• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.6
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• pp.641-648
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• 2011

Off-gases emitted from the anode of a molten carbonate fuel cell (MCFC) at high temperatures for power generation are used as fuel in catalytic combustion. The heat generated in the catalytic combustor is utilized as the heat for the endothermic reaction required for steam reforming. Among the various operational conditions of the integrated reactor, we varied the inlet gas compositions of the catalytic combustor according to fuel utilization in the MCFC and the ratio of steam to carbon in the reformer. Subsequently, the thermal behaviors and reaction characteristics of the integrated reactor were investigated experimentally. The fundamental data from this experimental study will be useful for the design and fabrication of a more practical integrated reactor in the future.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.30 no.2
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• pp.29-42
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• 2022

The government promotes the 2050 carbon-neutral policy. Therefore, the concern to convert livestock manure into energy is increasing for the reduction of greenhouse gases generated in the livestock industry sector. In this study, the economic feasibility of the livestock manure solid fuel power generation facility, which is a major consumer of livestock manure solid fuel, was assessed to expand the demand for livestock manure solid fuel. The production cost of livestock manure solid fuel showed the lowest production cost of 97.4 thousand won/ton when dried using solid fuel at a 200 ton/day scale bio-drying facility. The livestock manure solid fuel power generation facility showed economic feasibility at a REC weight of 1.5 in the case of the bio-drying facility, so it was necessary to set a REC weight of 1.5 or more to expand the demand for livestock manure solid fuel. The conversion of livestock manure into solid fuel has various environmental benefits, such as the reduction of greenhouse gases and the effect of reducing non-point pollutants in the water system. Therefore, in order to expand livestock manure solid fuel production facility, it was required to review the feasibility including various environmental benefits.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.264-267
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• 2005

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $10\~100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 $20 Nm^3/hr$용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 $680\~720^{\circ}C$, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) $2.7\~3.2$ 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 $89\%$ 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 $70\%$ 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 $23.4Nm^3/h$였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 $550^{\circ}C$ 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2004.05a
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• pp.119-124
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• 2004

최근 소형 다기능, 고기능 전자장비의 개발로 인하여 고밀도 전원이 필요성이 대두되고 있다. 연료전지는 높은 전력 밀도를 가짐으로 인하여 소형 전원 장비에 가능성을 가지는 것으로 여겨지고 있다. 연료전지 중 특히 고분자 전해질 연료전지는 높은 전력밀도와 낮은 작동온도 등으로 인하여 이차전지의 자리를 대체할 수 있을 것으로 보여지지만 현재까지 연료 공급장치의 문제로 인하여 실용화되지 못하고 있다. 본 연구에서는 여러 가지 수소저장 물질 중에서 알칼리 붕소 수소화물을 이용하여 연료전지에 수소를 공급하고자 하며, 수소발생에 사용되는 촉매에 대한 연구를 진행하였다. 알칼리 붕소 수소화물의 수소발생 반응에 사용되는 촉매로는 Pt, Ru, Co, Ni 등이 사용되어질 수 있다. 이중에서 가장 수소발생 능력이 높은 촉매는 Ru이며, 비귀금속 촉매 중에는 Co가 높은 활성을 나타내었다. 본 연구에서는 Ru 촉매와 Co 촉매의 특성을 비교하였으며 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 가능성을 확인하였다. Ru와 Co 촉매의 공통적인 특징은 알칼리 붕소화물인 NaBH$_4$의 농도가 높아질수록, 온도가 높아질수록 수소의 발생속도를 높이는 현상을 보였다. 또한 안정화제인 NaOH에 대하여, Ru의 경우는 농도가 높아질수록 수소발생 속도가 낮아졌으며, Co는 그 반대의 결과를 보였다. NaBH$_4$의 분해 반응으로 발생된 수소를 연료전지에 공급하여 2W급의 휴대폰용 연료전지를 구동할 수 있었다. 이로써 알칼리 붕소수소화물로부터 발생된 수소를 이용하여 안정적으로 연료전지를 구동할 수 있는 가능성을 확인하였다. 유류 분해정도를 파악하는 지시자로써 특정 무기 오염물질을 이용할 수 있을 가능성이 있으므로 좀더 이들 관계성에 대한 연구가 진행될 필요성이 있다고 판단된다.고 과학적으로 분석할 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 의미를 되새기는 것으로 짧은 연구를 시작하겠다. 등은 활성 값이 70% 이상으로 퇴적물 독성이 상대적으로 낮았다. 이중나선 DNA 함량은 28.4 % - 49%로 대조군에 비해서 감소가 크다. 대부분의 정점이 대조군의 30% 내외로 정점 간의 차이는 크지는 않다. 그러나 다른 측정자료와 같이 정점 22에서 18%로 최소치를 나타내고, 정점 2, 12에서 20% 내외의 값을 보인다. 종합적으로 볼 때 오염물질의 유입이 크고, 광양제철 인근 정점 들이 모두 다른 정점에 비해서 낮아서, 퇴적물 독성이 높은 정점으로 조사되었다.hiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII(13.4%), GIII(43.9%), GIV(34.2%)로 나타

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.13 no.4
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• pp.277-282
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• 2010

Durability of automotive polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) strongly depends the startup/shutdown procedure. Formation of hydrogen/air boundary in the anode gas channel, so-called reverse current condition, particularly induces fast degradation of the cathode. Under the reverse current condition, high voltage is present at the cathode facing air in the anode gas channel and is a function of residual oxygen concentration in the gas channels, that increases with storage time and reaches 21% (air) eventually. In this study, effects of residual oxygen concentration in a PEMFC on degradation of the PEMFC.

