• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.209-212
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• 2007

고분자전해질형 연료전지의 구조 및 구성품의 물성에 따른 성능 및 물이동 현상에 관해서 많은 연구가 진행되고 있다, 이들 연구는 대체적으로 연료 전지의 BOP(Balance of plant)를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 연구 보다는 단위 전지 및 스택에 관한 연구에 국한되어 왔다. 연료전지의 시스템에 관한 연구들 또한 세부적인 연료전지 내부의 거동에 대해서는 고려하지 않고 있었다. 이는 연료전지의 상세 모델을 이용해 연료전지 시스템에 대해 접근하기 보다는 시스템의 성능 및 동특성에 대한 연구가 주를 이루었기 때문으로 생각된다. 본 연구에서는 연료전지 음극의 수소 배출가스를 재순환할 경우 연료전지 내부에서의 거동에 미치는 영향에 대해 2차원 정상상태 모델을 이용하여 분석해 보았다. 또한 재순환된 수소에 의한 연료전지 내부 거동의 변화 및 수소 이용율 상승 효과를 연료 전지 성능과 함께 비교해 보았다 이를 위해 2차원 정상상태 모델을 개발하였고 이를 실험을 통해 검증하는 작업을 수행하였다. 여기에 사용된 연료전지 모델은 Gore社 의 $PRIMea^{(R)}$을 사용한 연료전지의 성능을 잘 예측하고 내부의 유동 및 물이동 현상에 관한 정보를 제공한다. 이는 여러 하이브리드 자동차용 연료전지 시스템이 연료전지 배출가스의 재순환을 고려하고 있는 상황에서 연료전지 작동 조건의 최적화에 유용한 정보를 제공 할 수 있다는 의의를 가진다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.4
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• pp.531-538
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• 2019

As the performance of PEMFC has been improved, the water and heat generated by reaction have increased so, the water and heat management of PEMFC is becoming more important. In this study, hydrogen recirculation was applied as the water management technique and the effect of recirculation flow rate, purge interval and duration on the performance of PEMFC was investigated. Anode pressure, fuel humidity and utilization, water discharge amount was measured to check the effect of purge conditions on performance. As the recirculation flow rate has increased, the performance of PEMFC became lower due to decrease of anode outlet pressure. According to the purge conditions, instantaneous voltage drop has occurred because of accumulated water. In frequent purge conditions, the performance of PEMFC gradually decreased due to fuel humidity control failure. Stable performance and high fuel utilization was achieved on this work by analyzing the effect of purge conditions.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.4
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• pp.417-422
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• 2010

Low temperature diesel combustion was achieved via a combination of late injection timing ($8.5^{\circ}$ CA BTDC to $0.5^{\circ}$ CA BTDC) and heavy exhaust gas recirculation (37% to 48%) with ultra low sulfur Swedish diesel fuel in a 1.7L common rail direct injection diesel engine. When injection timing is retarded at a certain exhaust gas recirculation rate, the particulate matter and nitrogen oxides decease simultaneously, while the hydrocarbon and carbon monoxide increase. Hydrocarbon speciation by gas chromatography using a flame ionization detector reveals that the ratio of partially burned hydrocarbon, i.e., mainly alkenes increase as the injection timing is retarded and exhaust gas recirculation is increased. The two most abundant hydrocarbon species are ethene which is a representative species of partially burned hydrocarbons, and n-undecane, which is a representative species of unburned hydrocarbons. They may be used as surrogate hydrocarbon species for performing a bench flow reactor test for catalyst development.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.19 no.2
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• pp.118-123
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• 2008

For the hydrogen recirculation system of the PEMFC (polymer electrolyte membrane fuel cell), the ejector is useful to improve the efficiency of the fuel cell system. However, conventional ejector does not keep its entrainment ratio good when the various power duties is required by the fuel cell system. In this study, the variable multi-ejector acceptable in the whole duty range required from the fuel cell hybrid mini-bus is developed. Consequently, the performance of the developed ejector is verified by the experiments based on the real operating conditions.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2005.12a
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• pp.759-764
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• 2005

In this paper, numerical analysis of hydrogen recycle system has been conducted in order to enhance the efficiency of automotive fuel cell. Generally, the excess hydrogen is provided in the automotive fuel cell. Since the non-reaction hydrogen reduces automotive fuel cell efficiency, reuse of the non-reaction hydrogen can be helpful to improve the fuel cell performance. In case of PEM FC, the water vapor is provided to hydrogen from the cathode so that the mixture experiences phase change depending on the changes of pressure and temperature. The internal flow of the mixture in the hydrogen recirculation system of fuel cell was investigated for real flow conditions. The variation of performance, properties and mass fractions of mixture, hydrogen and water-vapor were investigated. This study was performed based on 80KW level automotive fuel cell's recycling system.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.825-828
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• 2009

