• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권5호
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• pp.337-345
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• 2016

화석에너지의 고갈문제와 환경에 대한 문제가 대두되면서 지속가능한 에너지를 확보해야하는 중요성이 점차 우리나라에서도 부각되고 있다. 이에 본 연구는 국내외 수소에너지 관련 기술 산업의 현황을 고찰하고, 향후 국내 수소에너지 산업인프라 조성에 요구되는 정책적 전략방안을 제시하고자 한다. SWOT분석을 이용하여 제시할 전략에 적합한 각 세부요인을 도출하는 것이 본 연구의 목적으로 한다. 국내외 수소에너지 이용에 관한 이론적 고찰을 통해 세계 수소에너지 자원의 활용이 높은 국가들의 수소에너지 지원 현황을 살펴보았고, 수소에너지 관련 보고서 및 논문 등의 선행연구를 분석하여 평가요인 도출을 실시하였다. 이를 통해 70개의 세부속성 요인을 추출한 후 중복성과 편중성, 객관성 등의 문제를 제거하기 위해 학계 전문가들을 대상으로 요인적합성 검증에 대한 설문을 실시하였다. 그 결과 강점요인인 '사용 및 저장, 운송의 용이성'만 제외되었고 나머지 강점요인 3개, 약점요인 4개, 기회요인 5개, 위협요인 4개 등 총 16개 요인을 수소에너지 산업인프라 조성에 요구되는 정책적 전략방안의 최종요인으로 선정하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.518-521
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• 2008

수소에너지는 다양한 원료로부터의 수소생산을 위한 반응기술 및 생산물로부터 수소 정제를 위한 분리기술의 확립과 더불어, 대형화 시스템부터 소형 시스템에 이르는 공정기술을 확보하는 것이 다가오는 청정 대체에너지 체제에 대비하기 위하여 필요하다. 이를 위해서는 생산된 수소 혼합물에서부터 수소를 분리 정제하는pressure swing adsorption (PSA) 의 개발이 필수적이다. 이 기술은 이미 다양한 분야에 성공적으로 상용화 적용되어 기술의 타당성을 제시하고 있으나, 국내의 경우 수입에 의존하고 있어 이를 설계 할 수 있는 공정모사기 (simulator)의 개발이 우선되어야 한다. 따라서 효율적으로 PSA 공정 및 scale-up기술을 확보하기 위해서는 전산모사기 개발의 선행이 필수적이다. PSA 공정의 전산모사기는 물질수지, 에너지수지, 모멘텀수지와 더불어 흡착평형과 속도식이 결합되어 개발되어야 한다. 특히 공정에 다양한 단계가 적용되기 때문에 복잡한 boundary condition이 적용되며, 연속순환공정이라 하더라도 각 단계가 discrete 하게 해석되어야 한다. 따라서 공정모사는dynamic simulator로 개발되어야 정확도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 제철소에서 발생하는 수소혼합물이 WGSR 반응기를 거쳐 수소의 농도를 향상 시키고, 이를 유입가스로 사용하는 $H_2$ PSA 공정 모사기를 개발하고자 한다. 수소 생산을 위한 PSA 공정 모사기 개발을 통하여 95% $H_2$ 순도와 90% 회수율 규모의 수소를 생산할 수 있는 PSA 공정의 설계 기술기반을 확보하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제15권2호
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• pp.96-106
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• 2006

다양한 수소에너지의 생산방법 중에서 진정으로 청정하고 지속가능한 유일한 기술이 물로부터 수소를 획득하는 태양-수소제조 시스템이다. 태양에너지를 활용한 물로부터 수소생산 연구는 1979년 일본 동경대학의 Honda와 Fujishima 교수의 광전기화학적 방법이 성공적으로 제시된 이래로 매우 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 관심은 가시광 광촉매 제조, 광전기화학전지 등의 개발을 유발하였으며, 융합기술의 하나인 바이오-광촉매 복합시스템 구성 등의 연구를 도출시켰다. 본 고에서는 이들 태양의 광에너지를 직접 활용한 물분해 수소생산 기술을 소개하였으나 태양열을 이용한 수소 제조기술은 포함시키지 않았다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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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)

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.93-110
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• 1996

금속수소화물은 열에너지 및 수소저장 또는 에너지변환장치 등에 많은 응용이 기대되고 있다. 특히 금속수소화물을 이용한 최근의 에너지 변환기술은 기술적으로 뿐만 아니라 경제성면에서도 그 가능성이 한층 높아지고 있다. 본문에서는 이와 같은 열변환장치의 하나인 열펌프의 제작에 필요한 동적특성을 P-C-T, 열 및 물질전달, 흡 탈착반응속도 그리고 성능 등의 관계에서 그 발전과정을 살펴보고, 그밖에 실용화에 따른 문제성도 논의하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권3호
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• pp.1-5
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• 2011

수소액화 공정은 수소 예냉 에너지, 액화에너지 그리고 Ortho/Para 변환열 제거 등 다량의 에너지가 요구되어 진다. 본 논문은 기존의 수소액화 공정에 LNG냉열을 이용하여 에너지절약 효과를 얻고자 기본설계 및 열해석을 수행하였다. 액화 소요에너지에 LNG냉열을 적용하면 수소액화공정의 에너지절약효과와 함께, LNG기지의 해수에 버려지는 LNG냉열을 회수, 이용하는 일석이조의 에너지절약기술이 된다. 열해석에 의한 설계를 수행한 결과 현재의 액체질소 예냉식 수소액화 플랜트의 소요에너지에 비하여 LNG냉열을 이용할 경우 소요동력량은 75%가 절감되었다. 이는 예냉을 액체질소 대신에 냉열을 사용하기 때문이다. 또한 LNG냉열량은 수소액화량 1T/D기준할 때 15T/D 유량이 요구되었다.

