• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.18 no.2
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• pp.18-28
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• 1996

메탄올이 자동차 연료로서 유망시 되고 있는 이유는 공급면과 이용면의 두 측면에서 장점을 가지고 있기 때문일 것이다. 공급면에 있어서는 원료가 천연가스나 석탄등 자원이 풍부하다는 점이 다른 연료에 비해 유리하며 특히 천연가스로 부터의 화학용 메탄올 제조기술이 거의 확립되어 있다는 점이다. 이용면에 있어서는 상온에서 운송, 저장 및 유량 제어 측면에서 취급이 비교적 용이하며 메탄올 연료의 특성상 옥탄가가 높고 희박연소한계가 넓어 고압축비 희박연소기관을 실현할 수 있으며, NOx나 매연 발생이 적은 저공해 연료인 점이 장점이다. 본 고에서는 본인의 실험실에서 이루어진 메탄올 연료에 대한 몇가지 실험결과들을 토대로 하여 메탄올 기관에 있어서의 일반적인 특성 및 문제점들에 대하여 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1158-1159
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• 2008

본 논문에서는 상온상태에서 2W급 직접 메탄올 연료전지 모듈을 구동하여 연료전지 모듈의 성능 특성을 분석하고자 한다. 상온상태에서 연료극으로 공급하는 메탄올의 농도와 유량을 변화를 시켜 상온에서 최적의 메탄올 농도와 유량을 찾고 공기극에 공기를 공급 하였을 때 와 공기를 공급하지 않았을 때 의 연료전지의 출력을 전자 부하기를 이용하여 부하를 주고 메탄올의 유량을 변화 시켜가면서 비교해보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.656-659
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• 2009

직접메탄올형 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell)는 휴대용으로 사용할 수 있는 소형 전원용으로 주로 개발되고 있으며, 다양한 용도로 사용이 가능하다. 하지만 직접메탄올연료전지에서 전해질로 많이 쓰이는 Nafion막은 이를 통한 메탄올 크로스오버(Crossover) 때문에 연료전지의 성능을 제한시키고 있다. 본 연구에서는 Nafion 117를 사용하여 전극 면적 100cm2 의 DFMC용 MEA를 제작하고, 공기 유량을 3ml/mim으로 고정하고, 메탄올 유량을 2,3 ml/min로 각각 공기극와 연료극에 공급하여 온도변화(50, 60, 70, $80^{\circ}C$)에 따른 성능을 확인하였다. DMFC의 적당 반응 온도는 $70^{\circ}C$로 생각되고, 유량은 메탄올 2ml/min, 공기 3ml/min유량 공급시가 성능이 높게 나오는 결과를 얻으나 일정시간 지나면 성능이 메탄올 3ml/min, 공기 3ml/min유량 공급시 보다 성능이 떨어지는 현상이 일어나기 때문에 $70^{\circ}C$ 반응온도에 메탄올 3ml/min, 공기 3ml/min의 유량 공급이 본 논문에서 최적화된 성능을 내는 조건으로 사료된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.138.1-138.1
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• 2010

직접메탄올 연료전지는 액체 메탄올 저장의 이점을 가지고 있어 이동형 전원 등의 응용에 적합하며, 최근 군사용 통신 전원이나 노트북용 전원으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 연료전지 스스로는 초기 기동을 할 수 없고 부하의 응답 특성에 빠르게 대응하기 어렵다. 따라서 연료전지와 배터리를 하이브리드로 구성하면 이러한 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 연료전지에 대한 부하가 안정되어 수명 연장에도 긍정적인 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 직접메탄올 연료전지와 리튬 이차전지를 연계하여 하이브리드 시스템을 구성하고자한다. 시뮬레이션을 통해 채널 형상에 따른 유동 및 차압을 해석하였으며, Single Cell, Short Stack 및 Stack의 특성을 평가하였다. 또한 하이브리드 시스템은 연료전지 스택, 연료전지 운전 장치, 리튬 이차전지, BMS, PCM, DC/DC Converter 등을 구성하여 시스템의 특성 등을 관찰하고자한다.

• Clean Technology
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• v.26 no.4
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• pp.329-335
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• 2020

Methanol synthesized from renewable hydrogen and captured CO2 has recently attracted great interest as a sustainable energy carrier for large-scale renewable energy storage. In this study, molten carbonate fuel cell's performance was investigated with the direct conversion of methanol into syngas inside the anode chamber of the cell. The internal reforming of methanol may significantly improve system efficiency since the heat generated from the electrochemical reaction can be used directly for the endothermic reforming reaction. The porous Ni-10 wt%Cr anode was sufficient for the methanol steam reforming reaction under the fuel cell operating condition. The direct supply of methanol into the anode chamber resulted in somewhat lower cell performance, especially at high current density. Recycling of the product gas into the anode gas inlet significantly improved the cell performance. The analysis based on material balance revealed that, with increasing current density and gas recycling ratio, the methanol steam reforming reaction rate likewise increased. A methanol conversion more significant than 90% was achieved with gas recycling. The results showed the feasibility of electricity and syngas co-production using the molten carbonate fuel cell. Further research is needed to optimize the fuel cell operating conditions for simultaneous production of electricity and syngas, considering both material and energy balances in the fuel cell.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.22-30
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• 1986