고형원료인 폐기물의 감량화 및 자원화 기술 중 가장 대표적인 기술로 폐기물의 소각(incineration)기술과 가스화(gasification)용융기술을 들 수 있다. 폐기물 가스화 기술은 폐기물 내의 탄소, 수소 성분을 가스화하여 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스(synthesis gas, syngas)로 전환하여 불연물은 용융되어 환경적으로 무해한 슬래그로 회수하는 기술이다. 폐기물 가스화 용융 시스템으로 발생된 합성가스를 재순환하여 사용하는 합성가스 재순환시스템을 통해 가스화에 필요한 열을 시스템 내에서 대체하여 사용하는 기술개발은 폐기물 가스화 용융기술의 경제성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 고형 폐기물 가스화반응에 의해 발생되는 합성가스를 재순환하여 폐기물 가스화 용융 시스템내의 자체 에너지원으로 활용할 수 있도록 하는 합성가스 재순환 시스템 및 버너의 운전특성을 고찰하였다. 합성가스의 재순환 장치에서의 운전 압력 제어 및 유량제어를 통해서 안정적인 합성가스 재순환 성능과 재순환버너의 연소 성능을 유지할 수 있었다. 합성가스 재순환버너에 의한 16,800 $kcal/Nm^3$ 조건 및 33,600 $kcal/Nm^3$ 조건에서 운전시에도 가스화기의 운전온도는 안정적으로 유지됨에 따라 생산된 합성가스의 가스화기 보조연료 대체 및 에너지절감이 가능한 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.22 no.4
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• pp.481-487
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• 2011

A fuel cell vehicle using a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEM FC) as power source produces electric power by consuming the fuel, hydrogen. The unconsumed hydrogen is recirculated and reused to gain higer stack efficiency and to maintain the humidity in the anode side of the stack. So it is needed considering fuel efficiency to recirculated hydrogen. In this study, the indirect hydrogen recirculation flow rate measurement method for fuel cell vehicle is presented. By modeling of a convergent nozzle ejector and a hydrogen recirculation blower for the hydrogen recirculation of a PEM FC, the hydrogen recirculation flow rate was calculated by means of the mass balance and heat balance at Anode In/Outlet.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.250-255
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• 1997

중수로형(PHWR) 원자력발전소는 감속재와 냉각재로 중수를 사용하고 있어 방사성 수소동위원소인 삼중수소 생성량이 경수로에 비해 크며 계통내 삼중수소 축적량은 운전년수에 따라 증가하게 된다. 중수로형 원전에서 삼중수소 저감화를 위한 장기 대책으로 Tritium Removal Facility를 적용하는 경우, 우선적으로 괴려하여야 할 사항은 적절한 TRF의 용량을 결정하는 것이다. 이는 초기 시설 투자비뿐만 아니라 설비 및 운전의 신뢰도와 이용율에도 영향을 미치므로 연속운전이 가능하도록 용량을 결정하는 것이 중요하다. 이를 위해 감속재를 대상으로 삼중수소 농도 목표치, 삼중수소 농도 목표치 도달기간, 탈 삼중수소율, TRF 적용시점이 TRF 처리량과 촉매탑 높이에 미치는 영향을 분석하였다. 삼중수소 농도 목표치는 5~15Ci/kg, 도달기간은 3~8년, 탈 삼중수소율은 0.05~0.4, TRF 적용시점은 가동 후 10~20년이 적절한 것으로 확인되었다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2005.12a
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• pp.684-689
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• 2005

Parametric calculation were conducted to estimate performance of variable geometry of hydrogen recirculation blower for fuel cell vehicle. The pressure rise and efficiency are effected by change of the geometric parameter of impeller and casing, and stripper clearance under various mass flow. Hydrodynamic performance were evaluated, and also the inner flow fields were investigated by CFD. Calculated results show good coincidence with experimental test results of total pressure performance. Performance of model designed by parametric calculations satisfied experimental data of verification model.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.484-490
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• 2003

The amount of the tritium released from Wolsong units during the WTRF operation is predicted. The profiles of tritium concentration in moderators and PHTs as variation of WTRF service allotment for each Wolsong unit are calculated, and the tritium releases are obtained from these tritium concentration profiles. The tritium concentration in moderator will be decreased down under 10 Ci/kg in 2013 and the yearly tritium release will be reduced below 25% of WTRF start year.