• 전력전자학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.85-91
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• 1998

본 논문에서는 디젤엔진의 효율적인 연료분사를 위해 연료펌프의 솔레노이드 밸브를 전력전자적 기법을 이용하여 제어하고자 하는 것이다. 대표적인 연료분사장치인 UI(Unit injector)방식에서는 솔레노이드 밸브의 개폐하기 위해서는 코일과 규소강판으로 구성된 솔레노이드 밸브를 전기적인 힘에 의해 동작시켜야 하며 이를 위한 기존의 방식을 기계적 방식이나 정전류 제어방식에 의존하였다. 이들 방식의 경우 밸브가 받혔을 경우에도 항상 일정한 직류전압을 솔레노이드 밸브에 공급함으로써 일정하게 큰 전류가 밸브에 흐르게 하는 방식이 연구되었다. 그러나 이러한 방식들의 적용은 연료펌프의 밸브와 자동차 배터리(Battery)의 수명을 단축시키고 방열 등의 문제점을 일으킨다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 솔레노이드 밸브를 DCC-PWM 제어함으로써 밸브에 흐르는 전류를 효과적으로 제어하여 기존의 문제점을 해결하고자 한다.

• 오토저널
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• 제8권4호
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• pp.24-35
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• 1986

현재 주요 가스상물질은 미국의 경우 규제전보다 일산화탄소가 96%, 탄화수소 96%, 질소산화물 76%가 개선되어 어느정도 안정단계에 들어 갔다고 볼 수 있다. 그러나, 입자상물질규제는 디이 젤자동차의 증가와 더불어 1986-1994기간동안 대폭적으로 강화되고 있다. 그러나 자동차 배출 가스중에는 수백가지의 화학물질이 존재하고 인체에 유독한 물질은 규제물질외에도 엄청나게 많다. 따라서 1977년 8월에 개정된 미국의 대기정정법(CAA, clean air act)에는 "신규 제작자동 차나 엔진에 사용되는 어떠한 방지장치, 시스템 또는 부품도 공중보건, 복지 및 안전에 부당한 위험을 일으키거나 일으키는 요인이 될 수 없다"(참조, CAA 202 (a) 및 CFR 86.084-5)고 규 정하고 있다. 이에 따라 미국환경청에서는 회람 등을 통하여 가능한 독성물질에 대하여 경우에 따라 측정할 것을 요구하고 있다. 국내 환경보전법에도 자동차연료첨가제 사용할 때 현저하게 유해한 물질이 배출된다고 인정하는 때에는 그 사용을 규제할 수 있게 되어있고 새로 제정될 자동차 배출가스 시험검사방법 및 절차에 관한 규정에 이에 관한 사항을 추가할 움직임이 있다. 물론 미규제물질의 규제하는 인체에 대한 피해정도나 측정방법 등의 여러 가지 문제가 수반되나 장기적인 국민보건과 환경보전 측면에서 신중하게 다루어져야 되리라 봐서 여러 가지 오염물질의 현황이나 분석방법 등에 대하여 기술코자 한다.여 기술코자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.870-870
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• 2013

