• Title/Summary/Keyword: 수소전이

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Start and Idle Combustion Characteristics of Hydrogen Engine for the HALE UAV (고고도 무인기용 수소 엔진의 시동성 및 공회전 연소 특성)

  • Kim, Yong-Rae;Choi, Young;Lee, Janghee
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.19 no.6
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    • pp.22-27
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    • 2015
  • Hydrogen features highest energy density per mass and is expected to be desirable as a fuel of HALE(High altitude long endurance) UAV(Unmanned aerial vehicle). A reciprocating internal combustion engine is known to be a reliable and economic power source for this kind of UAV. Therefore, the combination of hydrogen and engine is worth of doing research. Test bench with 2.4L Spark-Ignited engine was prepared for the experiment in which start and combustion characteristics at idle condition were examined in this study. Stable hydrogen supply system and a universal ECU(Engine control unit) were also utilized for the test engine. Equivalence ratio and spark timings at idle operation were investigated and compared to the data of gasoline engine. The results will be a starting point for full-scale research of hydrogen engine for HALE UAV.

Hydrogen Generation Technology for Hydrogen Fueling Station (수소스테이션용 고효율 수소제조 기술개발)

  • Oh, Young-Sam;Park, Dal-Lyung;Cho, Young-Ah
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.92-101
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    • 2005
  • 세계적으로 수소에너지를 미래 에너지의 대안으로 여겨지고 있기 때문에 수소에너지 관련기술은 미래 국가 경쟁력을 좌우할 것으로 예상되고 있으며 수소에너지시대의 핵심인 수소스테이션 관련기술을 개발은 국가 연료전지 시장을 비롯한 수소 자동차 산업 전반에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 이에 따라 전 세계적으로 수소에너지를 차세대 에너지원으로 개발하기 위하여 전력을 다하고 있으며 수소제조기술개발 및 수소스테이션 실증연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 수소제조장치 관련 국내외 기술개발 현황과 수소스테이션용 고효율 수소제조장치 장치 개발 현황을 소개하고자 한다.

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Development of $20Nm^3$/hr Scale High Efficiency Steam Reformer for Hydrogen Fueling Station (수소스테이션용 $20Nm^3$/hr급 컴팩트형 고효율 수소제조장치 기술개발)

  • Oh, Young-Sam;Park, Dal-Young;Cho, Young-Ah
    • New & Renewable Energy
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    • v.1 no.4 s.4
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    • pp.12-18
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    • 2005
  • 세계적으로 수소에너지를 미래 에너지의 대안으로 여겨지고 있기 때문에 수소에너지 관련기술은 미래 국가 경쟁력을 좌우할 것으로 예상되고 있으며 수소에너지시대의 핵심인 수소스테이션 관련기술을 개발은 국가 연료전지 시장을 비롯한 수소 자동차 산업 전반에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 이에 따라 전 세계적으로 수소에너지를 차세대 에너지원으로 개발하기 위하여 전력을 다하고 있으며 수소제조기술개발 및 수소스테이션 실증연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 수소스테이션용 $20Nm^3$/hr급 컴팩트형 고효율 수소제조장치 기술개발내용에 대하여 소개하고자 한다.

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Investigation of the High Temperature Shift for a Generation of High Purity Hydrogen (고순도 수소생산을 위한 고온전이 반응 연구)

  • Lim, Mun Sup;Chun, Young Nam
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.19 no.2
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    • pp.157-160
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    • 2008
  • The generation of high-purity hydrogen from hydrocarbon fuels is essential for efficient operation of fuel cell. In general, most feasible strategies to generate hydrogen from hydrocarbon fuels consist of a reforming step to generate a mixture of $H_2$, CO, $CO_2$ and $H_2O$ (steam) followed by water gas shift (WGS) and CO clean-up steps. The WGS reaction that shifts CO to $CO_2$ and simultaneously produces another mole of $H_2$ was carried out in a two-stage catalytic conversion process involving a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). In a typical operation, gas emerges from the reformer is taken through a high temperature shift catalyst to reduce the CO concentration to about 3~5%. The HTS reactor was designed and tested in this study to produce hydrogen-rich gas with CO to a range of 2~4%. The iron based catalysts (G-3C) was used for the HTS to convert the most of CO in the effluent from the partial oxidation (POX) to $H_2$ and $CO_2$ at a relatively high rate. Parametric screening studies were carried out for variations of the following variables: reaction temperature, steam flow rate, components ratio ($H_2/CO$), and reforming gas flow rate.

