• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.123-133
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• 2023

상용 수소연료전지 차량은 기체 수소를 고압으로 압축하여 차량 내 저장 탱크로 저장하는 방식으로 충전이 진행된다. 이러한 압축 과정은 기체의 온도 상승을 유발하며, 저장 탱크의 안전성을 확보하기 위해 온도는 제한된다. 따라서 이러한 온도 상승을 설명하기 위한 열전달 모델이 필요하다. 열전달 모델은 대류 열전달 현상을 포함하며 정확한 대류 열전달 계수 추산이 요구된다. 본 연구에서는 수소 충전 과정에서의 대류 열전달 계수를 물리적 현상을 고려한 다양한 상관관계식을 이용하여 계산하고 비교 분석하였다. 수소 충전 과정은 디스펜서로부터 탱크 입구까지의 충전라인과 차량 내 저장 탱크로 분류하였고, 각각의 내부 및 외부에서의 대류 열전달 계수를 질량 유량, 직경, 온도와 압력 등 공정 변수에 따라 추산하였다. 그 결과, 충전라인 내부의 경우 저장 탱크 내부에서보다 대류 열전달 계수가 약 1000배 크게 나타났고, 충전라인 외부의 경우 저장 탱크 외부에서보다 대류 열전달 계수가 약 3배 크게 나타났다. 마지막으로 각 과정에서의 대류 열전달 계수를 종합 분석한 결과 전체 수소 충전 과정에서 저장 탱크 외부에서의 열전달 계수가 가장 낮아 열전달 현상을 지배하는 것으로 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.356-364
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• 2021

During the hydrogen fueling process, hydrogen temperature inside the compressed tank were limited below 85℃ due to the allowable pressure of tank material. The chiller system to cool compressed hydrogen used R407C, greenhouse gas with a high global warming potential (GWP), as a refrigerant. To reduce greehouse gas emission, it should be replaced by refrigerant with a low GWP. This study proposes a chiller system for fueling hydrogen with R290, consisted in propane, by applying the C3 pre-cooled system use d in the LNG liquefaction process. The proposed system consisted of hydrogen compression and cooling sections and optimized the operating pressure through exergy analysis. It was also compared to the exergy efficiency with the existing system at the optimal operating pressure. The result showed that the optimal operating pressure is 700 kPa in 2-stage, 840 kPa/490 kPa in 3-stage, and the exergy efficiency increased by 17%.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 추계학술발표회요약집
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• pp.110-110
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• 2002

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.9-14
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• 2011

CNG 저장용기 재료인 SA-372 강에 대해 수소취화 영향을 조사하기 위한 시험을 수행하였으며 대기조건과 불활성 가스인 아르곤 그리고 CNG, HCNG 및 수소가스에 대해 35 MPa로 가압된 가스분위기에서 인장시험이 이루어 졌다. 또한 인장시험 속도는 4*10^-4 /s와 4*10^-5/s로 각각 설정하였다. 분위기 가스를 고압으로 유지한 상태에서 시험하기 위해 가압형 오토크레이버가 장착된 인장시험기를 사용하였다. 시험 결과 불활성 가스와 CNG 분위기에서는 대기조건의 인장강도, 연신률 및 단면수축률과 거의 유사한 특성을 보였으며 인장속도의 변화에 대해서도 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 30% 수소가 혼합된 수소혼합가스와 100% 수소 조건에서 인장강도는 큰 차이를 나타나지 않았지만 연신율과 단면 수축률에서는 눈에 띄는 변화가 있었다. 이로부터 수소가스의 취화효과는 수소가 포함된 조건에서 확인할 수 있었으며 수소농도가 높을수록 연신율과 단면수축률 변화가 크게 나타났다. 또한 인장 속도가 느릴수록 수소취화가 더 많이 나타나는 것으로 확인되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.395-400
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• 2019

