• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.121-129
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• 2022

With the advent of the post-2020 climate regime, the hydrogen industry is growing rapidly around the world. In order to build the hydrogen economy, it is important to identify social issues related to hydrogen and prepare countermeasures for them. Accordingly, this study conducted a semantic network analysis on hydrogen news from NAVER. As a result of the analysis, the number of hydrogen news in 2020 increased by 4.5 times compared to 2016, and as of 2018, the hydrogen issue has shifted from an environmental aspect to an economic aspect. In addition, although the initial government-led hydrogen industry is expanding to the mobility field such as privately-led fuel cell electric vehicles and hydrogen fuel, terms showing concerns about the safety such as explosions are constantly being exposed. Thus, it is necessary not only to expand the hydrogen ecosystem through the participation of private companies, but also to promote hydrogen safety.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.642-648
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• 2017

The use of fossil is causing enviromental all over the world. So hydrogen energy is attracting attention as one of the alternative. The government announced that 30% of the air pollution is because of the Internal Combustion Engine Vehicle. In addition, they plans to reduce Internal Combustion Engine Vehicles by 2030 and increase (electric vehicles, EV) or (fuel cell vehicle, FCV). The FCV is evaluated as a next-generation green car because it has a long driving distance and short charging time. However, the hydrogen industry is not able to expand due to the lack of refueling infrastrucutre. This paper predicts the site of hydrogen refueling stations for the expansion of the hydrogen industry and proposes a method to supply hydrogen multi energy filling stations.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권4호
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• pp.221-231
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• 2023

Interest in aluminum alloys for the hydrogen valves of fuel cell electric vehicles (FCEVs) is growing due to the reduction in fuel efficiency by the high weight. However, when an aluminum alloy is used, deterioration in mechanical characteristics caused by hydrogen embrittlement and wear is regarded as a problem. In this investigation, the aluminum alloy used to prevent hydrogen embrittlement was subjected to surface treatments by performing hard anodizing and plasma ion nitriding processes. The hard anodized Al alloy exhibited brittleness in which the mechanical characteristics rapidly deteriorated due to porosity and defects of surface, resulting in a decrease in the ultimate tensile strength and modulus of toughness by 15.58 and 42.51%, respectively, as the hydrogen charging time increased from 0 to 96 hours. In contrast, no distinct nitriding layer in the plasma ion-nitrided Al alloy was observed due to oxide film formation and processing conditions. However, compared to 0 and 96 hours of hydrogen charging time, the ultimate tensile strength and modulus of toughness decreased by 7.54 and 13.32%, respectively, presenting excellent resistance to hydrogen embrittlement.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권11호
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• pp.8-15
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• 2020

The government has announced its Hydrogen Economy Roadmap to strengthen global competitiveness on the hydrogen economy by focusing on hydrogen fuel cell electric vehicles and fuel cells. In this regard, the interest on the economics and safety of the infrastructure of hydrogen stations has also increased. In this study, a test bed similar to an actual hydrogen charging facility was built, and a prototype of a piston-type compressor was modeled. In this model, the piston was hydraulically compressed to progressively test leakage, leakage rate, and durability and to check for any malfunction. Moreover, the leakage rate, cylinder leak performance, and compressor operation durability were evaluated for safety; it was confirmed that there were no abnormalities. Nevertheless, an investigation of the long-term use and operating pressure of the compressor is necessary to verify the safety of developing a100-MPa domestic compressor in the future.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.439-449
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• 2021

최근 온실가스 저감과 더불어 저탄소배출 정책 등 환경오염에 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 탄소배출을 저감할 수 있는 수소전지자동차를 비롯한 친환경 자동차의 보급률이 증가하고 있어 이에 대한 방재 및 안전관련 대책에 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 지하주차장의 장소에 국한하여 환기조건에 따라 수소연료자동차의 방출 시 수소의 농도 분포에 대한 위험정도를 수치해석을 통해 분석하였다. 그 결과, 수소탱크가 1개만 방출 될 경우 지하주차장 내 수소의 가연체적비는 최대 8.6%로 나타났으며, 환기가 지속적으로 이루어짐에 따라 연소가능한 수소의 체적비율은 150초 이후 1% 미만으로 감소되는 것으로 분석되어 기계적인 환기가 필수적인 것으로 분석되었다. 수소탱크 3개가 동시방출 또는 단계방출의 경우 최종적인 수소의 가연체적비율은 유사하지만 단계적으로 지연 방출함에 따라 방출 초기 수소의 가연체적비율의 증가폭이 낮은 것으로 나타났으며, 이에 따른 수소탱크 방출 시나리오의 추가적인 연구가 필요한 것으로 예상된다.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.16-26
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• 2021

