• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.63-68
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• 2018

본 논문은 이산화탄소 고정 과정이 포함된 인공 광합성 과정을 모사하기 위하여 지구상에 흔히 존재하는 촉매 재료를 이용해 개발한 광화학 반응 시스템(인공나뭇잎)과 시스템 에너지 포집 및 변환 능력에 대한 성능을 조사하기 위한 기초 연구 결과를 제시한다. 본 연구에서 개발한 시스템은 태양광 전지의 전면부에 산화코발트를 도핑 하여 물의 전기분해로 인한 산소 발생이 태양전지 표면에서 직접 발생하도록 하였고, 후면 기판 표면에는 이산화탄소 변환 반응을 위한 효율적인 촉매로 $MoS_2$를 도핑 하여, 전선이 없는 구조로 구성하였다. 직접 태양광 연료 변환 시스템은 약4.5%로 이산화탄소를 일산화탄소와 수소로 변환하여 지속 가능한 연료(합성가스)의 형태로 생산하며, 이는 음극에서 촉매 변환 효율이 75%이상이 될 수 있음을 의미한다. 본 연구는 물의 광분해뿐만 아니라 태양광에 의해 유도된 이산화탄소 전환 과정을 하나의 시스템에서 동시에 실현하여 자연적 광합성 과정을 좀 더 성공적으로 모사할 수 있는 시스템 개발에 기여하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.29-35
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• 2018

세계풍력발전협회(GWEC) 2017년도 Global Wind Report에 따르면 전세계 풍력에 의한 발전용량은 2001년도 23,900 MW에서 2016년도 486,790 MW로 비약적으로 발전하고 있다. 반면 국내 발전원별 총발전량 비중에서 풍력에 의한 발전은 0.2 % 불과하다. 국내외 발전원별 정산단가가 풍력으로 전기를 생산하는 데 드는 발전원가가 석유 등 화석연료 발전원가와 같아지는 Grid Parity에 이미 도달하여 풍력발전에 의한 전기의 생산은 더욱 확대될 것이다. 본 연구에서는 전 세계 해상풍력설비의 88 %가 위치하고 있는 유럽의 주요 해상풍력발전단지의 선박통항 규정과 어로활동에 대한 기준을 분석하여 향후 국내 해상풍력발전단지 설치 시 선박통항 및 어로활동 기준 설정 시 고려되어야 할 사항을 제시하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제7권2호
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• pp.96-104
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• 2015

Fischer Tropsch reaction is one of the interesting topic for renewable and clean energy. Polymerization of carbon monoxide or carbon dioxide with hydrogen over metal supported catalyst can produce long chain hydrocarbons. Synthetic liquid hydrocarbons are promising alternative to fossil fuels. This research work has been focused on the synthesis of Fe based catalyst for Fischer Tropsch reaction. Mesoporous silica (MS) support prepared by a precipitation method using two different washing solution, distilled water (DW) and acid in ethanol solution (ET), and different calcination temperature. Then, Fe/MS was prepared by an incipient wetness impregnation method. All of samples were systematically characterized using various physical and chemical techniques. TEM and XRD analysis were used to ensure that the cubic Ia3d mesostructure is stable after calcination. FTIR spectra are useful to ascertain the existence of template in the support. TPR studies were also used to understand the nature of Fe species and their reducibility. The results reveal that washing the support with distilled water and calcination at $550^{\circ}C$ can efficiently remove the triblock copolymer templates. The existence of template in the support affects the textural properties of all catalyst investigated.

• 한국환경과학회지
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• 제16권4호
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• pp.415-423
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• 2007

This study assessed the characteristic of BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene) concentration ratios of industrial emission sources and the neighborhoods of industrial area, fuel such as gasoline, light oil, LPG, and similar gasoline, and ambient air in Daegu. The BTEX in aromatic compounds was the most abundant VOC in Daegu. The BTEX ratios were (0.2:2.6:1.0:1.8) for the neighborhoods of industrial area, (2.6:11.3:1.0:1.2) for residential area, (2.2:11.0:1.0:1.6) for commercial area, (1.0:14.9:1.0:1.3) for industrial area, and (0.2:2.6:1.0:1.8) for the neighborhoods of industrial area. Average BTEX ratios in Daegu were B/T ratio (0.1), B/EB ratio (1.5), B/X ratio (1.1), T/EB ratio (12.6), T/X ratio (10), EB/X ratio (0.7), Expecially, B/T ratio in Daegu was similar as the other cities, Bangkok, Manila, and Hongkong. Comparing other cities with B/T ratio, the main sources of VOC were vehicular exhaust and emission of industrial facilities. Furthermore, BTEX correlation were evaluated at the emission sources and regional areas. Results showed that correlation coefficient values of emission sources, fuels and neighborhood of industry were significant magnitude above 0.65(p<0.01). Also, there showed highly significant correlations among BTEX. Calculated correlation coefficients of ambient air sampling sites were $0.61{\sim}0.954$ for commercial /residential area and $0.613{\sim}0.998$ for industrial area. However, they showed different correlation between commercial/residental area and industrial area. It implied that the emission sources were different from each area.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권3호
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• pp.183-196
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• 2017

