• 대한기계학회논문집B
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• 제38권2호
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• pp.155-163
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• 2014

주유소에서 거래되는 액체 연료인 석유류는 온도 변화에 따라 팽창과 수축하게 된다. 석유류의 체적팽창계수는 약 $0.1%/^{\circ}C$이고, 우리나라의 기온은 겨울철에는 $-15^{\circ}C$, 여름철에는 $35^{\circ}C$까지 변한다. 온도 변화에 따른 체적의 변화가 석유류 거래에 미치는 영향을 조사하기 위해 주유소에 저장된 연료와 주유되는 연료의 온도 변화를 측정하였다. 또 우리나라의 지난 50 년간의 일간, 월간, 년간 온도 변화를 고찰하였다. 지하 저장탱크의 유류 온도는 계절에 관계없이 하루 중 안정되게 유지되었다. 주유소 주위의 환경 조건과 위치, 주유 빈도등이 주유되는 유류의 온도에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 건전한 석유류의 거래와 관련 법령의 제정에 활용될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3184-3189
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• 2010

펌프의 성능을 개선하기 위해서는 펌프의 회전수 정보를 획득할 필요성이 있으나, 일반적으로 연료펌프는 연료탱크 안에 내장되어 그 회전수를 측정하기에 어려움이 있다. 연료 펌프의 회전수는 크게 가속도 센서를 이용하는 방법과 전류센서를 이용하는 두 가지 방법이 있다. 가속도 센서를 이용하는 방법은 연료 펌프의 진동수를 측정하여 회전수로 계산하는 방법이며, 전류 센서를 이용하는 방법은 펌프모터의 주기적 전압방출 특성을 이용하여 회전수를 계산하는 방법이다. 본 연구에서는 전류센서를 가속도 센서와 동시에 장착하여 다양한 측정 조건에 대한 실험을 수행하였다. 결론적으로 전류센서로도 연료펌프의 회전수를 정밀하게 측정하는 것이 가능하였으며 특히 낮은 회전수 영역에서는 가속도센서 대비 강건한 계측특성을 보였다. 오차 1% 이내의 회전수를 측정하기위하여, 가속도센서는 데이터 저장간격 0.5Hz 이하의 설정이 필요하였으며, 전류센서는 데이터 저장간격 2.0Hz이하의 설정이 필요하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.52-64
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• 2002

유기성 폐기물을 이용하여 생물학적 수소생산 통합화 시스템 연구를 수행하였다. 통합화 시스템은 유기성폐기물의 전처리, 2단계 혐기발효 및 광합성 배양으로 구성된 생물학적 수소생산 공정, 초임계수 가스화 공정, 생산된 가스의 저장, 분리 및 연료전지를 이용한 전력 생산으로 구성되었다. 실험에 사용된 유기성 폐자원은 식품공장 폐수, 과일폐기물, 하수슬러지이며, 전처리는 폐기물에 따라 열처리 및 물리적 처리를 하였으며, 전처리된 시료는 생물학적 수소생산 공정에 직접 적용되었다. Clostridium butyricum 및 메탄 생성조에서 발생하는 하수슬러지중의 미생물 복합체는 수소생산 혐기 발효공정에 사용되었으며, 광합성 수소생산 미생물인 홍색 비유황 세균은 광합성 배양에 사용되었다. 생물학적 공정에서 발생하는 미생물 슬러지는 초임계수 가스화 공정으로 수소를 발생하였으며, 슬러지 중의 COD를 저하시켰다. 생물학적 공정 및 초임계수 가스화 공정에서 발생하는 수소는 가스탱크에 가입상태로 저장한 후, 95%순도로 분리하였으며, 정제된 수소는 연료전지에 연결하여 전력 생산을 하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.520-526
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• 2011

In recent years, it is very important that hydrogen storage system is safe for user in any circumstances in case of crash and fire. Because the hydrogen vehicle usually carry high pressurized cylinders, it is necessary to do safety design for fire. The Global Technical Regulation (GTR) has been enacted for localized and engulfing fire test. High pressure hydrogen storage system of fuel cell electrical vehicles are equipped with Thermal Pressure Relief Device (TPRD) installed in pressured tank cylinder to prevent the explosion of the tank during a fire. TPRDs are safety devices that perceive a fire and release gas in the pressure tank cylinder before it is exploded. In this paper, we observed the localized and engulfing behavior of tank safety, regarding the difference of size and types of the tanks in accordance with GTR.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.918-922
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• 2015