메탄올 자동차의 도입은 공해책연에서나, 대체연료면에서 중요한 과제라는 인식하에서 일본우수 성은 벌써부터 그의 열현을 목표로 개조차에 의한 성능테스트 실시 등의 여러 가지 준비를 하여 왔는데, 최근에는 자동차 공해대책의 견지에서 디젤엔진을 탑재하여 사용중인 트럭 및 버스에 대 하여 경유대신으로 깨끗한 연료의 사용을 요망하는 소리가 높아지고 있다. 또 운수부문에서도 석유대체에너지의 도입이 요망되고 있어, 메탄올 자동차는 다른 대체에너지를 사용하는 것에 비 해서 기술적, 경제적으로 가장 실용성이 높고, 도입이 준비기간이 짧기 때문에 매우 유망시되고 있다. 자동차연료로서의 메탄올에는 몇가지 문제점이 있다고 지적되기도 하였으나 현재는 모두 기술적 대응이 이루어져 메탄올 자동차의 실용화를 저해하는 문제는 거의 없다고 하겠다. 뿐 만아니라 매탄올의 원료가 되는 천연가스는 세계적으로 대량, 광범하게 존재하고 있어 석유가 격면에서도 대량생산이 궤도에 오르게 되면 경유와 비슷하게 될 가능성이 있다. 따라서 메탄올 자동차는 금후 적극적으로 도입을 추진하여야 할 것이며, 도시버스, 시내집배 트럭 등에 사용되면 자동차공해대책, 에너지 대책의 측면에서 상당히 큰 효과가 기대될 수 있을 것이다. 이러한 메 탄올이 석유대체연료로서 안착될 때까지는 당연히 조성조치가 필요하며 전입을 방해하는 과제는 없어야 할 것이다.

• Fire Science and Engineering
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• v.22 no.5
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• pp.79-82
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• 2008

Biodiesel is manufactured from vegetable oils, etc. in reaction with methanol so that the product of biodiesel may be dangerous due to the methanol remained of it. The risks of methanol remained in biodiesel were studied by measuring flash points and dynamic viscosity to some samples of biodiesel by adding methanol to a certain percentage of. The results of flash points of biodiesel are decreased in accordance with increasing of methanol in biodiesel and also decreasing the dynamic viscosity. It was shown that the risks of explosion of biodiesel are significantly high due to lower flash points resulted from methanol remained in biodiesel fuel as a reactant or adding to biodiesel for reduction of viscosity.

• Journal of Energy Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.200-207
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• 1993

A methanol reformer was designed and fabricated using a CuO-ZnO low temperature shift catalyst, and its operation characteristics have been studied for the phosphoric acid fuel cell (PAFC) power generation system. The type of reactor was annular Methanol was consumed both for heating and for reforming fuel. Contents of carbon monoxide produced from the reformer increased as the reaction temperatures increased, but decreased as the mole ratios of water to methanol(H$_2$O/CH$_3$OH) increased. At steady state operating conditional, temperature profile of the catalytic reactor of the reformer was well coincide with the model equation, and it took 50 minutes from start to the rated condition of the reformer. When the system was operated at 4/4 and 1/4 of load, thermal efficiencies of the system were 72.3% and 77%, respectively. When the PAFC system was operated with reformed gas in the range of 62 V-37.6 V and 0-147 A, the trend of I-V curve showed a typical fuel tell characteristic. At steady state condition, the flow rates of reforming and combustion methanol were 88.1 mol/h and 50.1 mol/h, respectively.

• Journal of Energy Engineering
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• v.19 no.1
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• pp.25-31
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• 2010

In this experimental research, it was studied to compare with pure gasoline and the fuels of RM50 (reformulated methanol fuel) for performance and exhaust emissions without reconstruction of engine systems. RM50 has a wider range of combustion limitation, which is one of the methanol's characteristics. This causes a stable driving state of RM50 in the experimental condition of unstable state and a low cycle by cycle variation which is used to determine the driving state. It is determined that fuel stability is better because cycle by cycle variation varies within 10%, therefore, driving characteristics is relatively good. In all conditions, RM50 has lower exhaust emissions of CO, HC, NOx than gasoline fuel, however, RM50's noise characteristics are 0.5~2dB higher at all condition, and in the result of the experiments of rubber fusion, it increases the utility possibility of RM50.

• Clean Technology
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• v.10 no.1
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• pp.9-17
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• 2004

Direct methanol fuel cell(DMFC) with proton exchange membrane (PEM) has advantages over the conventional power source (e.g. vehicle). DMFC, however, has a problem to be solved such as methanol crossover, high anodic overpotential and limiting current density, etc. The physicochemical phenomena in DMFC can be described by coupled PDEs (partial differential equations), which can be solved by a PDE solver. In this paper, we utilized a commercial software FEMLAB to solve the PDEs. The FEMLAB is one of the software programs available which are developed as a solver for building physics problems based on PDEs and is designed to simulate systems of coupled PDEs which may be 1D, 2D, 3D, non-liner and time dependent. We performed simulation using the Tafel equation as an electrochemical reaction model to analyze methanol concentration profile in DMFC system. We confirm that the rapid decrease of methanol concentration at anodic catalyst layer with the increase of the current density is a main reason of the low performance in DMFC through simulation results.