• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.649-653
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• 2003

일반적으로 연료전지에는 알카리형(AFC)과 인산형(PAFC), 고분자형 연료전지(PEMFC) 등과 같이 비교적 저온에서 동작되는 연료전지와 고온형으로 $650^{\circ}C$에서 정온 동작되는 용융탄산염형 연료전지(MCFC)와 운전온도가 약 500~100$0^{\circ}C$로 폭넓게 적용될 수 있는 고체산화물 연료전지(혹은 고체전해질 연료전지, Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)가 있다.(중략)

• 열병합발전
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• 통권32호
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• pp.25-28
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• 2003

• 한국전산유체공학회지
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• 제12권1호
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• pp.9-15
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• 2007

A three dimensional numerical model to predict the flow and transport of mixtures and also the electrochemical reactions in polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells is developed. The numerical computation is base on vorticity- velocity method. Governing equations for the flow and transport of mixtures are coupled with the equations for electrochemical reactions and are solved simultaneously including production and condensation of vapor. Fuel cell performance predicted by this calculation is compared with the experimental results and resonable agreements are achieved.

• 전기저널
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• 통권320호
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• pp.66-71
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• 2003

연료전지는 환경에 친화적인 새로운 에너지기기로서, 업무$\cdot$가정용 전원, 자동차 등의 이동전원, 전자기기용 전원 등 많은 분야에 보급이 기대되고 있다. 그 중에서도 고체고분자 연료전지(이하 ''PEFC''라 함)는, 전해질이 고체로 취급하기 쉽고, 더욱이 동작온도가 실온(室溫)에 가까우며 값이 싸고 소용량화$\cdot$운전유연성이 기대되어, 산$\cdot$학$\cdot$연에서 개발이 활발히 추진되고 있다. PEFC 전원의 실용화는, 가정용으로 대표되는 소용랑 코제너레이션 전원으로 먼저 시작될 것으로 생각된다. 구체적으로는, 1kW 출력수준의 코제너레이션 전원 겸 급탕기(給湯器)를 가정에 설치하여 배열(背熱)을 유효 이용함으로써 연료비와 $CO_2$ 배출량을 경감하는 것이다. 여기서는, 이러한 가정용 전원에 대하여 우선 첫째로 전원 운용에 관련된 계산$\cdot$검토를 실시하고 연료비/$CO_2$ 배출량의 삭감효과를 조사했다. 그 결과에 의하면, 예상했던 대로 도입효과가 크게 기대되는 한편, 그 효과는 연료단가와 운전 상황에 따라서도 크게 좌우된다. 어떠한 환경에서도 확실하게 메리트가 있도록 전원의 가일층의 성능향상이 요망된다. 그 외에, 전원의 용량과 부분부하에 대한 검토가 중요하다. 또한, 시스템 시험에서는, 1kW 전원을 시험$\cdot$제작하여 성능시험, 코스트분석을 실시했다. 그 결과 배열회수와 전지/직류교환부의 성능으로 시장도입시의 목표에 가까운 것을 알 수 있었다. 한편 저(低)코스트화에 관해서는, 시스템을 간소하게 하는 기술을 개발중에 있다. 연료전지기술은 앞으로의 사회에 매우 중요하며, 보다 좋은 사회의 실현을 위해 개발에 계속 진력해 나갈 것이다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.518-521
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• 2011

전극면적 $25cm^2$ 고체고분자형 연료전지를 이용하여 수소극의 수분관리에 관한 연구를 진행하였다. 수분관리는 연료전지의 운전에 있어서 가장 핵심적인 인자 중의 하나이다. 본 연구에서는 연료극의 flooding의 위험성이 가장 높은 작동전류밀도 $200mA/cm^2$에서 수소극의 가습 및 온도 등의 운전조건의 변화, 그리고 유로 형상의 영향성을 평가하였다. 또한 연료극과 공기극의 양론비를 변화시킴과 동시에 유로의 형상에 따른 영향성을 파악하기 위한 실험을 실시하였다. 연료전지의 운전에 있어서 연료극과 공기극의 양론비에 따른 수분관리의 영향성을 확인할 수 있었고 또한 온도변화 및 가습조건의 변화에 따른 성능의 변화 역시 관찰할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.526-529
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• 2008

The effect of air impurities on PEMFC performances were studied using electrochemical analysis, such as OCV monitoring, polarization, constant current operation, and electrochemical impedance spectroscopy. The nitrogen dioxide in air lowered the operation voltage at 1 A/$cm^2$ by 160 mV (10 ppm) and 227 mV (100 ppm), while the carbon monoxide effect was relatively not significant (30 mV at 100 ppm). For both nitrogen dioxide and carbon monoxide, the performances were largely recovered when pure air was provided again. Further study for additional air impurities and simulated air are under progress to provide fundamental data for the design of fuel cell vehicles.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.222-230
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• 2004

본 논문에서는 능동 연료전지 시뮬레이터를 적용한 3㎾급 연료전지 발전시스템을 제안하였다 제안된 연료전지 시뮬레이터는 실제 고체고분자형 연료전지(PEMFC)의 출력 전압, 출력 전류특성을 만들어내며, 이러한 전체 시스템의 효율적인 동작과 동 특성을 실험하였다. 본 논문에서는 제안된 시뮬레이터의 전체적인 구성도와 동작원리를 나타내었고, 연료전지 시스템의 제작 및 설계에 대해서 자세히 다루었다. 또한 제안된 시스템은 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권2호
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• pp.225-230
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• 2006

This study investigates drying condition when a small fan is added to a operating the free-breathing proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) with dry $H_2$ and Air. Polarization tests were conducted on PEMFCs at cell temperatures between 30 and $50^{\circ}C$ under dry operation. In the results, the cell performance strongly depended on the cell temperature and the cathode gas stoichiometric flow rates. The cell performance increases as cell temperature decreases from 50 to $30^{\circ}C$. In the domain where the stoichiometry of air is quite large, reduction of the concentration overpotential compensated the increased internal resistance due to drying. The maximum performance was obtained at the small air flow rate beyond which flooding occurs. This indicates that the fan should be operated in the stoichiometry domain with a well designed cell structure to avoid flooding.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권2호
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• pp.231-238
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• 2006

The performance of free-breathing polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) was studied experimentally and the effect of cathode separator structure on the cell performance was investigated. Cathode separators were used for the cell with $18cm^2$ active area. In channel type, the contact resistance is low, and the nature convection. which is strongly affected by the cross-sectional shape of cathode separator channel, is dominant in a cell performance. The maximum power density with $18cm^2$ active area is $105mW/cm^2$ using the 10mm depth and 2mm width channel. A computational analysis was optimum structure of free-breathing channel type PEMFC for robotic application.

• Corrosion Science and Technology
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• 제15권2호
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• pp.92-107
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• 2016

Graphene was coated on austenitic and martensitic stainless steels to simulate the metallic bipolar plate of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). Graphene oxide (GO) was synthesized and was reduced to reduced graphene oxide (rGO) via a hydrazine process. rGO was confirmed by FE-SEM, Raman spectroscopy and XPS. Interfacial contact resistance (ICR) between the bipolar plate and the gas diffusion layer (GDL) was measured to confirm the electrical conductivity. Both ICR and corrosion current density decreased on graphene coated stainless steels. Corrosion resistance was also improved with immersion time in cathodic environments and satisfied the criteria of the Department of Energy (DOE), USA. The total concentrations of metal ions dissolved from graphene coated stainless steels were reduced. Furthermore hydrophobicity was improved by increasing the contact angle.