운송수단은 시대별로 요구되는 성능과 기술 수준 그리고 사용 가능한 에너지의 형태에 따라서 변화되어 왔습니다. 1900년대 초 전기자동차의 고질적인 제한적 운행 거리 문제는 내연기관의 발명으로 인해서 쉽게 해결되었다. 이 후 내연기관의 급속한 보급과 도심 과밀화로 인해서 공해 문제가 대두되었는데, 공해 문제 역시 배기 가스 환원 촉매의 발달과 자동차 전자 제어 기술의 발달로 대부분 해결된 상태이다. 최근에는 사용 가능한 화석에너지의 절대량 측면에서 하나의 커다란 시대적 전환점에 서게 되었다. 즉 아직도 사용 가능한 석유의 절대적인 양적 측면에서는 적당한 공급이 이루어지고 있으나 그 가격 면에서는 급격한 상승이 이어지고 있으며 이는 석유의 채굴이 점점 어려워지고 있음에 기인한다. 에너지의 현황을 객관적으로 살펴 보기 위해서 자동차에 있어서 절대적인 오일을 중심으로 그리고 통계자료 위주로 문제를 분석해 본다. 그리고 수소 연료 전지와 전기자동차 등 여러 가지 대체 에너지 운송기술이 많이 거론되고 있으나 널리 대중화 되고 있지 못하는 근본적인 문제점들이 어디에 있는지 분석해 본다. 이어서 소위 대체 에너지들이 자동차에 있어서 석유의 대체 수단으로 적합하지 않다면 과연 에너지를 가장 많이 쓰는 영역중의 하나인 운송 분야의 현재와 미래의 나아갈 방향은 무엇인지 그 해법을 생각해 본다. 석유를 대체할 에너지의 공급 방안이 충분하지 않다면 마지막으로 생각할 수 있는 것은 에너지의 소비 측면이다. 다행히도 그간 소비 측면의 개선 방안이 많이 소홀하게 취급되어져 왔다. 즉 에너지의 효율을 향상시킬 수 있는 여력이 충분하고도 많이 있다는 희망적인 소식이다. 이에 따라 에너지 효율 향상에 유용하게 사용할 수 있는 다양한 제어 기술을 소개한다. 에너지와 운송수단의 문제를 거시적이고 동시에 현실적으로 바라볼 수 있는 안목을 갖게 되기를 기대한다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1013-1018
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• 2007

자동차의 연료분사에 관여하는 전자제어 센서에는 공기유량 센서, 흡기온도 센서, 대기압 센서, 냉각수 온도센서, 스로틀 포지션 센서, 모터 포지션 센서 등이 있다. 본 논문에서는 흡기온도 센서의 온도 변화와 공기와 연료의 혼합비율인 공연비에 대해 퍼지 제어 기법을 적용하여 차량의 연료 소비를 제어하는 방법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 각각의 공기 유입량과 연료 분사량을 이용하여 공연비 수치를 구한 후, 공연비, 흡기온도, 최종 연료 보정량에 대해 설정된 퍼지 소속 함수와 퍼지 추론 규칙에 따라 차량 연료가 제어된다. 제어하는 방법을 제시하였다. 시뮬레이션을 통한 일반적인 차량의 연료 제어 방법과 비교 분석한 결과, 제안된 방법이 차량의 연료제어에 있어 효과적임을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제15권2호
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• pp.83-95
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• 2006

본 연구에서는 기준안으로 2040년까지 최종에너지의 15%를 수소로 대체한다는 목표를 세우고, 수소이용 효율이 가장 높은 수송부문을 주대상으로 2040년까지 자동차의 50% 이상을 연료전지 자동차로 대체하고, 기타, 가정 상업 및 산업부문에서도 각각 22%, 23%를 연료전지로 대체하는 계획을 수립하였다. 수소의 제조와 저장, 운반 등 공급인프라 부분에서는 2020년까지는 LNG와 석탄 등의 화석연료를 주원료로, 2040년까지는 신 재생에너지의 비중을 60%까지 늘리는 것으로 목표를 설정하였다. 기준안(수소비 중 15%)으로 제시한 수소경제가 실현되는 경우 1차에너지가 9% 저감되고, 석유가 22.7%, 원자력이 17.8%, LNG가 8.9%, 석탄이 3.1% 줄어들고 대신 신 재생에너지는 47.3% 증가하여 지속가능한 에너지믹스가 실현되는 것으로 나타났다. 이에 따라 에너지자급도의 개선, 에너지수입대체효과, 환경편익, 신성장동력으로서 수소 연료전지 산업 정착에 따른 고용창출효과 등 경제적 파급효과도 막대한 것으로 나타났다. 또한 수소경제의 적정산업규모를 갖추기 위한 투자비를 산출한 결과 2040년까지 총 200조원 이상이 필요하다. 방대한 재원을 조달하기 위해 민간자본의 유치와 정부의 효과적 정책개발이 요청된다. 수소경제의 비용효과적인 조기실현을 위해서는 전담기구의 신설과 민간의 전문인력 양성, 그리고 수소 연료전지 산업육성을 위한 규격 및 표준화 마련도 시급한 것으로 판단된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.171-172
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• 2013