• Plant Journal
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• v.15 no.3
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• pp.35-41
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• 2019

In this study, we investigated the effect of the generation of NOx and CO by adjusting the overfire air supply position and ratio using the boiler that was converted from coal burning to wood pellet boiler. When the amount of the overfire air is relatively increased, the amount of NOx is slightly decreased but CO is sharply decreased when burning at low excess air ratio (1.10) that is due to a small fuel particle size. However, NOx slightly increased when burning at high excess air ratio (1.33) due to the large fuel size, but CO was hardly affected. Also, When the amount of overfire air was same, The more supply position was concentrated to upper portion of the main combustor, the more NOx and CO was lowered. And in case of the excess air ratio was high, the generation of NOx and CO I can see that it keeps the level irrelevant to the amount of air for the second stage combustion.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.109-116
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• 2000

저발열량 석탄가스의 thermal/fuel NOx 생성특성과 화염 안정성을 규명하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 저발열량 합성 연료 가스는 일산화탄소, 수소, 질소 및 암모니아를 천연가스 연료와 동일한 입열량을 가지도록 혼합하여 만들었고 , 합성가스는 평면 화염 버너를 공급하여 태웠다. 특정한 합성가스에 대해 당량비를 변화시켜 가며, 비화 또는 역화에 의한 화염안정성을 규명하였고 안정된 화염 영역을 정의하였다. 저발열향 합성가스의 연소시 발생하는 thermal 및 fuel NOx를 측정하여 천연가스 연소시의 경우와 비교하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.29 no.4
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• pp.183-189
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• 2024

Against the backdrop of IMO's stricter environmental regulations due to global warming, Europe's Fit for 55 plan, and other initiatives, the establishment of infrastructure for the supply of environmentally friendly marine fuels and policy analysis are more critical than ever. This study comprehensively analyzes existing research and policies on the supply of environmentally friendly marine fuels, as well as trends in regulations, industry responses, and the current status of infrastructure for the supply of environmentally friendly fuels, to draw insightful conclusions. The results show that the establishment of infrastructure for the supply of environmentally friendly fuels is as important as the introduction of environmentally friendly ships, due to the strengthening of environmental regulations. LNG is a viable option in the short term, but a transition to carbon-free fuels is necessary in the long run. In this regard, a strategic approach is needed to focus support on fuels that are advantageous to produce, considering domestic industrial conditions from a long-term perspective. Therefore, the government should actively promote infrastructure development through measures such as supporting the development and supply of environmentally friendly fuels, improving regulations and providing incentives, attracting private investment, and strengthening international cooperation. This study is expected to serve as a valuable resource for setting policy directions for the transition to an environmentally friendly maritime industry. Future research will include a comparative analysis of the economic viability of environmentally friendly fuels and basic research on the selection of fuels that are advantageous to Korea.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.10
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• pp.591-598
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• 2017

Power overshoot phenomenon was observed in microbial fuel cells (MFCs) used non-catalyzed graphite felt as cathode. Voltage loss in MFCs was mainly caused by cathode potential loss. Cheap stainless steel scrubber, which has high conductivity, and Pt/C coated graphite felt as cathode were used for overcoming power overshoot and reducing the cathode potential loss in MFCs. The MFCs used stainless steel scrubber showed no power overshoot even slow catholyte flow rate and produced 29% enhanced maximum current density ($23.9A/m^3$) than MFCs used non-catalyzed graphite felt while the power overshoot phenomenon was existed in Pt/C coated MFCs. Increasing catholyte flow rate resulted in disappearing power overshoot of MFCs used non-catalyzed graphite felt. In addition, maximum power density and current density of both MFCs used non-catalyzed graphite felt and stainless steel scrubber increased by 2-3.5 times. Cathode potential losses in all region of activation loss, ohmic loss, and mass transport loss were reduced according to increase of catholyte flow rate. Therefore, stainless steel scrubber has advantages that are economical materials as electrode and prevents power overshoot, leading to enhance electricity generation. In addition, increasing catholyte flux is one of great solution when power overshoot caused by cathodic overpotential is observed in MFCs.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.18 no.1
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• pp.1-7
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• 2014

In this study, plasma reformer technology with a LPG injector was investigated. It was developed with injection of LPG fuel and air in a region where the plasma discharge to make the thermal decomposition carbon fuel and to generate additional hydrogen. As a result of reforming test, when power is 70~100W supply, about HC 0.7% of the full reformed gas and hydrogen was generated from 1.2 to 1.5 %.