• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.233-239
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• 2013

화학수소화합물 수소저장방법을 이용한 100 W 급 연료전지 시스템을 소형 무인항공기의 추진시스템으로 적용하는 연구를 수행하였다. 소형/경량 수소 발생 제어장치와 연료전지/배터리 하이브리드 전력 공급 방법으로 효율성 및 안정성을 증대하였다. $NaBH_4$ 수용액을 이용한 수소 발생장치와 Dead-end 형식의 PEMFC를 이용한 연료전지 시스템의 지상, 비행 시험이 수행되었다. 연료전지 스택을 안정적으로 운전하고, 높은 효율을 얻기 위해 45 kPa의 압력을 가하는 방법을 적용하였다. 수소 발생 시스템 내부 압력을 이용한 수소 발생 제어 장치는 45~55 kPa 사이에서 유지되며 안정적으로 수소가 공급되는 것을 확인하였다. 그 결과, 100 W 연료전지 시스템이 소형 무인항공기 적용하기에 무게 및 소비 전력을 만족함을 확인하였고, 시험비행을 통해 성능을 입증하였다.

• 전기화학회지
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• 제5권1호
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• pp.27-29
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• 2002

본 연구는 메탄올과 공기를 이용하여 상온, 상압에서 전기를 발생시키는 휴대폰용 전원공급 장치의 개발에 관한 것이다. 이 장치는 직접 메탄을 연료전지(DMFC)와 Back-up전지가 병렬로 연결되어 있어, 통화시 소요 전력의 최대 $50\%$ DMFC가 공급하고 나머지 부분은 Back-up 전지가 공급한다. 또한 통화 대기시에는 DMFC가 $100\%$ 필요 전력을 공급하고, 잉여 전력으로 Back-up전지를 충전한다. 상기 DMFC는 유효면적이 $9cm^2$인 8개의 단위전지가 직렬로 연결되어 있으며, 휴대폰의 작동 전압 범위인 2.5-3.9V의 전압을 출력한다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.96-102
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• 1998

천연가스 공급설비 중 하나인 가스히터의 온도제어 특성을 파악하고 온도제어 성능을 개선하기 위해 모의실험장치를 구성하여 가스히터에 적합한 시스템 인식 및 제어기 조율관계식을 결정하였다. 또한 모의실험결과를 가스히터에 적용하여 전달함수 및 제어값을 결정하였으며 운전결과 양호한 응답특성을 얻었다. 경제성 분석을 통해 비례운전 방법이 단속운전 방법보다 약 15%의 연료절감 효과가 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.267-268
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• 2020

최근 화석연료의 고갈과 환경에 대한 우려로 고효율 에너지 변환 연구가 진행되고 있으며, 최근 이러한 Trend에 맞춰서 국내외 적으로 전력을 효율적으로 사용하기 위해 DC 배전에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 DC배전의 추세에 맞춰, 고품질과 고효율의 에너지를 DC 부하에 공급 할 수 있는 DC UPS에 대한 연구 개발을 수행하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1230-1235
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• 2019

본 논문은 2-핀 센서통합연료히터를 개발하고, IT기반의 저온유동성 신호분석 장치를 이용하여 성능을 평가한다. 2-핀 센서통합연료히터의 성능평가는 차량과 동일 환경으로 차량 오일의 유량(Oil flow quantity), 히터에 공급되는 전기적 특성을 측정 및 분석한다. 측정된 데이터는 신호분석 임베디드 회로로 전송하고, 원격에서 사용자들이 웹브라우저를 이용하여 연료 필터의 동작 상태 및 성능을 분석하고 평가한다. 실차에 장착한 후 센서통합연료히터를 검증하기 위하여 온도를 가변 할 수 있는 엔진시험 챔버에서 통합연료히터를 구동시킴으로써 주행 효과를 얻도록 하였고, 엔진의 연료필터 입출력 측에 실험 지그와 데이터 수집 장치를 설치하여 극저온 상황에서 연료필터 입출력 측 연료필터의 온도, 오일주입 능력, 유량 데이터 및 엔진시동의 발화점 등을 평가한다. 이처럼 2-핀 센서히터와 연료필터를 통합한 2-핀 센서통합연료히터 부품의 초기 발화시점, 전기적 특성 및 유량의 입출력 압력 등 차량과 유사한 환경에서 부품의 동작을 파악하고 분석함으로써 제품의 신뢰성을 높인다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.566-575
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• 2011

