• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.405-411
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• 2010

A 5kW class SOFC cogeneration system consisted of a hot box part, a cold BOP (balance of plant) part, and a hot water reservoir. The hot box part contained a stack, a fuel reformer, a catalytic combustor, and heat exchangers. A cold BOP part was composed of blowers, pumps, a water trap, and system control units. A 5kW stack was designed to integrate 2 sub-modules. In this paper, the 5kW class SOFC system was operated using 2 short stacks connected in parallel to test the sub-module and the system. A short stack had 15 cells with $15{\times}15 cm^2$ area. When a natural gas was used, the total power was about 1.38 kW at 120A. Because the sub-modules were connected in parallel and current was loaded using a DC load, voltages of sub-modules were same and the currents were distributed according to the resistance of sub-modules. The voltage of the first stack was 11.46 V at 61A and the voltage of the second stack was 11.49V at 59A.

• 한국가스학회지
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• 제3권1호
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• pp.27-32
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• 1999

화학 공정은 그 특성상 비선형성이 크고, 다변수 시스템이며, 그 구조가 복잡하다. 그러나 현재까지 개발된 제어성 평가 방법들은 제어성의 평가 방법이 복잡하고, 평가에 필요한 정보가 설계의 초기 단계에서는 알 수 없는 경우가 많다 따라서 공정 및 공장 설계 과정에서 제어성의 평가 및 향상 단계를 적절하게 도입하기 위해서는 이를 위한 절차에 대한 연구가 필요하다. 초기 설계 단계에서의 정보를 이용하여 제어성을 평가하기 위해서는 공정 구조를 분석하는 것이 가장 효율적이다. 입력 변수와 출력 변수가 얼마나 직접적으로 영향을 주는가를 나타내는 척도로는 상대 차수가 있다. 열교환망 합성에서 상대 차수를 이용한 구조적 제어성 분석 방법이 설계 초기 단계에서 효율적임을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.720-726
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• 2014

PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 차량은 미래 청정수송기관으로 각광받고 있지만 수소스테이션의 인프라부족으로 현재는 수소를 공급해주는 연료개질기를 함께 장착하여 구동하여야 한다. 탄화수소연료로부터 수소를 생산하는 연료개질기를 대상으로 다양한 연구가 진행되어왔는데 기존연구에서는 열적중립 조건의 ATR(Auto-Thermal Reformer) 반응기에 대해 집중적으로 분석하거나 공정최적화부문에서 최대수소생산을 목표로 주로 열효율을 목적함수로 설정하여 평가해 왔다. 본 연구에서는 100 kW PEMFC용 연료개질기를 대상으로 간단한 소형시스템을 얻기 위해 외부 유틸리티가 필요없는 단열열교환망으로 구성된 조건에서 기존 열효율이 아닌 수소효율을 새로이 정의하여 가솔린, LPG, 디젤 각 연료에 대해 최적운전조건을 도출하였다. 가솔린의 경우 기존 비교문헌보다 9.43% 연료절감효과를 얻음으로써 제안한 목적함수의 타당성을 입증하였고, 추가적으로 수소효율 및 열교환량, 열교환면적에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 마지막으로 제안한 시스템을 한국시장에 적용할 경우 LPG 연료를 사용하는 연료개질기가 가장 경제적임을 알 수 있었다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2008년도 추계 공동 국제학술대회
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• pp.547-550
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• 2008

