• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.459-459
• /
• 2007

VHF ICP (Very High Frequency Inductively Coupled Plasma) 반응기에서 반응기 압력, 수증기 유량, 플라즈마 출력, 반응기온도 등의 공정변수에 따른 수증기 분해특성과 수소생성거동을 실험하였다. 플라즈마 분해 특성은 OES(Optical Emission Spectroscopy)를 사용하여 분석하였으며, QMS(Quadrapole Mass Spectroscopy)를 이용하여 배기가스 성분을 분석하여, 수증기 분해거동 및 수소생성 효율을 조사하였다. 본 연구실에서 설계한 초고주파 유도결합 플라즈마는 고밀도 플라즈마 생성과 낮은 압력에서도 안정된 플라즈마 발생 특징을 나타내었다. 플라즈마 출력의 증가에 따른 수증기의 분해와 수소생성 거동은 개시영역, 선형증가영역, 포화영역의 세 영역으로 구분되는 특징을 나타내었다. 유량 및 압력의 증가에 따라 포화에 필요한 플라즈마의 출력이 증가되는 경향을 나타내었다. 본 실험의 온도범위에서는 온도 증가에 따른 수증기 분해 및 수소생성 증가효과는 플라즈마 출력의 영향에 비하여 매우 미미한 정도로 플라즈마의 높은 에너지 전달효과를 확인할 수 있었다. 따라서, 낮은 반응기 온도에서도, 유량 및 압력에 따른 포화 플라즈마조건을 설정할 경우, 높은 에너지 효율의 수소 제조가 가능함을 알 수 있었으며, 물분해 플라즈마를 이용한 저온 산화물 박막증착에의 적용도 기대된다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.43-48
• /
• 2021

This study was conducted using FLACS, a specialized gas accident analysis program. Hydrogen refueling stations subject of safety analysis, consist of compression facilities, storage tanks, and hydrogen piping. The safety analysis of potential risk factors was conducted after reflecting the design specifications of major facilities and components, environmental conditions around hydrogen refueling stations, etc. As of 2021, about 70 refueling stations in Korea are available, and 1,200 are scheduled to be introduced in the next 2040. To prepare for possible accidents caused by potential hazards for the safe distribution of hydrogen refueling stations, we intend to derive hydrogen leakage diffusion scenarios and review their safety.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.39 no.3
• /
• pp.261-269
• /
• 2015

In this study, numerical analysis of curved channel steam-methanol reformer was conducted using the computational fluid dynamics (CFD) commercial code STAR-CCM. A pre-numerical analysis of reference model with a cylindrical channel reactor was performed to validate the combustion model of the CFD commercial code. The result of advance validation was in agreement with reference model over 95%. After completing the validation, a curved channel reactor was designed to determine the effects of shape and length of flow path on methanol conversion efficiency and generation of hydrogen. Numerical analysis of the curved-channel reformer was conducted under various flow rate ($10/15/20{\mu}l/min$). As a result, the characteristics of flow and mass transfer were confirmed in the cylindrical channel and curved channel reactor, and useful information about methanol conversion efficiency and hydrogen generation was obtained for various flow rate.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.36 no.6
• /
• pp.639-646
• /
• 2012

The characteristics of autoignited lifted flames in laminar jets of carbon monoxide/hydrogen fuels have been investigated experimentally in heated coflow air. In result, as the jet velocity increased, the blowoff was directly occurred from the nozzle-attached flame without experiencing a stabilized lifted flame, in the non-autoignited regime. In the autoignited regime, the autoignited lifted flame of carbon monoxide diluted by nitrogen was affected by the water vapor content in the compressed air oxidizer, as evidenced by the variation of the ignition delay time estimated by numerical calculation. In particular, in the autoignition regime at low temperatures with added hydrogen, the liftoff height of the autoignited lifted flames decreased and then increased as the jet velocity increased. Based on the mechanism in which the autoignited laminar lifted flame is stabilized by ignition delay time, the liftoff height can be influenced not only by the heat loss, but also by the preferential diffusion between momentum and mass diffusion in fuel jets during the autoignition process.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.71-77
• /
• 2014

The performance of catalysts for the recombination of oxyhydrogen gas was measured and compared with the results obtained from theoretical model. The oxyhydrogen gas was generated by the electrolysis cell and recombined through the fixed bed catalytic reactor. The yield that is the ratio of water-amount produced to the water-amount consumed in the electrolysis cell was increased with the increase of KOH concentration in electrolysis cell and the applied current. The catalyst 1 showed the best performance and the yield was under 60 %. The faradic yield calculated by Faraday's law showed about 100% in maximum with catalyst 1. The production rate of water generated by the recombination was 5-40 g/day dependent on the flow rate of mixed gas. Considering the results calculated from the pseudo-homogeneous catalytic reactor model, the hot point inside the reactor was moved to the direction of outlet and the maximum temperatures were $440-480^{\circ}K$ when the gas flow rate increased. The production rate of water calculated from the theoretical model showed good agreement with experimental results below the flow rate of $0.5cm^3/sec$, but there were much differences above that flow rate.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.41 no.4
• /
• pp.302-309
• /
• 2017

