병사용 휴대형 전원은 전투원의 작전 수행 능력을 해치지 않는 범위의 휴대 하중을 지님과 동시에 전투장비의 소비전력에 대응하는 전기에너지를 공급할 수 있어야 한다. 특히 미래병사체계의 경우 전투장비의 고성능화에 따라 장비의 총 요구전력이 증가하고 있으므로 경량 고효율 특성을 가지는 휴대형 전원 개발이 필수적이다. 연료전지는 군용 전원으로 주로 적용되던 종래의 리튬 전지에 비해 중량 대비 에너지밀도가 높아 경량 소형화가 가능하여 휴대형 전원 시스템으로 활발한 연구개발이 진행되고 있다. 본 논문에서는 휴대형 전원으로 적용되는 연료전지의 특성을 살펴보고, 국내·외 군용 휴대형 연료전지 개발 현황을 조사한 후, 국외 선진 기술국의 개발 수준 대비 국내 기술 현황에 대해 분석한다. 또한, 미래병사체계용 전원으로의 적용을 위한 휴대형 연료전지 개발 시 고려해야할 주요 요소를 전력 공급 안정성, 휴대 용이성, 비용 절감 세 가지로 분류하고, 이와 관련된 기술을 중심으로 발전방안을 제시하여 향후 연료전지 기반 개인병사 체계용 휴대형 전원 기술 발전방안 수립 시 활용할 수 있도록 한다.
One of the problems in using renewable energy sources is great difficulty of stable and sustainable supply. Because the fuel cell can provide stable and sustainable supply of energy sources without regard to external conditions, however, it will become one of the most useful renewable energy sources for buildings that need stable energy supply. For practical application of PEMFC system to common household, the data of household energy consumption are analyzed by electricity, cooking and heating. From the result of the data analysis, practical application methods of PEMFC system to household are designed to several models. The aim of this study is to establish a plan of practical application for applying Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell(PEMFC) system to the households.
This study discusses a fuel injector test bench containing a mechanical type fuel supply system for heavy duty diesel engine. The main focus of this study was to evaluate the design stability of the test bench, which basically measures the injector durability of a multi-hole heavy duty injector by using pure diesel as a test fuel. In this experiment, diesel spray was controlled by a specially designed control box and all the experiments were carried out to measure e.g. fuel injection pressure and fuel injection quantity to understand the injection status which is interlinked with the stability factor of total test bench design. Also, the durability test was performed to understand the heavy duty operation lastingness of the designed system and the flow rate of the installed distributor pump in the fuel supply system of this studying test bench was compared with LO-1 and LO-2 pump. The results of the above mention tests revealed that the injector test bench design and control system can serve the purpose for heavy duty injector.
The liquid phase LPG injection (LPLi) system (the third generation technology) has been considered as one of the next generation fuel supply systems for LPG vehicles, since it has a very strong potential to accomplish the higher power, higher efficiency, and lower emission characteristics than the mixer type(the second generation technology) fuel supply system. To investigate the durability property of core part of injector in liquid phase LPG injection system, leakage test, SEM test of injectors and analysis of unvaporized fuel components with various LPG fuel qualities were tested. The experimental results showed that no serious problem in durability test using favorable LPG fuel quality, while high leakage amount due to the large scratches in the needle and nozzle of the injector were found using LPG fuel with highly containing olefin components, especially butadiene species.
LPG 분사시스템의 경우 액상 및 기상 인젝터를 사용하는 두 가지 방식이 있으며, 가스 분사 방식의 경우 내구성 및 가격 측면에서 장점이 있지만 가스의 압축성 특성으로 인한 정밀 유량제어에 어려움이 있다. 본 연구에서는 가스분사 방식 LPG 연료 분사 시스템에서 정밀 유량 제어를 위한 수단으로 헬름홀쯔 공진기를 사용하는 방안을 제시하였다. 그리고 상용 유동해석 프로그램인 Flowmaster를 사용하여 대상 자동차의 연료 시스템에 대해 유동해석을 통해 최적의 공진기를 설계방안을 설계하였으며, 공진기 설치 후 개선 효과를 제시하였다.