선박으로부터 배출되는 오염원과 온실가스에 대한 국제적 규제가 점점 더 강화되어 감에 따라, 액화 천연 가스를 선박의 연료로 사용하는데 대한 관심이 높아져 가고 있다. 본 연구는 액화 천연 가스 연료 선박에서 사용되는 두 가지 방식의 연료 가스 공급 장치에 대하여 폭발 잠재 위험 분석을 수행하였다. 8500 TEU 급 컨테이너 선박을 목표 선박으로 선정하여, 액화 천연 가스 저장 탱크를 설계하였고 각 연료 공급 방식의 운전을 위한 압력 조건을 가정하였다. 누출공의 크기를 세 개의 범주로 분류하여, 각 누출공 크기 범주에 대한 누출 빈도를 산출하였고, 대표 누출공의 크기와 누출량을 추산하였다. 방출률의 증가와 누출 빈도는 역비례 관계를 보였으며, 펌프 방식 연료 공급 장치에서는 누출 빈도가 높게 나타났고, 가압 방식 연료 공급 장치에서는 방출률이 높게 나타났다. 전산 유체 역학 시뮬레이션을 통하여 폭발 잠재 위험 분석을 수행하고 각 연료 공급 장치에 대한 결과를 비교하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.250-256
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• 2013

휘발유는 온도 및 햇빛 노출 등의 저장환경에 따라 산화에 의해 유기산 및 중축합 고분자 물질(검질)이 생성되어 금속재료의 부식과 고무수지 등의 열화 및 연료공급 시스템의 축적물로 남아 차량 문제를 유발시킬 수 있다. 최근에 LPG와 휘발유 겸용 차량에서 장기간 사용하지 않은 휘발유가 차량문제를 유발하거나, 옥탄가가 비이상적으로 낮은 연료들이 출현하고 있지만 명확한 원인규명이 되지 않은 상황이다. 이에, 휘발유의 산화에 대한 명확한 규명을 통해 저장환경, 품질변화 추정 등 관리방안을 제시하고자 하였다. 휘발유의 산화특성 규명을 위해 현재 유통되고 있는 자동차용 휘발유와 향후 보급가능 바이오에탄올 혼합연료(바이오에탄올 10%)에 대해 저장용기(차량 연료탱크, 폴리에틸렌(PE) 재질 및 철재 용기) 별, 저장환경(햇빛 노출(옥상), 햇빛 비노출(창고)), 대기 중 공기노출 등에 대한 산화열화 영향을 산화가 일어나기 쉬운 여름철(6월~10월)에 18주간 저장평가하여 실제 품질기준 항목에 미치는 영향을 분석하였다. 폴리에틸렌(PE) 재질 용기의 경우 마개 틈 또는 표면으로의 고옥탄가 저비점 성분의 증발로 옥탄가의 품질기준이 벗어나는 경우가 있었다. 특히 햇빛 노출의 상태에서는 휘발유 산화와 저비점 성분의 증발로 옥탄가 및 증기압이 급격히 감소하였고, 검(gum)질도 과량 생성되었다. 바이오에탄올 혼합연료도 유사한 결과를 나타내었다.

• 전기화학회지
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• 제11권1호
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• pp.42-46
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• 2008