인터넷 서비스가 차별화 되어야 한다는 논의는 인터넷이 본격적으로 상용화된 1990넌대 중반부터 꾸준하게 제기되어 왔다. Tragedy of commons 라고 불리는 인터넷 혼잡현상은 지속적인 기술발전으로 인해서 상당부분 해결되었으나, 최근 들어서는, Web 2.0의 등장을 통해 동영상 파일이 차지하는 비중이 늘어나면서 P2P를 통한 파일교환이 전체 인터넷 트래픽의 상당 부분을 차지하면서, 또한 실시간 미디어, VoIP 등의 인터넷 응용 프로그램 등에서 전송상의 지연을 포함한 QoS 보장을 요구하게 되면서, 또한 통신사업자의 망중립성에 관한 논의가 진행되면서, 인터넷 서비스를 차별화하고, 통제하려는 연구의 중요성이 증대되고 있다. 본 연구는 인터넷 서비스를 차별화하기 위한 수단으로 기존에 제시되어온 자격과 우선순위라는 2개의 차원에서 그리고 가격제도로서 종가제와 종량제의 차원에서 배경을 검토해본 다음, 우선 대기열 이론과 혼잡성 제어 이론을 통해서 차별화된 서비스가 전체 시스템에어떤 구체적으로 효익을 가져오는 지를 검토하며, 우선순위와 사용시간에 따라 차별화되는 종량제가 현실에서 발견되지 않는 이유에 대한 이론적인 근거를 제시하고, 종량제를 채택했을 경우에 발생하는 문제점과 종량제 사용에서 발생하는 한계들을 논의하면서, 현실적으로 종량제와 차별가격을 도입할 때 발생할 수 있는 문제점들을 밝혀본다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.362-368
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• 2020

합성가스는 화학제품 및 수송연료의 원료로 이용되며, 최근 목질계 바이오매스의 가스화를 통한 합성가스 생산기술에 대한 연구가 다수 진행되었다. 케나프는 높은 생산성과 이산화탄소 흡수율을 가지는 목질계 바이오매스로 이산화탄소 저감을 위한 대체자원으로서 활용 가능성이 높다. 본 연구는 케나프 가스화 실험연구 데이터를 바탕으로 상용 수준의 케나프 가스화 공정을 개발하고, 해당 공정의 타당성 및 실현가능성을 평가하는 연구로서, 케나프 가스화 통합공정 설계, 열교환망 설계, 기술경제성 평가로 구성된다. 개발된 공정으로부터 생산되는 합성가스의 최소판매가격은 1 GJ당 9.55 달러로, 합성가스의 시장가격보다 낮은 것을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.384-389
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• 2009

KEPRI (Korea Electric Power Research Institute) has studied planar type solid oxide fuel cell (SOFC) stacks using anode-supported cells and kW class co-generation systems for residential power generation. In this work, a 1 kW SOFC system consisted of a hot box part, a cold BOP (balance of plant) part, and a hot water reservoir. The hot box part contained a SOFC stack made up of 48 cells, a fuel reformer, a catalytic combustor, and heat exchangers. Thermal management and insulation system were especially designed for self-sustainable operation in that system. A cold BOP part was composed of blowers, pumps, a water trap, and system control units. When the 1 kW SOFC stack was tested using hydrogen at $750^{\circ}C$, the stack power was about $1.2\;kW_e$ at 30 A and $1.6\;kW_e$ at 50 A. Turning off an electric furnace, the SOFC system was operated using hydrogen and city gas without any external heat source. Under self-sustainable operation conditions, the stack power was about $1.3\;kW_e$ with hydrogen and $1.2\;kW_e$ with city gas respectively. The system also recuperated heat of about $1.1\;kW_{th}$ by making hot water.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.609-615
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• 2011

A 5 kW class SOFC system for cogeneration power units was consisted of a hot box part and cold BOPs. High temperature components such as a stack, a fuel reformer, a catalytic combustor, and heat exchanges are arranged in the bot box considering their operating temperatures for the system efficiency. The hot box was made of ceramic boards for the thermal insulation. A 5 kW class SOFC stack was composed of 2 sub-modules and each module had 64 cells with $15{\times}15cm^2$ area and stainless steel interconnects. The 5 kW class SOFC system was operated with a hydrogen and a city gas. With a hydrogen, the total power of the stacks was about 7.1 kWDC and electrical efficiency was about 49.3% at 80 A. With a city gas, the total power of the stacks was about 5.7 $kW_{DC}$ and electrical efficiency was about 38.8% at 60 A. Under self-sustained operating condition, the system efficiency including a power conditioning loss and a consumed power by BOPs was about 30.2%.