If a hydrogen explosion occurs in a containment building, its multiplex defense wall may be destroyed and a large amount of radioactive material may be released. The hydrogen occurred interacting with melting fuel rods must be effectively controlled and removed. however, the countermeasures for reducing explosion risk are difficult to carry out, due owing to the various variety of accident scenarios causes and the irregularity of hydrogen distribution and behavior. In this study, We examine the guide structures while considering the ambient flows, in order to improve the efficiency of PAR the widely used Passive Autocatalytic Recombiner(PAR). We simulate the fluid behavior and the hydrogen reduction rate were simulated when a guide is attached to the two-step catalyst PAR. For an upward flow, the consisting of a height of 150mm, a gap of 0mm, and a performs $60^{\circ}$ showed the best. In contrast, for a sideways flow, a consisting of the height of 150mm, a gap of 100mm, and a performs $60^{\circ}$ showed the best in the case of side ward flow. for a downward flow, a consisting of the height of 50mm and a directly attached guide produce the best in the case of down ward flow results.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.56-60
• /
• 2001

경험에 의하면 앞에서 언급한 장비의 사용, 규율, 규제된 용제의 사용, 기름 페인트 사용의 억제, 그리고 엄격한 페인트 과정을 따르는 것에 의해 잠수함내의 탄화수소 농도를 100만분의 1 또는 2 수준으로 유지할 수 있다. 예방책으로는 세심한 관찰, 선체내로 들여오는 모든 물질의 기록 그리고 규제된 물질의 사용 시간, 장소 및 양의 제어이다. 이러한 점들은 잠수함 내부를 안전하고 건강한 환경으로 설계하기 위하여 활용될 수 있는 자료들이다. 잠수함 내의 공기질은 적외선 분광 광도계, 질량 분광계, 상자성(paramagnetics), 열전도율, 광이온화 그리고 열량 검사에 의해 분석될 수 있다. 분석된 결과는 과거의 데이터와 비교되어 활성탄충의 교체등을 포함하여 유지 관리의 자료로 활용된다. 이러한 원리를 이용한 다양한 계측기가 선체 내의 대기 상태를 분석하기 위하여 사용된다. 중앙 대기 측정기, 추적 가스 분석기, 수소 탐지기, 이동형 대기 모니터, 이동형 산소 분석기, 탄광 안전 지시계, 열량 분석관, 탐지 펌프 시험기가 사용된다. 이러한 계측기는 잠수 전 또는 후에 사용된다. 계측기는 화재 발생시 영향을 받지 않은 공간 또는 냉매가 충전되는 장소에 사용된다. 오늘날 여러 종류의 특별한 잠수함이 존재한다. 정찰 업무를 통해 세계 평화를 유지하고 특별한 임무를 수행하는 것보다 덜 복잡한 목적을 지닌 잠수함도 있다. 그러나 선원들이 안전한 내부 환경 속에서 바다 속을 항해하고 계속 그 응용 범위를 확장하기 위하여 앞에서 언급한 장비들 또는 그 변형들이 사용되어야 한다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.32-38
• /
• 2018

The purpose of this study is to assess quantitatively the amount of leaks and the extent of dispersion in case of a leak at a hydrogen fluoride tank container unloading station, and to suggest a safety improvement plan to prevent recurrence of similar accidents. In 2012, Company H leaks 8 tonnes of tank containers with a maximum storage capacity of 18 Ton, causing it to become a social issue. As a result of calculation using Gaussian plume model, the concentration was estimated to be more than 20ppm from the leak point to 1,321 m radius. The leakage of hydrogen fluoride from the company R in 2014 was estimated to be 11.02 kg, of which 2.9 kg was treated by the scrubber. As a result of calculation using Gaussian plum model, the damage range with a concentration of 20ppm or more from the leak source was estimated to be 69 m in radius. As a result of comparing the above two accidents, it was found that the leakage amount was about 987 times different and the damaged site was more than 19 times different. Therefore, it was concluded that it was necessary to control the wearing of the protective equipment, the enclosure of the unloading site, the installation of the scrubber, and the emergency training to avoid the accidental leakage of a hydrogen fluoride from the unloading site.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.54-61
• /
• 2007

The influences of pH were investigated for anaerobic hydrogen gas production under the constant pH condition ranged from pH 3 to 10. Carbon dioxide and hydrogen gas were main components of the gas but methane was not detected in the produced gas when sucrose was added in enrichment medium. When the modified Gompartz equation was applied for the statistical analysis of experimental data, a hydrogen production potential and maximum gas production rate at pH 5 were 1,182 mL and 112.46 mL/g dry wt biomass/hr. The hydrogen conversion ratio was 22.56%. The butyrate/acetate ratios at pH 5 and pH 6 are 1.63 and 0.38. Higher butyrate/acetate ratio produced more hydrogen gas generation. The Haldane equation model was used to find the optimum pH and fitted well with the experimental data$(r^2=0.98)$. The optimum pH and specific hydrogen production were 5.5 and 119.61 mL/g VSS/h.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.211-212
• /
• 2011

플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.