Comparative studies between single- and two-stage refrigeration cycle using propane as a refrigerant have been performed for a vapor recompression refrigeration cycle. PRO/II with PROVISION release 10.2 from AVEVA company was used, and the Soave-Redlich-Kwong equation of state model with Twu's alpha function was selected for the modeling and optimization of the refrigeration cycle for the reliquefaction of BOG coming out from the LPG storage tank. In two-stage refrigeraton cycle, 24.8% of compressor power was reduced compared to that of single-stage refrigeration cycle through the optimization works.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.23-32
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• 2020

수소자동차용기에 높은 압력(70 MPa)의 수소를 빨리 완전 충전하는 것은 쉽지 않다. 그 이유는 줄-톰슨효과 등에 의해 발생하는 열로 인하여 용기내의 온도가 급속히 상승하기 때문이다. 미국의 SAE J2601, 일본의 JPEC-S 0003 같은 충전프로토콜이 제정되어 운영되고 있다. 그러나 이들 프로토콜에는 수많은 가정이 도입되어 내용이 너무 복잡하고 적용범위가 제한적이라는 문제가 있다. 이 연구는 완벽한 실시간 통신에 기반한 새로운 프로토콜을 개발하기 위해서 수행되었다. 이 연구에서는 수소충전 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 압력상승률이 자동차용기내의 온도 및 압력 상승과 충전유속에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 그 결과 압력상승률 결정 시 우선 고려하여야 할 매개변수는 자동차 용기의 온도라는 것을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제26권5호
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• pp.49-57
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• 2022

미래에 수소 산업이 활성화되면 LH2 멤브레인 저장탱크 인수기지는 대용량 액화수소를 저장하고 송출할 수 있는 주요한 방안이다. 현재 이러한 인수기지가 존재하지 않기에, 기존 LNG 멤브레인 저장탱크 인수기지 설계 자료를 참고하여 기지 공정모사 모델을 완성하였다. 이 모델을 베이스로 하여 멤브레인 저장탱크 인수기지 운영에서 매우 주요한 인자인 기지 설계조건 변화에 따른 BOG 발생량을 예측하였다. 이를 통하여 LH2 멤브레인 저장탱크 인수기지가 운영될 때를 대비하여 하역시 BOG 발생량을 최소화 할 수 있는 적절한 운전조건을 검토하고자 하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.641-649
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• 2023

This study analyzes the cool-down process of liquid hydrogen storage tanks, which have advantages in terms of large-capacity transfer, storage, and utilization as hydrogen demand increases. A hydrogen liquefaction plant is selected for analysis and an efficient tank cooling method is sought by comparing the time required for the cool-down process with the gas consumption in connection with the gassing-up process required for the operation of the liquid hydrogen storage tank. The results of this study can be referred to in the operation process after the initial start-up and maintenance of the hydrogen liquefaction plant.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.459-466
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• 2020

As the hydrogen industry grows, expansion of infrastructure for hydrogen supply is required, but the safety of hydrogen facilities is concerned due to the recent accidents at the Gangneung hydrogen tank and the Norwegian hydrogen fueling station. In this study, the damage range and impact analysis on the on-site hydrogen fueling station was conducted using Hy-KoRAM. This is a domestically developed program that adds functions based on HyRAM. Through this risk assessment, it was evaluated whether the on-site hydrogen fueling station meets international standards and suggested ways to improve safety.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.152-155
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• 2007

Fuel cell electric vehicles (FCEVs) using hydrogen gas are zero emission vehicles, thus emission measurement for combustion vehicles is not applicable. The hydrogen gas consumption for fuel economy will be measured by the stabilized pressure/temperature method, mass flow method and electrical current method, etc. In this research, weight method with a newly manufactured test equipment is applied to measure the hydrogen consumption because above 3-methods have a deviation. The hydrogen consumption is directly calculated by the weight differences of the external hydrogen tank before and after the chassis dynamometer test. Ultimately the fuel economy for FCEVs is obtained with a deviation less than 1% in all chassis dynamometer tests.