연료전지는 수소를 직접 사용하는 것이 가장 효율이 높지만 가정이나 사무실에서는 수소 저장탱크를 사용하기보다는 도시가스(메탄가스)를 연료 source로 하여 수소를 생산하는 것이 유리하다. 연료전지에 사용하는 수소는 천연가스나 바이오가스, 탄화수소계열의 연료를 개질하여 생산하며 개질반응과정에서 필연적으로 여러 성분의 불순물이 포함되어 있다. CO, $CO_2$, $H_2S$, $NH_3$, $CH_4$등의 불순물이 포함된 수소연료가 PEM fuel cell에 공급되면 연료전지 성능에 영향을 준다고 보고되어 있다. 이러한 영향에는 전극 촉매의 피독에 의한 kinetic losses, 전해질막과 촉매이온층의 양이온 전도성 감소에 의한 ohmic losses 그리고 촉매층의 구조나 소수성 감소에 의한 mass transport losses가 있다. 개질기에서 생산된 수소연료는 약 73%의 $H_2$와 20% 이하의 $CO_2$, 5.8% 이하의 $N_2$, 2% 이하의 $CH_4$, 10ppm 이하의 CO로 최종 공급된다. 본 연구에서는 연료 중에 $CO_2$가 고분자전해질 연료전지 anode측 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 실험은 연료전지에 공급되는 연료중에 $CO_2$농도를 10%, 20%, 30%로 전류와 전압의 성능곡선과 장시간(10시간)실험 그리고 임피던스를 측정하였다. 또한 가스크로마토그래피를 이용하여 순수한 수소와 $CO_2$가 함유된 수소의 혼합을 통해 나온 연료전지 inlet에서의 불순물의 농도를 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.26-33
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• 2006

우주 발사체에서 고밀도 추진제를 사용함으로써 추진제 저장 탱크의 소형화에 따른 구조비 향상으로 발사체 성능 측면에서 이득을 볼 수 있다. 한국의 우주 발사체 개발에서는 로켓 연료로 발사체 선진국에서 사용하는 탄화수소계 연료인 RP-1이나 RG-1보다 밀도가 낮은 Jet A-1을 연료로 사용한다. 본 논문에서는 탄화수소계 연료 고밀도화의 일환으로 개발된 두 종류의 연료에 대해 수류시험, 연소시험 결과를 제시하고 그 결과를 Jet A-1과 비교하였다. 결론적으로, 두 종류의 고밀도 연료는 Jet A-1과 동등하거나 높은 연소성능을 나타내었으며 외부혼합형 분사기에서 연료 간 성능차이가 더 뚜렷하게 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제27권1호
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• pp.13-22
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• 2023

현재 통용되고 있는 화석연료로부터 발생되는 환경오염에 대한 대안으로써 대기오염이 발생하지 않는 수소를 사용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 최근까지도 수소 누출에 의한 화재 및 폭발사고가 발생함에 따라 특수한 환경인 선박에서 수소를 상용화하기 위해 안전에 관한 연구가 더욱 필요하다. 따라서 본 연구에서는 수소저장탱크가 설비된 수소연료전지 추진선박이 울산 장생포항을 운항하던 중 누출사고가 발생할 경우의 계절별 대안 시나리오와 최악의 시나리오를 가정하였다. 또한, 환경변수를 고려하기 위하여 기상청 2021년도 연평균 기상자료와 통계청 지리정보 자료를 토대로 ALOHA와 프로빗 분석을 통해 피해 영향 범위를 도출하였다. 복사열이 대안 시나리오와 최악의 시나리오 모두에서 과압과 화염의 피해 영향범위 보다 넓은 피해범위가 나타났고 프로빗 분석 결과 가정한 모든 구역에서 99%의 사망률을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1068-1071
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• 2017

3단 터빈배기부 구성은 터빈 플랜지, 열교환기, 배기덕트와 추력노즐로 이루어진다. 냉가스 가압 방식에 비하여 열교환기 가압 방식을 사용함으로서 추진제탱크 가압을 위한 헬륨가스 자체 무게와 저장 탱크 무게가 감소하는 장점이 있기 때문에 발사체에 열교환기를 사용한다. 가스발생기는 추진제 연료과농 조건에서 연소가 이루어지며, 연소가스 중에 그을음이 많이 포함되어 있기 때문에 열교환 효율이 감소하는 것을 고려하여 열교환기를 설계해야 한다. 본 논문에서는 터빈배기부 구성품 배치, 열교환기 내부 구조 및 제작성을 고려한 설계기법, 기 설계된 노즐 설계를 바탕으로 3단 터빈배기부 재 노즐 설계 형상에 대한 장점을 기술하였다.