A Perspective on Nuclear Production of Hydrogen (원자력을 이용한 수소 생산 전망)

  • 이한명;오근배
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.105-110
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    • 2002
  • 수소는 환경친화적이며, 재생 가능한 에너지로서의 특징을 가지고 있으므로 미래 에너지원의 하나로 주목받고 있다. 현재 전 세계에서 생산되고 있는 수소의 대부분은 화석연료를 이용하여 제조되고 있으나 제조 과정에서 이산화탄소를 배출함으로써 지구온난화를 가속화시키는 단점을 지니고 있다. 이에 따라 세계 각국은 화석연료 자원에 의존하지 않고 수소를 생산하기 위한 방안들을 개발 중에 있다. 이러한 방안 중에서 원자력은 환경 친화적이며 지속 가능하게 수소를 생산할 수 있는 방안의 하나로 주목받고 있다.(중략)

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$H_2$ plasma resistant Al-doped zinc oxide transparent conducting oxide for a-Si thin film solar cell application

  • Yu, Ha-Na;Im, Yong-Hwan;Lee, Jong-Ho;Choe, Beom-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.177-177
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    • 2010
  • 고효율 비정질 실리콘 박막 태양전지 제작을 위해서는 광파장대에서 optical confinement 능력을 최대화할 수 있는 기술이 필수적이다. 효율적인 photon trapping을 위해서는 back reflector를 사용하거나 전면전극인 투명전도성막의 표면에 요철을 형성하여 포획된 태양광의 내부 반사를 증가시키거나 전면 투명전극에서 반사를 감소시켜 태양광의 travel length를 증가시키는 방법이 일반적이며, 이를 통해 흡수층의 효율을 최대화할 수 있다. 이 중 전면전극으로 사용되는 투명전도성막은 불소가 도핑된 tin-oxide가 주로 사용되었으나, 최근 들어 Al이 도핑된 산화아연막을 이용한 비정질 실리콘 박막 태양전지 개발에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 투명전극 증착후 표면의 유효면적을 증가시키기 위해 염산 용액을 이용하여 표면 텍스쳐링을 수행한다. 그후 흡수층인 p-i-n 층을 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 형성하는 것이 일반적이다. 이때 표면처리 된 투명전극은 수소플라즈마에 대해 특성이 변하지 않아야 고효율 비정질 실리콘 박막 태양전지 제조에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 표면처리 된 AZO 투명전극의 수소플라즈마에 의한 특성 변화에 대해 고찰하였다. 먼저 AZO 투명전극은 스퍼터링 공정을 적용하여 $1\;{\mu}m$두께로 증착하였고, 0.5 wt%의 HCl 용액을 이용하여 습식 식각을 수행하였다. 수소플라즈마 처리 조건은 $H_2$ flow rate 30 sccm, working pressure 20 mtorr, RF power 300 W, Temp $60^{\circ}C$ 이며 3분간 진행하였다. 표면형상은 수소플라즈마 전 후에는 큰 차이를 보이지 않았으며 AZO의 grain size는 각각 220 nm, 210 nm로 관찰되었다. 투명전극의 가장 중요한 특성인 가시광선 영역에서의 투과도는 수소플라즈마 처리전에는 90 % 이상의 투과도를 보였으나, 수소플라즈마 처리 후에는 85 %로 약간 저하된 특성을 보였다. 그러나 이는 박막 태양전지용 전면전극으로 사용하기 위한 투과도인 80 % 이상을 만족하는 결과로, 비정질 박막 실리콘 태양전지 제작에 사용될 수 있다. 또 하나의 중요한 특성인 Haze factor 역시 수소플라즈마 처리 전 후 모두 10 이상의 값을 나타냈다. 하지만 고효율 실리콘 박막 태양전지에 적용하기 위해서는 Haze factor를 증가시키는 공정 개발에 대한 추가 연구가 필요하다.

