• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.113.1-113.1
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• 2010

본 연구에서는 중 소형 SOFC에 적용할 수 있는 연료 변환 시스템으로 자체 기동 및 독립운전이 가능한 천연가스 자열개질(ATR) 반응기를 $10Nm^3/hr$급으로 개발하고자한다. 설계된 천연가스 자열개질기는 자열개질 촉매를 코팅한 금속 모노리스형 촉매체를 반응기 내에 장착함으로써 반응열을 신속하게 제거 또는 공급할 수 있는 시스템으로 구성되었다. 이는 금속 모노리스의 뛰어난 열전도 능력에 의해 반응기 내의 촉매층 전체 온도 분포를 균일하게 유지할 수 있는 저에너지형 자열개질 반응기이다. 또한 빠른 기동 특성을 실현하기 위하여 전기 발열식 촉매체(EHC ; Electically Heated Catalyst)를 장착한 start-up 시스템을 적용하여 천연가스 자열개질 반응기의 신속한 기동과 장치 간편화를 실현하였으며, 합성 syngas의 배열 회수를 위한 최적 열교환 시스템을 설계/적용함으로써 에너지 효율 향상을 도모하였다. 이와 같은 촉매 및 구조 시스템을 가지는 천연가스 자열개질 반응용 소형 연료변환 시스템을 원통형의 이중관 구조로 구성하고, 독립운전 모드로 개발함으로써 소형 SOFC의 연료 변환장치의 적용에 용이하게 하고자 한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.163-166
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• 2009

현재 자동차 검사 또는 정비 현장에서는 특정 삼원촉매변환기가 요구 내구 수명을 제대로 만족시키지 못하여 파손되는 사례가 발생되고 있다. 이러한 삼원촉매장치의 경우 배기가스 변환 효율이나 압력강하 등은 엔진 효율 측면에서 만족되지만 열적 내구성은 만족되지 못한다. 본 연구에서는 열유동 해석 및 구조 해석을 통하여 국내 승용차용 삼원촉매 변환기의 대한 열적 안전성에 대하여 검토하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.05a
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• pp.289-321
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• 2003

o연료전지 시장은 기술의 경쟁력 확보에 따라 Market Potential이 큰 사업 분야임. o연료전지 사업이 활성화되기 위해서는 경제성과 안전성의 문제 때문에 연료전지용 연료변환장치의 기술개발이 필수적임. o연료변환장치의 활용 분야에 따라 적정 연료, 적정 촉매 선정 및 열전달 효율을 극대화하는 반응기 설계 필요. o연료전지 자동차의 경우 기술의 난이도 때문에 궁극적으로는 On-board fuel processor보다 On-site fuel processor에 의한 수소 공급 station의 형태가 바람직함. o정부주도하에 조직적이고 체계적인 연구개발 필요.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.89.1-89.1
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• 2005

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.411.2-411.2
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• 2016

직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.1030-1043
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• 1991

본 연구에서는 모델링오차나 외란 등의 불확실성에도 강인한 슬라이딩 모드 제어방법을 이용하여 새로운 연료분사 제어기를 설계하였다. 그리고 8253 타이머와 A/D 변환기, 인터페이스회로 등으로 MPI가솔린 엔진용 전자 제어장치를 실제 엔진에 적용시킴으로써 새로이 설계된 연료분사 제어시스템의 성능을 파악하였다.엔진의 운전상태를 여러가지 제어 모드로 분류할 수 있으나 엔진회전수가 2000rpm, 부하가 20N의 일정한 부하 조건에서 엔진회전수를 1500rpm에서 2000rpm으로 변화시켰을 때의 과도상태 응답을 파악하였다. 이와 같이 새로운 슬라이딩 모드 연료분사 제어시스템 을 개발하여 3원촉매 변환기의 변환효율을 극대화함으로써 배기가스의 유해물질을 최 소화하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.77-82
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• 2003