• 멤브레인
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• 제27권6호
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• pp.477-486
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• 2017

수소는 산업용 전력생산, 자동차용 연료 등을 위한 대체가능한 에너지 담체로 인식되고 있다. 미래 저탄소 에너지 시스템에서 에너지 저장은 전력 수요에 유연하지 않거나 간헐적인 공급의 균형을 이루기 위한 중추적인 역할을 담당할 수 있을 것이다. 수소는 에너지 담체로서 전기에너지를 화학에너지로, 화학에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 에너지 저장 방법 중의 하나이다. 수소제조 방법 중에서, 특히, 물의 전기분해를 이용한 방법은 신재생 에너지원과의 접목을 고려할 때 가장 효율적이고 실용적인 방법으로 여겨지고 있다. 물 전기분해 수소제조 기술은 전기를 이용하여 수소를 물로부터 직접 제조하는 방법으로, 화석연료 이용 제조방법과 비교하여 수소를 제조할 때 지구환경 오염물질인 이산화탄소의 배출이 없다. 수소제조 방법 중의 하나인 물 전기분해의 원리와 물 전기분해의 종류인 알칼리 수전해(AWE, alkaline water electrolysis), 고분자 전해질막 수전해(PEMWE, polymer electrolyte membrane water electrolysis), 고온 수증기 전기분해(HTSE, high temperature steam electrolysis)에 대하여 분석하고자 하였다. 물 전기분해는 수소제조 방법의 하나로 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 PTG (power to gas)와 PTL (power to liquid) 시스템의 요소기술로도 주목을 받고 있다. 본 총설에서는 물 전기분해에 대한 원리와 종류, 특히 알칼리 수전해에 대한 최근 연구동향에 대해 설명하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.442-454
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• 2021

The porous transport layer (PTL) is essential to effectively remove oxygen and hydrogen gas from the electrode surface at high current density operation conditions. In this study, the effect of PTL with different characteristics such as pore size, pore gradient, interfacial coating was investigated by multi-layered sintered mesh. A water electrolysis single cell of active area of the 34.56 cm² was constructed, and IV performance and impedance analysis were conducted in the range of 0 to 2.0 A/cm². It was confirmed that the multi-layered sintered mesh PTL, which have an average pore size of 25 to 57 ㎛ and a larger pore gradient, removed bubbles effectively and thus seemed to improve IV performance. Also, it was confirmed that the catalytic metals such as Ni, NiMo coating on the PTL reduced activation overpotential, but increased mass transport overpotential.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권3호
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• pp.1-18
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• 2022

수소 경제 시대의 도래로 인해 수소 운송, 저장을 하기 위해 다양한 연구들이 진행되고 있으며, 그로 인한 수소 폭발의 위험성이 대두되고 있다. 수소 에너지와 관련된 최신 기술 현황을 파악하기 위하여 국내외 다양한 수소 에너지와 관련된 전체적인 연구동향을 파악하는 것이 필요하다. 이와 관련하여 본 논문에서는 국제 학술지에서 게재된 전체 논문을 대상으로 VOSViewer를 이용한 계량서지분석을 실시하였다. 수소 폭발, 수소 파이프라인, 수소 저장의 시기별 핵심단어 분석 결과, 수치해석 시뮬레이션을 활용한 논문들이 많이 게재되고 있었으며, 2000-2010년에 비해 2011-2022년에는 수소 저장, 수소 파이프라인 연구 분야에서 안전성과 수소 폭발에 대한 연구가 더욱 더 많이 진행되고 있었음을 알 수 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.103-120
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• 2001

수소에너지는 환경과 에너지문제를 동시에 해결할 수 있는 가장 이상적인 에너지원으로 여겨지고 있으나 수소저장 기술이 그 이용을 제한하고 있는 실정이다. 최근 탄소나노 튜브를 비롯하여 탄소계 신소재를 이용한 수소저장 연구는 탄소재료가 가볍고 안정성이 우수한 장점을 가지고 있어서 매우 주목받고 있다. 이미 많은 연구결과들이 DOE(Department of Energy)가 발표한 상업적으로 이용 가능한 목표인 6.5wt%의 수소 저장량을 만족함에도 불구하고 아직도 그 연구 결과에 대하여 재현성 및 신뢰성이 부족한 게 사실이다. 따라서 이를 확인하려는 많은 시도들과 새로운 연구들이 필요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 지금까지 발표된 연구결과를 바탕으로 나노구조를 갖는 탄소재료의 수소저장특성과 수소저장방법 등을 고찰해보고 또 다양하게 제시된 연구방법들을 고찰함으로써 수소저장매체로서 탄소재료의 연구 방향을 제시하고자 하였다.