LPG 연료공급방식은 배출가스를 저감시킬 수 있는 유용한 시스템으로 연구가 지속적으로 진행되고 있다. LPG는 경유와 휘발유보다 높은 증기압과 낮은 점도와 표면장력을 유지하므로 고무류와 화학 반응에 따른 연료펌프의 기계적인 손상으로 내구성이 저하되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 LPLi 시스템에서 유지보수의 편리함과 가격경쟁을 위해 개발된 외장형 펌프를 사용하여 LPG 연료의 조성 및 온도에 따른 특성을 평가하고자 실험을 하였다. 그 결과로서, 내장형 펌프와 외장형 펌프의 성능차이는 거의 없으며 프로판 함유율이 높고, 연료온도가 높아짐에 따라 유량은 많아지나 펌프효율은 거의 차이가 없었다. 또한 LPG 자동차 연료공급장치의 특성상 연료조성 및 온도변화에 따른 차압도 거의 일정하게 나타내었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.48-56
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• 2009

본 논문은 연료전지스택을 입력전원으로 하는 TIG-용접기용 전력변환장치를 제안하였다. 일반적으로 TIG-용접기의 전원공급장치는 상용전원을 이용한 다이오드 브리지 정류회로를 사용한다. 이런 회로의 경우 다이오드 정류기와 용량이 큰 캐패시터를 사용하게 되므로 부피가 커지고, 입력전류는 맥동성분과 고조파를 포함하게 된다. 또한, TIG-용접기는 상용전원의 사용이 여의치 않은 도서산간지역이나 특수한 환경에서는 소형 경량의 이동성이 수월한 전원장치 및 전력원을 필요로 하게 된다. 따라서 본 논문의 TIG-용접기용 전력변환장치는 고체고분자형연료전지(PEMFC)를 입력전원으로 사용하고, 부스트 컨버터의 기능과 인버터 용접전원의 기능을 하나의 풀-브리지 컨버터로 구성하였다. 제안한 연료전지를 이용한 TIG-용접기용 전력변환장치는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 성능을 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.264-267
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• 2005

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $10\~100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 $20 Nm^3/hr$용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 $680\~720^{\circ}C$, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) $2.7\~3.2$ 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 $89\%$ 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 $70\%$ 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 $23.4Nm^3/h$였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 $550^{\circ}C$ 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.12-18
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• 1995

To improve the performance of diesel automobile engine, we designed new fuel supply system named ultrasonic fuel supply system. The performance test of diesel automobile engine carried out to examine possibility of practical use of ultrasonic fuel supply system to test engine. This paper deals with the comparative results of performance test of diesel automobile engine in terms of smoke, HC, SFC, PS, thermal, efficiency, torque. Following are obtained result. 1) In naturally aspirated diesel engine, when we use ultrasonic fuel supply system output, fuel consumptions are improved and exhaust gas reduced significantly. 2) In turbo-charging diesel engine both using of ultrasonic fuel supply system and using of conventional injector, engine performance and exhaust gas temperature are almost constant. 3) In turbo-charging diesel engine, when we use ultrasonic fuel supply system, NOx are emitted approximately 3.5% higher than total average. 4) In turbo-charging diesel engine, when we use ultrasonic fuel supply system, smoke and CO are 17% and 11.8% improved respectively.

• 한국분무공학회지
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• 제3권4호
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• pp.8-15
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• 1998

The spray characteristics of emulsified fuel of W/O type has been experimentally investigated. The mixture of light oil and water by using ultrasonic energy adding system is used as the emulsified fuel. The SMD of sprayed droplet of emulsified fuel is measured by using the particle size analyzer. Major parameters of the present experimental study are the volume fraction of water in emulsified fuel, $0\sim30%$ by 5%, injection pressure, $10kg_f/cm^2\sim18kg_f/cm^2$ by $2kg_f/cm^2$, and the measurement distance, $10\sim100mm$, between injection nozzle tip and analyzer beam. Compared with light oil, the SMD of emulsified fuel is larger gradually by increasing the volume fraction of water in emulsified fuel, heightening injection pressure and increasing the spray distance. Also, In considering the fact that the pattern of drop size distribution of emulsified fuel is alike that of light oil, the real time spray in coincidence with making emulsified fuel by adding ultrasonic energy can stabilize spray pattern without modificating the injection system used by now.