A parametric study was conducted on pressure drop in a catalytic converter for automobile. In this work, we proposed a new pressure drop relation which contains the various parameters needed to calculate and got a few results. In a monolith of catalyst, the flow originally turbulent flow changes to laminar flow and thus the pressure drop through the monolith is linearly proportional to the velocity. The exhaust pressure is doubly affected by the increase of mean velocity and length when we decrease the diameter of monolith while the volume keeps constant. Theoretical parameters such as $\alpha$ and $\beta$ are suggested to use as a reference value when there is no a experimental data. Especially in the part load test, these values should be modified to consider the property change of exhaust gas.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.86-86
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• 2017

고효율의 에너지 변환 및 친환경적인 이점들을 이유로, 고분자전해질 연료전지(PEMFC)는 차세대 에너지 장치로 이목을 끌어왔다. 반면, 값비싼 백금 촉매의 이용은 연료전지의 상업적 이용에 주요한 결점으로 작용했다. 최근, Zelenay와 연구팀은 폴리아닐린-철-탄소 복합체구조에서 산소환원활성이 백금과 견주어 비슷한 성능을 낼 수 있음을 보고 하였다. Dodelet은 이러한 높은 성능이 전이금속의 영향에 의한 것일 수 있다는 주장을 하였다. 본 연구팀은 지난 연구에서 제일원리전산모사를 통해 니켈, 코발트, 구리등과 같은 전이금속이 질소가 도핑된 탄소 그래핀층에 미치는 거동을 밝혔다. 결론적으로, 금속들은 질소가 도핑된 그래핀의 전자구조를 바꿀 수 있고, 이러한 전자구조의 변화는 산소 환원반응에서 긍정적으로 작용할 수 있음을 확인하였다. 이러한 이론적 연구에 기반하여, 탄소층으로 감싼 금속은 내구성과 활성을 동시에 보유한 향후 전망있는 촉매 물질로 예상되어진다. 특히, 질소가 도핑된 탄소층으로 코팅된 철-코발트 합금은 계산을 통해 산소환원반응에서 우수할 것으로 예측되었다. 본 연구팀은 FeCo@N-C 나노입자를 직접 합성하였고, 이 촉매의 우수한 활성을 전기화학적, 구조적 관점에서 1) 질소의 도핑 효과, 2) 탄소의 두께 효과, 3) 합금효과에 집중하여 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.5 no.4
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• pp.179-189
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• 1997

Among aftertreatment devices which reduce exhaust gas of diesel engine, diesel oxidation catalyst(DOC) with high reduction efficiency for gaseous matter and particulate matter is now studied actively. In this study, a transient one-dimensional model developed to simulate the thermal and conversion characteristics of adiabatic monolithic converters operating under warm up conditions is presented. This model takes into account the gas solid heat and mass transfer, axial heat conduction, chemical reactions and the related heat release. The model has been used to analyze the transient response of an axisymmetric catalytic converter during a warm-up as a function of catalyst design parameters and operation conditions in order to observe their effects on the lightoff behaviour. The experimental test was carried out 2400 cc light diesel engine with DOC.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2003.02a
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• pp.209-214
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• 2003

바이오 센서는 생물학적 인식 반응(Biological recognition reaction)이나 생물 촉매 공정(Bio-catalytic process)을 측정 가능한 전기적 신호로 변환시켜주는 적절한 변환기(Transducer)와 같은 생물학적 인식요소로 이루어진 감지 장치를 의미한다. 1962년 효소를 이용한 Glucose 전극봉의 개발이후 이 분야에 대한 수많은 연구와 기기의 개발이 진행되어왔다. 분석도구로써 바이오 센서는 효소, 항체, 수용체, 세포, 조직 등과 같은 생물학적 인식 요소들에 광범위하게 적용 가능하다는 장점이 있는 반면, 위에 열거한 생물학적 인식 요소들의 불안정성으로 인해 신뢰성이 유지되지 못하는 단점을 동시에 지니고 있다. (중략)