• 한국가스학회지
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• 제21권6호
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• pp.1-7
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• 2017

본 연구는 천연가스를 기반으로 하는 가스연료 자동차의 연비산출방법에 대해 미국과 유럽의 기준을 조사하고 적합성을 분석하여 국내에 적합한 자동차 연비 산출방법을 도출하는데 목적이 있다. 탄소평형법으로 유도되는 연료소비율 산출은 연료의 탄소중량비와 자동차 배출가스중 탄소성분의 평형 관계식에 의해 유도된다. 미국기준은 시험가스 조성의 제한이 없지만 유럽 기준은 기준 시험가스(G20, G23)를 사용하여야 한다. 국내 도시가스를 사용하는 NGV의 경우 유럽기준을 적용하면 시험가스의 차이로 연비가 약 12% 불리하게 나오는 것으로 확인되었다. 또한, 연비 산출시 필요한 연료물성을 발열량으로부터 결정하는 방법을 소개하고 이러한 방법을 기반으로 국내 천연가스 자동차 연비 산출방법을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권8호
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• pp.485-494
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• 2016

본 연구는 TMED 방식 병렬형 하이브리드 차량을 이용하여 회생제동 회수율 및 연비 특성 실험에 대한 것이다. 회생제동 기술은 하이브리드 차량의 에너지 효율 향상을 위해 필수적인 기술로 판단되어 연구를 수행하였다. 따라서 병렬형 하이브리드 차량과 Eddy Current 방식의 차대동력계를 통해 IM240 모드 실험 시 초기 SOC 상태, 주행 모드 특성, 운전자의 운전특성에 따른 연비 특성을 회생 제동 측면에서 전류 특성 및 전류수지에 대한 비교 분석을 수행하였다. 본 연구결과, 초기 SOC 상태가 낮을수록 하이브리드 차량의 엔진 작동 시간이 증가 하고 에너지 효율이 낮아지는 것을 알 수 있었다. 또한 주행 모드 특성, 운전자의 운전 특성에 따른 연비 특성 실험 결과 평균 연비 차이는 크게 나지 않았지만, 최종 SOC 상태에 따라서 모드 종료 후 엔진 작동 유무의 차이가 있음을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.9-16
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• 2016

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료 분사화염의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 초고속카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 화염의 구조와 거동을 면밀히 분석하였다. 또한 정밀유량계측법을 이용하여 연소반응 시 소모된 연료량도 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가하였으나, 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성은 관찰되지 않았다. 화염면적은 공연비 보다는 연료의 분사량과 진동자 인가전력에 종속하였으며, 화염면적의 FFT 분석을 통해 생성화염의 진동특성도 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.17-25
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• 2017

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 태우는 버너의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 slit-jet 버너에서 생성된 화염의 이미지를 획득하였으며, 후처리를 통해 화염의 형상과 온도구배를 면밀히 분석하였다. 또한, 정밀유량 계측법을 이용하여 수송기체 실험조건 변화에 따른 연료소모량을 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가한다는 사실을 확인하였으나, 낮은 유량 조건에서는 주변 장치의 진동에 의해 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성이 관찰되지 않았다. 또한, 수송기체 유량과 초음파진동자의 소비전력이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소영역이 신장되고 화염온도가 증가하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.373-385
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• 2013

To obtain higher power efficiency of Residential Power Generation system(RPG), it is needed to operate system on optimized stoichiometric ratios of fuel and air. Stoichiometric ratios of fuel/air are closely related to efficiency of stack, reformer and power consumption of Balance Of Plant(BOP). In this paper, optimizing stoichiometric ratios of fuel/air are conducted through systematic experiments and modeling. Based on fundamental principles and experimental data, constraints are chosen. By implementing these optimum values of stoichiometric ratios, power efficiency of the system could be maximized.

