• 광학세계
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• 통권141호
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• pp.46-50
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• 2012

플라즈마는 반도체, 우주 추진체, 수소 에너지, 디스플레이, 태양전지 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 특히 대기압 플라즈마는 기압을 낮추기 위한 별도의 기압 조정 설비가 필요하지 않아 활용도가 매우 높다. 이번호에서는 최첨단의 대기압 플라즈마 장치인 '멀티가스 데미지프리 플라즈마 제트', '리니아형 데미지프리 플라즈마', '온도제어 플라즈마'를 소개한다. 이 원고는 도쿄공업대학 종합이공학연구과 창조에너지전공의 오키노 아키토시 교수가 월간 OPTRONICS 2012년 6월호에 기고한 내용으로 그린광학의 유정훈 팀장이 번역에 도움을 주었다.

• 기계저널
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• 제49권11호
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• pp.45-51
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• 2009

한국원자력연구원의 다목적 연구용 원자로, 하나로는 중성자 이용 물성 연구 등 다양한 분야에 사용되며, 중성자는 녹색기술 관련 소재의 생산과 특성 분석에 매우 유용한 도구이다. 중성자 도핑을 이용하여 생산되는 반도체는 그린 카에 사용되는 전력 소자에 활용되고 있다. 중성자 산란 실험 장치들은 이차전지 재료와 수소저장 물질의 물성 연구에 활용되고 있다. 중성자 비파괴 검사 장치는 연료전지의 성능 연구에 활용되고 있다. 고속중성자를 이용하여 스위칭 소자의 특성을 개선하는 기술과 장치가 구축되면 전력 소자의 효율 증대에 기여할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.34-50
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• 2022

파리 기후 협약 이후 온실 가스 감축은 전세계적으로 가장 중요한 문제이다. 특히 상당한 온실 가스를 배출하는 교통 운송 부문의 화석 연료 감축이 시급하다. 본 논문에서는 이에 대한 대안으로 재생에너지원에서 생산된 전기 에너지로 수소를 생산하여 수소 자동차에 연료로 공급하는 그린 모빌리티 에너지 시스템의 경제성을 검토하였다. 시스템 설계에 필요한 재생에너지 발전, 수전해 통한 수소 생산, 수소 저장과 충전소 등 여러가지 결정사항들에 대해 9 가지 시나리오를 구성하여 그에 대한 최적 설계 및 운영 비용을 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 경험은 현실적 수소 에너지 시스템을 구축하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제27권1호
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• pp.33-37
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• 2023

기후변화 문제를 해결하기 위한 각국의 노력은 계속되고 있고, 친환경 연료로의 전환은 지속적으로 진행해야 할 인류의 과제이다. 국내에서는 최근 재생에너지자원이 비교적 풍부한 제주도에서 재생에너지와 연계한 그린수소를 생산하는 기술을 실증하기 위하여 준비 중이며, 본 연구에서는 국내외 기술현황을 파악 후 해외선진기업의 고분자 전해질 수전해 장치를 도입하여 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구를 진행하면서 국외에서 제작되는 수전해 장치에 대하여 국내안전규제에 부합한 시스템 도입과정과 핵심부품의 평가방법을 소개하고자 한다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.627-642
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• 2022

최근까지 전 세계 에너지 수요는 화석연료(석유, 석탄, 천연가스)에 의존해왔으며, 이로 인해 지구온난화와 같은 심각한 전 지구적 환경 변화를 유발하고 있다. 에너지 관련 분야의 연구자들은 가장 유망한 에너지 운반체이자 지속 가능한 에너지 개발의 핵심 기술인 수소 에너지에 주목하고 있다. 수소 연료는 생산을 위해 사용되는 연료와 공정처리과정에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소 등으로 분류된다. 지질학자들은 수소 에너지 개발을 위해 사문암화작용 또는 열수변질작용에 의한 비생물기원 수소 생산메커니즘 규명 연구를 진행하고 있다. 특히, 미국, 호주, 프랑스 등의 국가에서는 실내실험 규모의 물-암석 반응 실험을 통해 다양한 조건에서의 수소 생산성을 연구하였으나, 국내에서는 비생물기원 수소에 대한 연구가 거의 진행된 바 없는 실정이다. 이에 본 리뷰에서는 비생물기원 수소 생산을 위해 물-암석 반응 실험을 진행한 해외 연구 사례의 현황을 파악하고 향후 국내 비생물기원 수소 생산 실험을 위한 발전방향을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.152.1-152.1
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• 2011

This study analyzes transitions to a green path in transportation system in South Korea. We develop transportation system model with four new technology options, green cars; Hybrid electric vehicle, plug-in hybrid vehicle, electric vehicle and fuel cell vehicle. Among those technologies fuel cell vehicle is the best option assuming no GHG emissions when driving. We use MESSAGE model to get an optimal solution of pathway for high deployment of fuel cell vehicles under the Korea BAU transportation model. Among hydrogen production sources, off gas hydrogen is most economic since it is hardly used to other chemical sources or emits in South Korea. According to off gas hydrogen projection it can run 1.8 million fuel cell vehicles in 2040 which corresponds to 10% of all passenger cars expected in Korea in 2040. However, there are concerns associated with technology maturity, cost uncertainty which has contradictions. But clean pathway with off gas and renewable sources may provide a strong driving force for energy transition in transportation in South Korea.

