• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.500-503
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• 2011

본 논문에서는 RTO 반응기의 최적 조업 조건을 도출하고자 현재 조업 중인 RTO 반응기 촉매층의 압력분포, 유속분포, 유선장, 체류시간, 온도분포 등에 대하여 분석하였고 최적의 조업 조건을 도출하기 위한 전상유체해석을 수행하였다. 전산 해석 결과, 현재 조업중인 반응기 촉매층의 축열재로 인한 압력손실은 크지 않은 것으로 나타났으며, 세라믹 필터 이후 유속은2-3 m/s로 특별한 편류없이 비교적 안정적 유속분포룰 보이고 있었다. 그러나 기류분포를 좀 더 개선하려고 한다면 설비 내부에 플래넘과 촉매층 접속 구간 연장 등의 방법을 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 기류안내판이나 다공판 부착 등의 방법은 큰 효과는 없을 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.19-19
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• 1998

최근 화학, 연소, 동력, 제철 등의 각종 플랜트에서 조업압력이 고압화되어 가고 있으며, 이에 수반하여 배관계를 통하는 고압가스 유동에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 배관계를 통하는 고압가스의 유동에 있어서 유량의 적절한 제어, 유동에 의하여 야기되는 배관계의 소음·진동, 그리고 배기가스의 적절한 처리법 등은 공학적으로 매우 중요한 문제로 알려져 왔다. 일반적으로 정상운전을 하는 플랜트에서 고압 배기가스의 문제는 배기가스 Expander에 의하여 에너지를 회수하는 방법이 생각될 수 있으나, 실제 공업현장에서는 배기가스를 안전하고, 또 소음·진동을 발생시키지 않도록 적절하게 처리하는 것이 매우 중요한 기술적 과제로 남아 있다. 일반적으로 배기가스의 압력이 임계압력(critical pressure) 이상으로 되는 경우(실제 대부분의 플랜트에서 배기가스의 압력은 임계압력보다 매우 높다), 배관계 내부에서 충격파(shock-wave)가 발생하여 난류와동 혹은 난류경계층과 간섭하게 됨으로써 강력한 공기역학적 소음이나 진동을 발생시키게 된다. 이와 같은 소음·진동에 대한 대책으로는 현재 가스배출부에 감압밸브를 직렬로 설치하거나, 유로에 다공판(porous plates)들을 삽입하여 감압과정을 공간적으로 분산시킴으로써, 충격파가 발생하지 않도록 하는 방법을 주로 채택하고 있다. 그러나 이러한 방법을 적용하는 경우 배기가스 유동에 대한 유량의 제어기능이 저하되는 문제가 발생한다.

• Membrane Journal
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• v.17 no.3
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• pp.233-243
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• 2007

In this study, a separate. which is a microporous membrane based on poly(vinylidene fluoride)(PVdF) was prepared by phase inversion method. Being prepared by dissolving the PVdF in the N,N'-dimethylformamide(DMF) with mechanical stirring, the homogenous casting solution was cast onto a clean glass plate. Pore size and porosity of the membranes were controlled by changing preparation condition. The highest porosity of the membrane was 78.6%. The mechanical property of the membrane was determined by using an universal testing machine(UTM). The morphology of the membrane was investigated by scanning electron microscopy(SEM). The cross-section of the membrane shows sponge-like small micro-pores.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.536-541
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• 1998

The porous size alumina membrane was prepared by anodic oxidation with current method in an aqueous solution of oxalic acid. The aluminum metal plate was pretreated with thermal oxidation, chemical polishing and electropolishing before anodic oxidation. Membrane thickness and pore size distribution were investigated with several anodizing conditions; reaction temperature, cumulative charge, electrolyte concentration and current density. The porous alumina membrane obtained was $55{\sim}75{\mu}m$ thick with straight micropore of 45~100nm. Also, the porous alumina membrane has an uniform pore diameter and pore distribution. It was inorganic ultrafiltration membrane as a kind of the ceramic membrane.

• Membrane Journal
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• v.9 no.2
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• pp.97-106
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• 1999

A and 2SM-5 type zeoli tic crystal films were synthesized on porous supports from the reaction mixture of 1.9 ${SiO}_2$1.5 $Na_20-Al_2O_3-40$ $H_20$ and $Si0_2$-0.l3 $Na_2O$-52 $H_20$-O.l2 TPAOH composition, respectively. The zeolite films were characterized by XRD and SEM. The 2SM -5 crystals grown on the porous matrix were very closely bound together. It was so difficult to obtain the perfectly intergrown crystals in the case of A-type zeolite and this crystal was transformed into P-type zeolite membrane with a prolonged reaction time. The densely intergrown A type zeolite crystal membrane could be also synthesized by the hydrothermal treatment at 100$^{\cirt}C$ after pressing the reaction mixture without addition of water. The pervaporation performance of the synthesized porous inorganic membranes was investigated for alcohol and water mixtures. A-type zeolite membrane crystallized as a thin film showed the selective \'Jermeability of water from the mixtures through the molecular sieving activity of micropores.