• 플랜트 저널
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• 제12권3호
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• pp.24-31
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• 2016

풍진동(Wind-induced vibration)은 바람에 의해 구조물에 진동이 발생하는 현상으로써 세장비가 큰 열기기 Stack 설계시 고려해야 할 중요한 사항이다. 따라서, 국제 규격에는 풍진동에 대한 설계 인자와 각 범위에 대해 필요한 고려 사항을 정의하고 있다. 규격에 의한 설계 검증은 몇몇 인자를 이용하여 간단하게 확인이 가능하다는 장점이 있는 반면, 실제 풍진동에 의한 영향을 정량적으로 평가하지 않기 때문에 실제 필요한 것보다 과도한 설계를 요구할 수 있다는 단점이 있다. 또한 여러 제약조건으로 Code 상의 요구조건을 만족하지 못하는 경우 실제 시스템의 거동을 예측할 수 없다는 단점이 있다. 이러한 점을 보완하기 위해 CFD 와 FEM 등의 수치적 해석 방법을 통해 풍진동이 실제 Stack에 미치는 영향을 해석하여 설계 적정성을 검증하여 Code 상의 요구 조건과 비교하였다.

• 한국가스학회지
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• 제28권1호
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• pp.44-52
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• 2024

본 연구에서는 유기성 폐기물로부터 생산되는 바이오가스를 이산화탄소 제거 없이 직접 이용하여 바이오가스 전처리 및 정제 공정 비용을 절감하여 수소를 생산하는 공정의 모델을 구축하고 열교환망 최적화를 통해 공정비용 최소화, 수소 생산량 및 최종 배가스 온도 최대화를 목표로 공정 모사를 진행하였다. 공정 최적화 결과 열교환기 개수 제한조건을 충족하면서 최종 배가스 온도를 최대화하는 공정모델이 가장 효율적임을 확인하였다. 본 연구의 결과는 바이오가스 직접 이용 수소 생산 공정의 상용개념설계에 활용되어 바이오가스의 청정수소 에너지 전환기술 확대에 기여 가능할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.138-149
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• 2003

KoFlux는 생태계와 대기 사이에 교환되는 이산화탄소, 수증기 및 에너지에 대한 우리의 이해를 높이고, FLUXNET과 CEOP등의 지역, 대륙 및 전구 규모의 관측망에 기여하기 위해서 시작되었다. 그거나 한반도의 지형적 특성 때문에 KoFlux의 대부분의 플럭스 타워는 관측에 이상적이지 못한 장소에 위치하고 있다. 탄소 및 에너지 교환의 정량화를 위해서 뿐만 아니라 군락 규모에서 지역 규모로 확장하기 위해서는 관측과 모델링을 병용한 다양한 접근 방법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 지역 규모의 현열 플럭스를 추정하기 위해 타워 플럭스 관측, 대류 경계층(CBL) 수지 방법, MM5 중규모 모형, 그리고 NCAR/NCEP 재분석 자료의 네 가지의 방법을 사용하여 다양한 면적을 대표하는 현열 플럭스를 산출하여 비교하였다. 비록 제한된 짧은 기간의 자료를 사용하였으나, 예비 분석을 통하여 (1) 해남 농경지 플럭스 타워에서 관측된 현열 플럭스가 지표의 불균질성을 보였고, (2) CBL 수지 방법으로 얻어진 지역 규모의 현열 플럭스는 수평 이류 효과의 계산 방법에 따라 다른 결과를 보였으며, (3) MM5 중규모 모형은 타워 플럭스 관측 값과 아주 유사한 현열 값을 수치 모사하였다. 그러나 관측지의 불균질성과 두 방법이 대표하는 면적의 근본적인 차이를 고려할 때, 플럭스 발자국 분석, 지리정보 시스템 및 관측지의 위성 영상 분석에 근거한 타워 플럭스의 공간 대표성을 정량화하는 것이 시급한 것으로 나타났다.