지구온난화 문제가 대두되어 세계 각국에서 수소전기차와 같은 친환경 자동차 보급이 증가하는 추세이다. 한국은 수소전기차 초기 시장 형성을 위해 차량 구매 시 보조금 지원, 세금감면 등 전폭적으로 지원하고 있다. 수소전기차 안전성에 있어 중요 핵심은 수소를 저장하는 내압용기로 정기적으로 검사해야 하나 기존 내압용기 검사소만으로는 수소전기차 내압용기 검사수요를 감당하기에는 역부족인 상황으로 수소전기차의 안전관리를 위한 내압용기 검사소 구축이 가장 중요하다. 이에 본 연구에서는 전기차 판매 데이터를 이용하여 Bass 확산모델의 혁신 및 모방계수를 추정하고, 이를 Bass 확산모델에 적용하여 수소전기차의 지역별 보급 대수 및 수소 내압용기 검사수요를 예측하였다. 그 결과 2040년 국내 수소전기차 검사수요는 690,759대로 이를 대비하기 위해서는 191개소의 신규 수소전기차 내압용기 검사소와 검사인력 1,124명이 필요한 것으로 확인되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.338-346
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• 2019

During last years, hydrogen refueling infrastructure test and devices research for hydrogen station presented a significant growth consisting of the commercialization of fuel cell electric vehicles (FCEVs). However, we still have many challenges for making commercial hydrogen stations such as increased safety and cost reduction. This study demonstrates the low cost hydrogen storage tank (type 2) and effective winding method for high pressure hydrogen storage. We use numerical analysis to verify stress changes inside the wire according to the winding condition. Also liner size, winding wire size and wire tension were studied for the safety and cost down. Results show that the stress of winding wire decreased with increased winding angle and increased the liner diameter. On the other hand, the stress of winding wire increased according to the increased wire thickness and tension.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.629-636
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• 2022

국내의 친환경차는 현재 국내 총 등록차량 중 5.8% 비중을 차지하고 있으며, 대표적 친환경 차량 중 하나인 수소차는 정부의 수소 산업 부양 정책을 근간으로 시장에 보급 확대되어 현재 26,719대의 보급량을 기록하며 초년 대비 300배로 성장했다. 따라서, 보급 증가에 따른 수소차에 대한 안전성 검토 및 확보가 다방면에서 확대되어야 하는 시점이다. 본 연구에서는 수소차가 통행하는 반밀폐 공간 중 하나인 도로터널에서 수소차에 의한 제트화염 발생시 내부의 열 피해 영향에 대해 분석하였다. 상용코드인 Fluent를 사용하여 시뮬레이션하였으며, 마제형 터널을 대상으로 상용 수소차의 수소탱크 용량을 고려하여 제트 화염 분사량을 선정하였다. 또한, 제트화염의 방향 및 터널 벽면과의 거리 등을 변수로 하여 연구를 수행하였다. 그 결과로부터 도로 터널 내 제트화염 분출시 방향에 따라 일부 차이가 있으나 차량(분사 노즐) 기준 종방향으로 ±5 m, 인접한 터널 벽면 기준 횡방향 5~7 m 이내에서는 대부분의 구역에서 20 kW/m² 이상의 높은 복사열 방사가 발생되었다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.659-666
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• 2019

고분자전해질 수소연료전지는 수소와 산소의 전기화학적 반응을 이용하여 전기를 자발적으로 생산하며, 높은 전류밀도와 비교적 낮은 구동온도의 장점을 가져 화석연료를 대체할 미래 친환경 화학에너지 변환 장치이다. 현재 연료전지는 수소전기차를 중심으로 가정용 연료전지, 수소연료전지 발전소 등 다양한 산업에서 활용 중에 있다. 하지만 연료전지 산업의 지속적인 성장을 위해서는 여러 기술적인 문제가 보완되어야 하며, 그 중에서도 연료전지 각 구성요소의 장기 내구성을 필수적으로 확보해야 한다. 특히 연료전지의 연료극과 공기극에서 사용되는 탄소담지 백금촉매는 연료 전지 운전조건에 따라 다양한 기작을 통하여 성능 감소가 일어난다. 이에 연료전지용 촉매의 내구성 파악을 위한 가속테스트법이 다양하게 제시되고 있다. 본 논문에서는 연료전지용 백금 기반 촉매의 성능 감소 기작을 설명하고, 지금까지 제시된 가속스트레스 시험을 통한 내구성 평가 방법에 대해 비교하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.190-196
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• 2018

Carbon fiber/epoxy composites are typical brittle materials and have low impact properties. Recently, it is important to investigate impact characteristics of carbon fiber composites because of increasing use as automobile parts and high pressure hydrogen vessels of fuel cell electric vehicles for light weight. In this study, the low velocity impact properties of carbon fiber/epoxy composites fabricated by a filament winding method are studied. The low velocity impact properties were measured by performing tests according to ASTM D7136. The low velocity impact simulations were carried out using commercial structural analysis software, Abaqus. The absorbed energy and the delamination shapes were compared between the experimental and simulation results. The numerical analysis method showed that the absorbed energy decreased with the reduced number of cohesive elements in the composite models.