• Membrane Journal
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• v.17 no.4
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• pp.359-368
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• 2007

The copolymer membranes, poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) were prepared by phase inversion method using as an additive with N,N-dimethylformamid as a solvent. The pores are generated during the solvent and non-solvent exchange process in the coagulation bath filled with non-solvent (distilled water). The highest porosity of the membrane was 60%. The surface and cross-section of the membranes was observed with a scanning electron microscopy (SEM). The mechanical property of the membrane was determined by using an universal testing machine (UTM). Tensile strength of measured membranes is presented the maximum 6.57 MPa at 30 wt% of PVdF-HFP.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.27 no.1
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• pp.29-35
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• 2016

It is important to uniformly supply the fuel gas into the reaction activity area in polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). Recent studies have shown that the cell performance can be significantly improved by employing metal foam gas distributor as compared with the conventional bipolar plate types. The metal foam gas distributor has been reported to be more efficient to fuel transport. In this study, three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) simulations have been performed to examine the effects of metal foam flow field design on the fuel supply to the reaction site. Darcy's law is used for the flow in the porous media. By solving additional advection equation for fluid particle trajectory, the gas transport has been visualized and examined for various geometrical configuration of metal foam gas distributor.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.17 no.3
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• pp.347-352
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• 2006

분자전해질연료전지 내의 다공성 기체확산층은 반응가스의 확산과 전자이동통로의 역할을 수행할 뿐만 아니라 전기화학반응에 의해 공기극에서 생성된 수분(기상 혹은 액상)을 반응면으로부터 분리판 채널 방향으로 이동시켜 배출시키는 중요한 역할을 한다. 따라서 물관리를 통한 성능향상을 위해서는 기체 확산층의 구조 및 재료특성에 대한 심도 릴은 연구가 필요하다. 실제 단위전지 체결시 기체확산층은 분리판의 리브(rib)에 의해 눌리게 되며, 그 부분의 기공 크기 분포의 변화를 야기한다. 또한 리브 전단부분에서 탄소 섬유가 손상을 입으며, 탄소 섬유를 감싸고 있는 PTFE coating이 벗겨지게 되어 표면화학적 특성이 달라진다. 본 연구에서는 단위전지 체결 시 분리판에 의해 눌리는 기체확산층의 기공 크기 분포 변화를 측정하였으며, 기공의 소수성에서 친수성으로의 변화를 알아보았다. Mercury 기공 측정기와 PMI 기공 측정기는 큰 기공 분포의 변화에, 질소의 흡/탈착을 이용한 BET 방식은 작은 크기의 기공 분포 변화 관찰에 사용되었다. 체결압에 의한 탄소섬유의 구조적 변화와 아울러 표면의 습윤 정도의 변화를 XPS와 물/알콜 Uptake를 이용해 알아보았다. 이 연구를 바탕으로 물관리를 통한 연료전지 성능 향상을 위한 최적 GDL 선정에 기반이 되는 자료를 도출하였다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.7 no.5
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• pp.67-74
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• 2007

The unsymmetrically layered artificial material model is consistently introduced to find the optimum topologies of the plate structures. Reissner-Mindlin (RM) plate theory is adopted to formulate the present 9-node plate element considering the first-order shear deformation of the plates. In the topology optimization process, the strain energy to be minimized is employed as the objective function and the initial volume of structures is adopted as the constraint function. In addition, the resizing algorithm based on the optimality criteria is used to update the hole size introduced in the proposed artificial material model. Several numerical examples are rallied out to investigate the performance of the proposed technique. From numerical results, the proposed topology optimization techniques are found to be very effective to produce the optimum topology of plate structures. In particular, the proposed unsymmetric stiffening layer model make it possible to produce more realistic stiffener design of the plate structures.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.129-134
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• 2009

In the present study, the characteristic of flow distribution in the channel of a plate heat exchanger is investigated numerically. In order to accomplish the efficient and fast analyses of the flow characteristics in the channel, a semi-microscopic analysis has been performed using a porous media model. For semi-microscopic analysis using porous media, the flow resistance coefficients are obtained through the result of pressure drop in the experimental data. The results showed that the variation of mass flow rate, geometry and chevron angle strongly depend on the flow distribution in the channel. Particularly, the chevron angle is most important factor for uniform flow distribution.