A new soot particle generation system has been developed and tested. The soot generation system consists of two sections, a fuel supply and a soot production. In the fuel supply module, either liquid fuel precisely controlled by a syringe pump is mixed with preheated carrier gas and rapidly evaporated or gaseous fuel controlled by a MFC is diluted with dilution gas. The soot production module contains a heater that can raise the gas/fuel temperature up to $1400^{\circ}C$. The physical and chemical properties of produced soot particles depend on the type and concentration of fuel, the residence time, and temperature in the soot production section. The soot generation system will be utilized to produce well-defined soot particles for soot studies such as the evaluation of experimental sampling and analysis processes for the quantitative assessment of PM and BC from ships and the adverse health effects on pulmonary and cardiovascular systems of human body.
우주발사체 추진기관은 일반적으로 산화제와 연료를 연소실로 공급하여 추진력을 얻게 된다. 개발중에 있는 한국형 발사체(KSLV-II) 2단 엔진의 경우 산화제로는 액체산소(Liquid Oxygen)를 사용하고 연료로는 JET-A1이 사용될 예정이다. 터보펌프 공급방식인 2단 엔진의 주요 구성은 연소기와 터보펌프, 엔진공급시스템 등으로 구성되어 있다. 액체 추진 엔진 개발을 위해서는 서브시스템인 연소기 개발이 선행되어야 하고 설계 및 제작된 연소기의 성능 검증은 연소기 연소시험설비(CCTF)에서 수행된다. 우주센터에 구축 예정인 연소기 연소시험설비에 대한 상세설계가 수행되었으며, 본 설계 결과를 기준으로 AMESim을 사용하여 연료공급시스템에 대한 모델링을 수행하여 연료 공급특성을 해석하였다.
우주발사체 추진기관은 일반적으로 산화제와 연료를 연소실로 공급하여 추진력을 얻게 된다. 개발중에 있는 한국형 발사체(KSLV-II) 2단 엔진의 경우 산화제로는 액체산소(Liquid Oxygen)를 사용하고 연료로는 JET-A1이 사용될 예정이다. 터보펌프 공급방식인 2단 엔진의 주요 구성은 연소기와 터보펌프, 엔진공급시스템 등으로 구성되어 있다. 액체 추진 엔진 개발을 위해서는 서브시스템인 연소기 개발이 선행되어야 하고 설계 및 제작된 연소기의 성능 검증은 연소기 연소시험설비(CCTF)에서 수행된다. 우주센터에 구축 예정인 연소기 연소시험설비에 대한 상세설계가 수행되었으며, 본 설계 결과를 기준으로 AMESim을 사용하여 연료공급시스템에 대한 모델링을 수행하여 연료 공급특성을 해석하였다.
Polymer Electrolyte Fuel Cells (PEFCs) operate in wide-range changes in temperature, humidity, and electric current for automotive applications. In order to operate automotive PEFC efficiently, optimal air supply is required to adjust to these changes. This paper presents an air-supply optimization process that consists of experiments, modeling of the PEFC system, and optimization. The objective is to establish an air supply suitable for the required power for PEFC system and optimized with a Lagrange multiplier. Our simplified PEFC system model is used as a constraint for optimization problem. The result of this paper presents that efficient operation of PEFC system can be achieved by air-supply optimization.
Power of fuel cell tram is supplied by only fuel cell system or hybrid system of fuel cell and battery/super capacity. Fuel cell is operated by hydrogen, which is fed directly from hydrogen tank or by reforming gasoline or methanol into hydrogen. Power system is preferred with hybrid of fuel cell and battery/super capacity since it improves total energy efficiency through interaction of hybrid components and restores energy regenerated by braking. Also, power supply system by fuel cell hybrid should be designed to output optimum energy efficiency depending on driving mode of fuel cell tram.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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