• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.320
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• pp.66-71
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• 2003

연료전지는 환경에 친화적인 새로운 에너지기기로서, 업무$\cdot$가정용 전원, 자동차 등의 이동전원, 전자기기용 전원 등 많은 분야에 보급이 기대되고 있다. 그 중에서도 고체고분자 연료전지(이하 ''PEFC''라 함)는, 전해질이 고체로 취급하기 쉽고, 더욱이 동작온도가 실온(室溫)에 가까우며 값이 싸고 소용량화$\cdot$운전유연성이 기대되어, 산$\cdot$학$\cdot$연에서 개발이 활발히 추진되고 있다. PEFC 전원의 실용화는, 가정용으로 대표되는 소용랑 코제너레이션 전원으로 먼저 시작될 것으로 생각된다. 구체적으로는, 1kW 출력수준의 코제너레이션 전원 겸 급탕기(給湯器)를 가정에 설치하여 배열(背熱)을 유효 이용함으로써 연료비와 $CO_2$ 배출량을 경감하는 것이다. 여기서는, 이러한 가정용 전원에 대하여 우선 첫째로 전원 운용에 관련된 계산$\cdot$검토를 실시하고 연료비/$CO_2$ 배출량의 삭감효과를 조사했다. 그 결과에 의하면, 예상했던 대로 도입효과가 크게 기대되는 한편, 그 효과는 연료단가와 운전 상황에 따라서도 크게 좌우된다. 어떠한 환경에서도 확실하게 메리트가 있도록 전원의 가일층의 성능향상이 요망된다. 그 외에, 전원의 용량과 부분부하에 대한 검토가 중요하다. 또한, 시스템 시험에서는, 1kW 전원을 시험$\cdot$제작하여 성능시험, 코스트분석을 실시했다. 그 결과 배열회수와 전지/직류교환부의 성능으로 시장도입시의 목표에 가까운 것을 알 수 있었다. 한편 저(低)코스트화에 관해서는, 시스템을 간소하게 하는 기술을 개발중에 있다. 연료전지기술은 앞으로의 사회에 매우 중요하며, 보다 좋은 사회의 실현을 위해 개발에 계속 진력해 나갈 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1082-1083
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• 2015

연료전지의 경우 신재생에너지원 중 기후 조건에 영향을 받지 않고 안정적으로 전력공급이 가능하다. 또한, 타 신재생에너지원에 비하여 입지선정이 비교적 자유롭고 작은 공간에 설치가 가능한 장점이 있다. 또한, 단독발전 효율이 47%의 고효율이기 때문에 운영시 경제적인 이점이 있다. 연료전지의 경우 이러한 장점이 있으나 수소를 사용한다는 점에서 위험하다는 인식과 설치비용이 비싸다는 점에서 보급화 진행이 늦춰지고 있는 실정이다. 이러한 시점에서 본 논문에서는 연료전지의 전기적 안전사항에 대하여 검토하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.110-111
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• 2019

본 논문은 DC 배전 전기 추진 시스템으로 건조된 10톤급 소형 어선을 운항하며 계측한 실험 결과를 제시한다. DC 배전 선박과 모의된 AC 배전 선박을 일반적인 10톤급 소형 어선의 운용 패턴에 따라 운항하였고, 각 경우의 연료소모량을 유량계로 측정하였다. DC 배전 시스템은 가변속으로 인한 엔진의 효율적인 운전과 전기설비 무게 감소로 인한 추진 부하 감소의 효과로 AC 배전 시스템에 비하여 연료사용량이 약 20% 가량 절감된다. 실험 결과, DC 배전 전기 추진 선박을 적용할 시 연간 약 18,500L (22.0%)의 연료가 절감되어 연료비가 매년 약 1400만원 가량 절약될 것으로 예상된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.455-458
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• 2006

최근 들어 고체산화물 연료전지(SOFC) 기술이 급성장함에 따라 고온 수증기 전기분해(HTE) 기술이 물로부터 수소를 대량으로 제조할 수 있는 환경 친화적인 기술로 주목 받고 있다 고온 수증기 전기분해는 기존의 액상 전기분해보다 총 에너지 요구량이 작고 전기분해에 필요한 최소의 전기에너지가 온도가 증가할수록 감소하며 고온 수증기 전기분해에 요구되는 에너지의 일부를 전기에너지 대신 열의 형태로 공급이 가능하여 보다 높은 효율을 기대할 수 있다. 따라서 off peak시 기저부하전력을 이용하고, 공정의 열원으로 고온가스의 폐열, 천연가스의 부분산화 반응열 또는 고온 가스원자로의 폐열을 활용하면 SOFC 이용 고온 수증기 전기분해 공정은 수소경제사회에서 요구되는 수소를 대량으로 제조할 수 있는 경제적인 공정이 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.72.1-72.1
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• 2010

지금까지 연료전지 시스템의 효율을 극대화시키기 위한 기술들이 개발되어 왔는데, 대표적인 방법은 CHP(Combined Heat & power)와 FCT(Fuel cell & Turbine) Hybrid 시스템이다. 그러나 본 연구의 기술은 연료전지 배열을 이용한 Coanda 공기증폭기를 장착한 새로운 개념의 고효율 연료전지 시스템이다. 원래 공기 증폭기는 완만한 곡면 주위를 흐르는 유체가 곡면의 표면을 따라 흐름의 방향이 바뀌는 원리(Coanda Effect)를 이용한 장치로서, 소량의 고압유체를 구동 에너지원으로 사용하여 최고 20배에 해당하는 많은 양의 주변 유체를 빠른 속도로 이송시키는 역할을 한다. 문제는 고압의 유체원을 만드는 것인데, 본 연구에서는 발전용 연료전지 시스템의 배기가스를 활용하여 먼저 고압의 수증기를 발생시키고, 다음으로 고압의 수증기를 공기 증폭기의 구동원으로 사용함으로써 연료전지 시스템의 Air blower를 대체하는 것이다. 이러한 개념을 검증하기 위해서 고압의 스팀작동 Coanda 공기증폭기를 제작하여 선행실험을 진행하였다. 먼저 공기증폭기의 Gap 및 스팀압력에 따른 공기유량, 압력 등의 기본특성을 조사하였고, 출력 공기의 특성을 개선하기 공기증폭기의 형상 및 재료를 새롭게 설계하였다. 그리고 실제 시스템의 적용가능성을 알아보기 위해서, 예로 300kW급 용융탄산염 연료전지 발전시스템의 Air blower 대체가능성을 확인하였고, 배열이용 Coanda 공기증폭기를 활용한 고효율 연료전지 시스템의 개념설계를 수립하였다. 결론적으로 본 기술을 활용하면 연료전지 시스템의 최종 전기효율을 향상시킬 뿐 아니라는 시스템의 장기 신뢰성을 증대시키는 효과를 기대할 수 있다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2002.10a
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• pp.65-65
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• 2002

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2002.10a
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• pp.6-6
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• 2002

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2005.07a
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• pp.145-148
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• 2005

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2005.07a
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• pp.249-252
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• 2005

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2002.07a
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• pp.281-286
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• 2002