종래의 흑연 위주 연료전지 분리판 개발되어 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 배기 가스 배출, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 낮은 가스 투과성, 낮은 무게, 쉬운 가공, 낮은 제조비용이다. Thin film Cr 장비로 저항가열 furnace, sputter 등이 사용된다. 연료전지 분리판의 고전도도, 내부식성 보호막의 고속 증착을 위한 새로운 증착원으로 스퍼터 - 승화형 소스의 가능성을 유도 결합 플라즈마에 금속 봉을 직류 바이어스 함으로써 시도하였다. 유도 결합 플라즈마를 이용하여 승화증착 시스템을 사용하여 OES(SQ-2000)와 QMS (CPM-300)를 사용하여 $N_2$ flow에 따른 유도 결합 플라즈마를 이용한 스퍼터-승화 증착 시스템을 사용하여도 균일한 공정을 하는 것을 확인 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.526-529
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• 2008

The effect of air impurities on PEMFC performances were studied using electrochemical analysis, such as OCV monitoring, polarization, constant current operation, and electrochemical impedance spectroscopy. The nitrogen dioxide in air lowered the operation voltage at 1 A/$cm^2$ by 160 mV (10 ppm) and 227 mV (100 ppm), while the carbon monoxide effect was relatively not significant (30 mV at 100 ppm). For both nitrogen dioxide and carbon monoxide, the performances were largely recovered when pure air was provided again. Further study for additional air impurities and simulated air are under progress to provide fundamental data for the design of fuel cell vehicles.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1033_1034
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• 2009

본 논문에서는 과도특성을 포함한 연료전지 모델을 입력전원으로 파라미터를 변화시키면서 시뮬레이션을 수행하고 DC전원 입력의 시뮬레이션 결과와 비교하여 과도특성이 부하 에너지와 공급 에너지의 불균형에 미치는 영향을 수치적으로 나타내었다. 또한, 자동차 주행패턴으로부터 부하 수요 에너지를 유도하고 연료전지 모델과 PCS 연동시뮬레이션 결과를 통해 배터리 용량의 최적설계기법을 기술한다.

• 가스산업과 기술
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• 제6권1호
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• pp.68-79
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• 2003

가정용 연료전지의 개발은 소형 개질기에 대한 개발을 요구하고 있을 뿐만 아니라 수소자동차 보급에 대한 전망은 현지 설치가 가능한 소형 수소 제조장치의 개발을 필요로 하고 있다. 개질기의 공통적인 연구개발 방향은 시스템의 고효율화와 빠른 기동성과 내구성, 안정성 그리고 경제성을 확보하는 것이라고 할 수 있다. 최근의 개질기 연구동향을 살펴보면 개질효율 향상을 위하여 개질촉매가 새롭게 연구되고 있으며, 특히 가정용 연료전지 시스템의 적용에 적합하도록 통합형 개질기 시스템 구성을 통한 개질기의 소형화와 고효율화에 연구의 초점이 맞추어져 있다. 이 외에도 탈황제와 일산화탄소 제거를 위한 촉매 개발에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 1시간 이상 소요되는 기동시간을 단축시키기 위한 시스템 연구가 이루어지고 있다. 본 고에서는 개질기 관련기술에 대한 전반적인 고찰과 그리고 최근의 개발동향을 분석해 보고 본 연구원에서 개발된 소형 수소제조장치의 특징에 대하여 소개하고자 한다.