • 홍근표;민상기;고세희;심국보;서은주;최미정
    • 한국축산식품학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.416-423
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    • 2007
  • 본 실험은 전압의 증가에 따른 염수 침지식 및 전극 접촉식 ohmic 해동 처리가 돈육의 이화학적 특성에 미치는 효과를 규명하고자 실시되었다. 염수 침지식 ohmic 해동방법은 전압에 의한 염수의 온도 상승에 의하여 시료가 해동 됨으로써 시료 표면의 과열 현상이 효과적으로 억제되었고, 해동 후 높은 보수력 및 전단력의 저하가 관찰되었지만, 육색이 다소 저하되는 단점을 나타내었다. 반면 전극 접촉식 ohmic 해동 방법은 해동 과정 중 얼음의 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 빠른 해동이 가능하였고, 해동 후 식육의 품질 저하가 최소화되었지만, 시료의 크기 및 전압의 증가에 따른 심한 표면 과열 현상이 발생할 수 있는 단점을 보였다. 따라서 염수 침지식 해동은 보다 높은 전압을 이용하여 식육을 빠르게 해동하고, 전극 접촉식 해동은 낮은 전압을 이용하여 표면 과열을 억제하면 보다 효과적인 해동이 가능할 것으로 사료되었다.

Design and Fabrication of a Dual Cylindrical Microwave and Ohmic Combination Heater for Processing of Particulate Foods

  • Lee, Seung Hyun;Choi, Won;Park, Sung Hee;Jun, Soojin
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제40권3호
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    • pp.250-260
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    • 2015
  • Purpose: Dual cylindrical microwave chambers equipped with an ohmic heating tube were designed and fabricated to maximize the electric field strength for expeditious heat treatment of particulate foods. Methods: The efficacy of the combination heater was investigated by simulating the electric field distribution by using COMSOL Multiphysics software. Results: All components of the designed microwave heating unit were suitable for transmitting maximal microwave power to the load. The simulated electric field distribution implied that single-mode microwave heating would be sufficient for the steady generation of a highly localized heating zone in the cavity. During impedance matching, the calculated reflection coefficient ($S_{11}$) was small, possibly implying minimal power loss and wave reflection in the designed microwave heating chamber. Conclusions: This study demonstrates the possibility of concentrating the microwave power at the centerline for a single-frequency microwave, for thermal treatment of multiphase foods without attenuating the microwave power.