• 신재생에너지
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• 제18권2호
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• pp.50-59
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• 2022

The Korean government announced the "1st Basic Plan for the Transition to Hydrogen Economy" in 2021 and declared the establishment of a hydrogen industry ecosystem by 2040. To build a low-carbon power system, resources that can efficiently accommodate renewable energy are required, and green hydrogen is considered a potential solution. This study analyzed the economic feasibility of green hydrogen-based sector coupling to reduce curtailment of renewable generation in the Jeju power system by 2025 under the scenario of with or without HVDC#3. The result showed that HVDC#3 significantly reduced the frequency of curtailment from 16.1% to 3.0%. In addition, green hydrogen-based sector coupling was an economically feasible option as result showed an IRR of 4.86% when HVDC#3 was connected and 11.45% when it was not under the condition of achieving 50% curtailment reduction. This study shows that the higher the level of renewable energy deployment, the more delayed the HVDC connection between Jeju and the main land, and the lower the SMP, the more economically feasible the green hydrogen-based sector coupling is. Furthermore, this study suggests that the policy goal of completely reducing curtailment is not economically efficient.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.14-26
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• 2024

Global efforts continue with the goal of transition to a "carbon neutral (net zero)" society with zero carbon emissions by 2050. For this purpose, the technology of water electrolysis is being developed, which can store electricity generated from renewable energies in large quantities and over a long period of time as hydrogen. Recently, various research and large-scale projects on 'green hydrogen', which has no carbon emissions, are being conducted. In this paper, a comparison of water electrolysis technologies was carried out and, based on data provided by the International Energy Agency (IEA), large-scale water electrolysis demonstration projects were analyzed by classifying them by technology, power supply, country and end user. It is expected that through the analysis of large-scale water electrolysis demonstration projects, research directions and road maps can be provided for the development/implementation of commercial projects in the future.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.217-226
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• 2023

본 연구에서는 grand canonical 몬테카를로 전산모사 방법을 이용하여 정사각형 배열을 가지는 단일벽나노튜브에서 나노튜브의 직경과 가장 가까운 튜브들 사이의 거리의 함수로써 수소의 흡착특성을 연구하였다. 그리고 동일한 직경과 간격을 가지는 삼각형 배열을 이용하여 기하학에 대한 영향도 연구하였다. 수소-탄소 그리고 수소-수소의 인력은 단거리 인력의 경우 Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였고, 수소-수소의 경우는 정전기적 인력을 저온에서의 양자효과를 고려하기 위해 추가하였다. 194.5 K에서 큰 직경을 가지는 단일벽나노튜브의 경우 Type I과 넓은 간격을 가지는 나노튜브의 경우 흡착과 탈착과정에서 Type IV의 흡착 등온선이 관찰되었다. 200 bar에서 단일벽나노튜브의 중량 수소저장 능력은 미국 에너지부의 목표치에 도달하거나 초과하였다. 그러나 부피 수소저장 능력은 목표치의 약 70%에 해당하였다. 77 K에서는 단일층 형성과 이후 응축 단계가 따르는 두 단계의 흡착이 관찰되었다. 수소는 나노튜브의 내부 표면, 외부 표면, 관 내부의 공간 그리고 나노튜브 다발 사이의 틈새 채널의 순서로 흡착하였다. 1 bar 이하에서도 여러 가지 직경과 간격을 가지는 탄소나노튜브는 중량 그리고 부피 저장 능력이 모두 목표치를 초과하였다.

• 멤브레인
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• 제31권5호
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• pp.351-362
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• 2021

전 바나듐 레독스 흐름 전지(VRFB)는 유망한 대용량 에너지 저장 기술 중 하나이다. 이온교환막은 VRFB의 충·방전 성능 및 내구성을 좌우하는 핵심 구성 요소이다. 본 연구에서는 기존 탄화수소계 이온교환막의 단점을 보완하기 위해 우수한 물리적 및 화학적 안정성을 갖는 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 지지체의 세공에 불소부가 포함된 탄화수소계 이오노머를 충진하는 방식으로 세공충진 음이온교환막(PFAEMs)을 제조하였다. 얇은 다공성 PTFE 지지체의 사용으로 전기적 저항을 현저히 낮출 수 있었으며 PTFE 지지체의 사용과 더불어 충진 이오노머에 불소부를 도입함으로써 막의 산화 안정성을 크게 향상시킬 수 있었다. 충·방전 성능 평가 결과, PFAEM에 불소부의 함량이 증가할수록 높은 전류 효율을 나타내었으며 낮은 전기적 저항으로 상용막 대비 우수한 전압 효율 및 에너지 효율을 보였다. 또한, 산화 안정성 및 충·방전성능의 관점에서 소수성 PTFE 지지체의 사용이 더 바람직함을 확인하였다.