• 전기화학회지
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• 제9권4호
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• pp.151-157
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• 2006

A two-dimensional numerical model to study the performance of anode-supported flat-tube solid oxide fuel cell (SOFC) far the cross section of the cell in the flow direction of the fuel and air flows is developed. In this model a mass and charge balance, Maxwell-Stefan equation as well as the momentum equation by using, Darcy's law are applied in differential form. The finite element method using FEMLAB commercial software is used for meshing, discritization and solving the system of coupled differential equations. The current density distribution and fuel consumption as well as water production are analyzed. Experimental data is used to verify a predicted voltage-current density and power density versus current density to judge on the model accuracy.

• 한국수산과학회지
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• 제43권1호
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• pp.78-82
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• 2010

Vessel numbers and fuel consumption by South Korea's offshore and coastal fisheries have continuously declined since 2000. Using the 2006 Intergovernmental Panel on Climate Change Guidelines, $CO_2$ emissions by South Korea's fishery industry (fishing and aquaculture, excluding deep-sea fishing) were calculated by the default $ CO_2$ emission factor and fuel consumption by fuel type, Emission of $CO_2$ was estimated to be 3.22 million $tCO_2$/year in 2007 for fisheries (excluding deep-sea fishing); when including deep-sea fishing, the estimated value increased to 4.11 million $tCO_2$/year. Fuel consumption per tonne of fishery production was 498 L, and the amount of $CO_2$ emission per tonne of production was 1.62 $tCO_2$. To calculate $CO_2$ emission more exactly, we must develop a system to compile energy balance statistics and introduce life-cycle assessment for the fishery industry.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.485-493
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• 2016

Recently submarine and unmanned underwater vehicle (UUV) are equipped with a fuel cell system as an air independent propulsion system. Methanol fuel processor can efficiently supply the hydrogen to the fuel cell system to improve the ability to dive. This study investigated the optimal conditions of the methanol fuel processor that may be used in the closed environment. For this purpose, the numerical model based on Gibbs minimization equation was established for steam reformer and three exhaust gas burners. After simulating the characteristics of steam reformer according to the steam-to-carbon ratio (SCR) and the pressure change, the SCR condition was able to narrow down to 1.1 to 1.5. Considering water consumption and the amount of heat recovered from three burners, the optimum condition of the SCR can be determined to be 1.5. Nevertheless, the additional heat supply is required to satisfy the heat balance of the methanol fuel processor in the SCR=1.5. In other to obtain additional amount of heat, the combustion of methanol is better than the increased of SCR in terms of system design.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제3권2호
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• pp.141-149
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• 2011

The world is facing a challenge in meeting its needs for energy. Global energy consumption in the last halfcentury has increased very rapidly and is expected to continue to grow over the next 50 years. However, it is expected to see significant differences between the last 50 years and the next. This paper aims at introducing a good solution to replace or work with conventional marine power plants. This includes the use of fuel cell power plant operated with hydrogen produced through water electrolysis or hydrogen produced from natural gas, gasoline, or diesel fuels through steam reforming processes to mitigate air pollution from ships.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.43-50
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• 2013

The stringent emission regulation and future shortage of fossil fuel motivate the research of alternative powertrain. In this study, a system of proton exchange membrane fuel cell has been modeled to analyze the performance of the fuel cell system for automotive application. The model is composed of the fuel cell stack, air compressor, humidifier, and intercooler, and hydrogen supply which are implemented by using the Matlab/Simulink(R). Fuel cell stack model is empirical model but the water transport model is included so that the system performance can be predicted over various humidity conditions. On the other hand, the model of air compressor is composed of motor, static air compressor, and some manifolds so that the motor dynamics and manifold dynamics can be investigated. Since the model is concentrated on the strategic operation of compressor to reduce the power consumption, other balance of components (BOP) are modeled to be static components. Since the air compressor model is empirical model which is based on curve fitting of experiments, the stack model is validated with the commercial software and the experiments. The dynamics of air compressor is investigated over unit change of system load. The results shows that the power consumption of air compressor is about 12% to 25% of stack gross power and dynamic response should be reduced to optimize the system operation.