The research efforts directed at advancing water electrolysis technology continue to intensify together with the increasing interest in hydrogen as an alternative source of energy to fossil fuels. Among the various water electrolysis systems reported to date, systems employing a solid polymer electrolyte membrane are known to display both improved safety and efficiency as a result of enhanced separation of products: hydrogen and oxygen. Conducting water electrolysis in an alkaline medium lowers the system cost by allowing non-platinum group metals to be used as catalysts for the complex multi-electron transfer reactions involved in water electrolysis, namely the hydrogen and oxygen evolution reactions (HER and OER, respectively). We briefly review the anion exchange membranes (AEMs) and electrocatalysts developed and applied thus far in alkaline AEM water electrolysis (AEMWE) devices. Testing the developed components in AEMWE cells is a key step in maximizing the device performance since cell performance depends strongly on the structure of the electrodes containing the HER and OER catalysts and the polymer membrane under specific cell operating conditions. In this review, we discuss the properties of reported AEMs that have been used to fabricate membrane-electrode assemblies for AEMWE cells, including membranes based on polysulfone, poly(2,6-dimethyl-p-phylene) oxide, polybenzimidazole, and inorganic composite materials. The activities and stabilities of tertiary metal oxides, metal carbon composites, and ultra-low Pt-loading electrodes toward OER and HER in AEMWE cells are also described.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1051-1056
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• 2014

아산화질소($N_2O$, Nitrous Oxide)는 박테리아의 물질대사와 같은 생물학적인 활동에 의하여 자연적으로 발생한다. 하지만, 최근의 대기 중 $N_2O$는 산업의 성장과 같은 인간의 활동에 의하여 증가되어져 왔다. 이 중에 대기 중의 $N_2O$농도를 증가시키는 요인들 중에 하나는 선박용 연료 연소로부터 발생하는 $N_2O$이다. 현재 해상 운송은 국제 물류의 99퍼센트 이상을 담당하고 있고, 선박척수는 물동량의 증가와 함께 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 4-행정 선박용 디젤엔진을 사용하여 다른 성분 농도들을 포함하는 연료의 연소가 $N_2O$ 배출률에 미치는 영향에 대하여 실험적인 조사를 실시하였다. 또한, 연소실 내의 연료 연소 패턴이 $N_2O$ 배출률에 미치는 영향에 대하여 평가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-13
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• 2020

Zr을 원료로하는 점화제와 ZrNi를 원료로 하는 지연제로 구성된 파이로테크닉스의 노화현상을 열적/화학적/광학적으로 분석하였다. 열적 분석에는 Differential Scanning Calorimetry (DSC) 와 Thermogravimetry Analysis(TGA)를 통해 열 기반의 반응식을 규명했다. DSC의 결과로 수행한 픽 분석기법 (peak deconvolution)을 통해 각 연료의 노화에 따른 열적 변화를 분석하였다. 화학종 변화 분석에는 Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)와 X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 사용하였다. 수분에 의한 산화제의 분해가 연료의 노화에 크게 영향을 미쳤으며, 열에너지 감소의 원인은 연료 표면의 산화막 형성과 산화금속의 형성으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권1호
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• pp.83-87
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• 2008

산유국으로부터 에너지 독립을 하고 대기오염방지를 위한 배기배출물을 저감시키기 위하여 대체연료에 많은 관심을 가지고 있다. 폐유나 새로운 식물성 기름과 동물성 기름으로부터 생성할 수 있는 바이오디젤유가 압축점화기관인 디젤기관에 구조적인 변화없이 사용될 수 있다. 이 논문에서는 4행정 직접분사식 디젤기관을 이용하여 순수 디젤유와 바이오디젤 혼합유(바이오디젤 10% 및 20% 함유)의 연료소비율과 배기배출물에 미치는 영향을 제시했으며, 특히 실험에 사용된 바이오디젤 연료는 우리 실험실에서 유채유로부터 직접 생산되었다. 이 연구 결과 바이오디젤 혼합유가 디젤유 보다 연료소비율과 질소산화물은 약간 증가 되었고 일산화탄소와 매연은 상당히 감소되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.57-61
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• 2006

연료전지는 연료(수소)의 화학적 반응에 의해 축적된 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 직류 전기를 발생시키는 에너지원이다. 연료전지는 질소나 유황산화물 등의 유해한 물질을 방출하지 않으며 기계적 동력부가 없고 거의 무소음으로 운전되는 이점을 가진다. 수소연료에 의한 연료전지는 그들의 부산물로써 열과 물을 방출한다. 연료전지를 이용한 응용분야의 확대로 인해 화석연료나 수입 석유의 의존도를 현저히 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 연료전지 (PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)의 출력을 치대한 활용하고 발전시스템의 안전운전을 위한 전력변환기(PCS, Power Conditioning System)에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 고효율로 운전하는 새로운 전력변환 회로토폴로지를 설계하고, 발전시스템에 적용하여 각종 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다. 그 결과 연료전지 발전시스템은 고성능으로 동작되는 전력변환기에 의해 발전시스템의 효율과 성능을 향상시키게 된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제20권1호
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• pp.27-34
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• 1988

1990년 중반에는 우리나라 모든 원자력 발전소의 사용 후 핵연료 저장조의 용량부족이 예견된다. 따라서 조밀화 집합체로 저장하는 MDR 방법을 가장 저장용량이 적은 9, 10호기 원전의 저장용량을 확장시키는데 적용하고자 하였다. 이러한 방법을 채택할 때 9,10원전의 사용후 핵연료 저장조의 안전성을 확인하기 위해 격자 간격과 저장통 두께를 변화시키면서 중성자 증배계수를 AMPX-KENO IV코드로 계산하였다. 그리고 이 전산체제를 검증하기 위해 1981년 B & W에서 실시한 임계실험에 대하여 검증계산을 수행하였다. 또한 가상사고로써 malposition사고도 모사하였다. 그 결과, 원전 9, 10호기의 핵연료 조밀화 저장법은 안전하며, 설비 및 냉각공간을 고려하여 9/3 노심분을 27/3 노심분의 저장 용량으로 확장할 수 있을 것이다.