• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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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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• 제46권5호
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• pp.915-921
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• 2008

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. 이를 위해 2차원 정상상태 모델을 개발하였고 이를 실험을 통해 검증하는 작업을 수행하였다. 시뮬레이션은 모델식의 수정이 자유롭도록 상용패키지를 사용하지 않고 직접 구성한 알고리즘을 통해 수행되었다. 이는 여러 하이브리드 자동차용 연료전지 시스템이 연료전지 배출가스의 재순환을 고려하고 있는 상황에서 연료전지 작동 조건에 관련된 정보를 제공할 수 있다는 의의를 가진다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권12호
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• pp.1059-1068
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• 2017

우주 탐사선은 다량의 액체 연료를 탑재하는데, 절반 이상을 넘는 경우가 많다. 이러한 경우, 액체 연료의 슬라슁 현상이 탐사선의 자세 안정성에 영향을 주기 때문에 탐사선 설계에 슬라슁 현상을 고려해야 한다. 본 논문에서는, 액체 연료의 슬라슁 현상과 이와 상호작용하는 탐사선의 동적 거동을 분석한 결과를 제시한다. 이를 위하여 탐사선의 기동이 액체 연료의 슬라슁 현상을 일으키는 모델과 슬라슁에 의한 반력 힘과 모멘트가 탐사선에게 전달되는 모델을 개발하였다. 모델리카 언어로 작성한 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 탐사선의 거동을 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.55-62
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• 2009

본 연구에서는 액체연료와 고체연료를 추진제로 사용하는 공기흡입식 추진기관의 세라믹 돔포트 커버의 파괴거동을 수행하였다. 파괴 특성은 충격파관을 이용하여 세라믹을 이용한 돔포트 커버 상사모델을 통하여 파괴시험 및 분석되었다. 파괴 거동은 압력센서를 통하여 파괴 압력을 측정하고 초고속 카메라를 이용하여 비산현상을 관찰하였다. 본 연구로부터 얻어진 결과는 공기흡입식 추진기관에서 돔포트커버 설계의 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권3호
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• pp.8-16
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• 2024

수소는 매우 낮은 밀도를 갖기 때문에 화석연료와 동일한 수준의 에너지량을 저장하기 위해서는 기존과 다른 저장방식이 요구된다. 수소의 밀도를 높이는 방법으로는 수소를 액화하여 저장하는 방법이 있다. 하지만, 수소의 액화온도는 -252 ℃의 극저온이기 때문에 외부 열 유입에 의해 쉽게 기화된다. 액체수소가 기화되면 탱크 내부의 압력이 증가되는 자가증압 현상을 발생하므로, 탱크 설계 시 이 상승하는 압력을 잘 예측해야 한다. 따라서, 본 논문에서는 극저온 액체수소 연료탱크의 액체수소 충전 비율에 따른 내부 압력을 예측하였다. 탱크 내부의 압력 상승을 예측하기 위하여 1차원 열역학적 모델을 적용하였다. 열전달 모델은 열 유입, 액체수소의 기화, 연료 배출에 현상이 고려되었다. 최종적으로 연료탱크 내의 액체수소의 충전 비율에 따라 압력 상승 거동과 최대 상승 압력에 큰 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.20-27
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• 2003

In this paper, the fuel transport characteristics during transient condition was studied by using a Fast Response Flame Ionization Detector(FRFID). The quantitative measurement method for the inducted fuel mass into cylinder is studied. The inducted fuel mass into the cylinder was estimated by using calculated air-fuel ratio by hydrocarbon concentration of cylinder and air flow model. In order to estimate the transportation of injected fuel from the intake port into cylinder, the wall wetting fuel model was used. The two coefficient $\alpha$,$\beta$) of the wall-wetting fuel model was determined from the measured fuel mass that was inducted into the cylinder at the first cycle after injection cut-off To reduce an air/fuel ratio fluctuation during rapid throttle opening, the appropriate fuel injection rate was obtain from the wall wetting model with empirical coefficients. Result of air/fuel ratio control, air/fuel excursion was reduced.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.92-97
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• 2016

본 연구는 필드모델에서 소모된 연료에 기초하여 화학적 화염높이를 산정하기 위한 방법을 검토하고자 한다. 높이 방향으로 HRRPUL의 누적값과 연료농도에 따른 계산 알고리즘을 FDS 해석결과에 적용하였으며 평균화학적 화염높이는 알고리즘을 적용한 순간화염높이의 시간평균을 통해 산정하였다. 연료농도에 기초한 평균화염높이는 HRRPUL의 누적값에 의해 계산된 화염높이와 10% 이내의 상향예측범위에서 일치된 결과를 보였다. 이러한 연구는 전산화재해석모델에서 정량적인 화염높이를 산정하고 보다 상세한 화재거동특성을 이해하는데 기여하고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.94-110
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• 1997

In the present study, a mean torque predictive model has been proposed and experimentally validated. It includes induction air mass model, fuel delivery model and mean production mode. Air induction and fuel delivery model considering dynamic behaviors of air induction and fuel delivery were proposed to predict the air-fuel ratio excursions under transient condition. Torque function model reflects thermal efficiency, volumetric efficiency, friction and effect of spark timing. In the spark timing model, knock limit and acceleration retard are included. Experiments were carried out to validate the simulation model for the step changes of throttle at constant engine speed. The results show reasonable agreements between simulation and experiment at fully warmed condition. Using this model, fueling strategies are varied with fast throttle open and it can predict air-fuel ratio excursion and IMEP.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.979-988
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• 2012

연료전지 GDL 내의 물질전달에 관한 연구를 위하여 실제 GDL 을 고해상도 3 차원 스캐닝 장비를 활용하여 GDL의 다공 구조를 실측하였다. 측정된 Data의 노이즈를 제거하고 GDL의 Carbon-fiber 구조를 전산해석이 가능한 모델로 자동적으로 형성하는 알고리즘을 개발하였으며, 이 모델을 활용하여 스택 체결 시 압축에 의한 GDL 구조 변형을 예측하고, Carbon-fiber의 정렬 방향에 따른 변형 특성을 파악하였다. 또한, CFD 기법 중 하나인 VOF 모델과 Pore-network 모델을 이용하여 GDL 내부의 물거동 및 반응기체의 물질거동을 예측하였다. 마지막으로 상사실험을 통하여 해석 결과에 대한 검증을 실시하였다. 이를 통하여 실제 체결에 의하여 압축 변형된 GDL 내에서의 물질거동을 좀 더 정확히 예측할 수 있는 방법을 마련하고, GDL 체결 방향 및 최적 MPL 두께 선정 등의 실제 설계에 활용할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제10권2호
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• pp.53-59
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• 2004

환경 친화적 대체 에너지로 연료전지가 많이 연구되고 있다. 그 중 높은 에너지밀도와 휴대성 때문에 직접 메탄올 연료전지(DMFC)에 대해 많은 관심을 가지고 연구중에 있다. 그러나 성능을 저하시키는 메탄올 crossover, 음극의 과전압 등과 같은 풀어야 할 문제들이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 이해하기 위해 전기화학 반응식인 Tafel 식과 한계전류밀도식을 적용하여 전류-전압 곡선식을 해석적으로 구하였다. 운전변수를 변화시켜 해석적 해를 계산하여 DMFC의 거동을 분석하였다.