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Hydrogen Embrittlement of TRIP Steel Charged with Hydrogen Under Two Type Electrolytes (2종 전해질 분위기하 수소주입된 TRIP 강의 수소취성)

  • Choi, Jong-Un;Lee, Sang-Wook;Lee, Kyung-Min;Kang, Kae-Myung
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.19 no.1
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    • pp.57-63
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    • 2015
  • The hydrogen was charged TRIP steel by electrochemical method under 0.5M $H_2SO_4$ electrolyte and 0.5M NaOH electrolyte with hydrogen charging conditions respectively. The degree of hydrogen embrittlement of TRIP steel was evaluated by using micro Vickers hardness tests. These results showed that the degree of hydrogen embrittlement in acidic electrolyte with hydrogen penetration and hydrogen diffusion through the depth of specimen was more sensitive than its alkaine electrolyte between two type electrolytes. However, it was investigated that micro Vickers hardnesses of surface in acidic electrolyte under two electrolyte were higher than those of alkaine electrolyte. It was thought that in case of hydrogen embrittlement in acid-ice electrolyte, hydrogen charging time was more effective than current density, in case of alkaine electrolyte, hydrogen current density was more effective than charaging time.

Current Progress of Development of $30Nm^3/hr$ Scale Hydrogen Refueling Station with Natural Gas Reformer (천연가스 개질형 $30Nm^3/hr$급 수소스테이션 연구개발 현황)

  • Lee, Young-Chul;Cho, Young-Ah;Park, Dall-Young;Choi, Chung-Hwan;Kim, Jae-Dong;Song, Taek-Yong;Cho, Byoung-Hak;Kim, Dong-Hyeok;Lee, Jung-Sung;Oh, Young-Sam;Hong, Sung-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.25-28
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    • 2006
  • 수소는 청정에너지로서 미래에너지의 대안으로 여겨지고 있기 때문에 수소에너지 관련 기술은 미래 국가 경쟁력을 좌우할 것으로 예상되며 이러한 수소에너지의 핵심인 수소스테이션 관련 기술은 국가연료전지 시장을 비롯한 수소자동차 사업 전반에 커다란 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 이에 따라 전 세계적으로 수소에너지를 차세대 에너지원으로 개발하기 위하여 전력을 다하고 있으며, 수소연료전지자동차 개발과 아울러 수소스테이션 개발에 대한 인프라 구축 및 실증연구가 본격적으로 이루어지고 있다. 국내에서도 가스공사를 비롯한 에너지 관련 기업에서 수소스테이션 건설이 추진되고 있으며, 본 연구에서도 수소인프라 구축의 일환으로 추진되고 있는 수소스테이션 개발 현황에 대하여 논의하고자 한다.

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The Study on the Mechanical Characteristics of Hydrogen Embrittlement for the Weld Zone of Ferrite Stainless Steel (페라이트 스테인리스강 용접부에 대한 수소취성의 기계적 특성에 관한 연구)

  • Choi, Byung-Il;Lim, Uh-Joh
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.9 no.4 s.29
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    • pp.11-16
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    • 2005
  • In this paper, the hydrogen osmosis test and the mechanical tensile test were carried out to examine hydrogen cracking behavior of STS444 with welding conditions. In $0.5MH_2SO_4+0.001M \;As_2O_3$ solution, the hydrogen embrittlement characteristics of weld zone of STS444 added to load of $1,400 kg/cm^2$ together with hydrogen osmosis by current of $30mA/cm^2$ for 60 min. was considered. As a result of study on the hydrogen embrittlement and mechanical characteristics of STS444외와 with welding conditions the tensile stress and elongation of STS444 get lower by the absorption of oil or water before welding. Also, the reduction rate of tensile stress and elongation of STS444 is larger because of hydrogen embrittlement by the absorption of oil or water. STS444 by the absorption of water before welding is more sensitive to hydrogen embrittlement than oil.

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