• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.307-313
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• 2011

금속산화물을 이용한 2단계 산화/환원 반응은 GTL, CTL 의 반응원료인 합성가스 및 수소 생산기술이다. 이 기술은 메탄을 환원제로 사용함으로써 비교적 저온에서 산화/환원 반응을 할 수 있는 장점이 있다. 하지만 반복 사이클의 시연에서 금속산화물의 소결현상으로 인한 활성저하가 이 기술의 문제점 중의 하나이다. 본 연구에서는 2.5 kW Xenon arc lamp 가 설치된 solar simulator를 사용 하였으며, 무기물 다공성 폼 (SiC foam)및 유기물 다공성 폼 (Ni, Cufoam)에 $CeO_2/ZrO_2$ 를 코팅하여 연속적인 합성가스 및 수소 생산 가능성을 알아보았다. 반응 전 후의 $CeO_2/ZrO_2$ 의 결정 구조를 SEM 과 XRD 를 통해 분석하였다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.16 no.3
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• pp.296-305
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• 2005

최근 수소에너지가 환경문제를 해결해 줄 수 있는 대체에너지로 각광받으면서 수소에너지의 사용이 가지고 올 새로운 에너지 체제에 대한 시나리오 연구가 다양하게 수행되고 있다. 수소 기술-경제체제의 가능한 시나리오를 제시하는 것은 미래 사회에서 수소가 에너지 운반체로서 담당하게 될 역할을 명확히 할 수 있음과 동시에 에너지라는 거대한 기술-경제체제의 변화를 위해 현재 수행해야 할 에너지 정책과 전략에 대해 큰 시사점을 줄 수 있기에 의미가 있다. 본 연구는 수소의 생산, 저장 및 운반, 그리고 응용분야에서의 다양한 기술의 SWOT 분석을 통해 가능한 시나리오를 단기와 장기로 나누어 제시했다. 그 결과 앞으로의 수소 기술-경제체제의 구조는 기술적 완성도 뿐 아니라 사회적 수용성, 사회적 적응성 등 외부의 환경변화에도 많은 영향을 받음을 알았다. 그렇기 때문에 수소에너지에 관한 전략과 정책은 이러한 변동을 충분히 고려하면서 결정돼야 한다.

• Membrane Journal
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• v.32 no.5
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• pp.283-291
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• 2022

Hydrogen energy has received much attention as a solution to the supply of renewable energy and to respond to climate change. Hydrogen is the most suitable candidate of storing unused electric power in a large-capacity long cycle. Among the technologies for producing hydrogen, water electrolysis is known as an eco-friendly hydrogen production technology that produces hydrogen without carbon dioxide generation by water splitting reaction. Membranes in water electrolysis system physically separate the anode and the cathode, but also prevent mixing of generated hydrogen and oxygen gases and facilitate ion transfer to complete circuit. In particular, the key to next-generation anion exchange membrane that can compensate for the shortcomings of conventional water electrolysis technologies is to develop high performance anion exchange membrane. Many studies are conducted to have high ion conductivity and excellent durability in an alkaline environment simultaneously, and various materials are being searched. In this review, we will discuss the research trends and points to move forward by looking at the research on anion exchange membranes based on commercial polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene (SEBS) block copolymers.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.32 no.4
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• pp.627-642
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• 2022

The world's long reliance on fossil fuels (e.g., oil, coal, and natural gas) is severely changing its environment and climate. Energy research has focused on developing hydrogen as the most promising energy carrier and a key technology for sustainable energy development. Hydrogen can be classified as gray, blue, green, and otherwise according to the raw materials and methods used for production and processing. For the development of hydrogen energy, geologists are attempting to identify the mechanism of abiotic hydrogen generation by serpentinization or hydrothermal alteration. Teams in the United States, France, and Australia have researched laboratory-scale hydrogen production through water-rock interactions under various conditions, whereas there has been almost no research on abiotic hydrogen in South Korea. This paper reviews the current state of international research on hydrothermal alteration and offers suggestions for future investigations of abiotic hydrogen production in South Korea.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.266-266
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• 2015

전 세계적으로 무한한 청정에너지 개발에 대한 연구가 주목받고 있다. 그 중, 수소에너지는 화석연료의 고갈과 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 자원이며 수소 생산 방법 중에서도 태양에너지를 이용한 수소 생산 기술은 가장 이상적인 수소 생산 시스템이라 할 수 있다. 대표적인 광전극 소재로는 $WO_3$, ZnO, $Fe_2O_3$, $BiVO_4$ 등과 같은 무기 소재가 주로 사용되고 있으며, 최근에는 Si, CIGS 등과 같은 태양전지와 상기 광전극을 집적하는 탄뎀형 소재/소자가 개발되고 있다. 광전반응이 우수한 전도성 고분자는 광전기화학 전지의 소재로 개발되고 있다. 그러나 유기물의 수중 불안전성 문제 때문에 직접적으로 물에 침전시키는 것이 아니라 외부의 인가 전원용으로 그 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 유기계 소재의 direct energy conversion을 위한 효율 및 수중 안정성 향상을 위하여 Ni계 촉매 및 그래핀옥사이드가 융합된 유기기반 광전기화학전지를 개발하였다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.28 no.3
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• pp.151-159
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• 2013

수소연료전지차(fuel cell electric vehicle)는 가솔린 내연기관 대신 수소와 공기 중의 산소 결합으로 전기를 자체 생산하는 연료전지를 동력원으로 하는 자동차이다. 엔진이 없기 때문에 배기가스 및 오염물질을 배출하지 않아 세계적으로 점점 강화되고 있는 환경규제에 대응하기 위한 친환경 자동차로 부각되고 있다. 미국, 유럽, 일본 등 주요 선진국들은 수소연료전지차 보급을 앞당기기 위해 기술 개발을 지원하고 있고 수소연료전지차 실증 사업 및 프로젝트를 추진하고 있으며, 수소충전소 인프라 확충 및 관련 제도의 정비에 박차를 가하고 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.209-214
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• 2018

In this paper, the techno-economic analysis of glycerol steam reforming for $H_2$ production capacity of $300m^3\;h^{-1}$ was carried out. The process of glycerol steam reforming was constructed by using Aspen $HYSYS^{(R)}$, a commercial process simulator, and parametric studies for the effect of the operating temperature on $H_2$ production was performed. Moreover, the economic analysis was conducted through an itemized cost estimation, sensitivity analysis (SA) and cash flow diagram (CFD), and the unit $H_2$ production cost was 5.10 $ ${kgH_2}^{-1}$ through the itemized cost estimation of glycerol steam reforming for $H_2$ production capacity of $300m^3\;h^{-1}$. SA was employed to identify key economic factors and various economic indicators such as net present value (NPV), discounted payback period (DPBP), and present value ratio (PVR) were found according to $H_2$ selling price using CFD.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.51-59
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• 2005

수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

• Nuclear industry
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• v.29 no.3
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• pp.77-90
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• 2009

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.359
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• pp.12-16
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• 2006