• 지적과 국토정보
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• 제51권2호
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• pp.83-106
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• 2021

대기오염, 지구온난화 문제 등 환경 문제의 심각성이 대두되면서 청정 연료의 관심이 커지고 있다. 그 중 수소는 기존 화석연료와는 달리 연소 시 부산물로 수분만이 발생하는 대표적인 친환경 에너지원으로 현재 다양한 분야에서 주목을 받고 있다. 물류 분야에서도 수소를 활용한 물류 네트워크를 구축하기 위해 다양한 정책적 노력이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 수소 물류 네트워크의 구축에 있어 수소충전소의 입지 결정은 매우 중요한 문제이다. 최근 개발된 수소추진(수소연료전지) 화물차에 수소를 공급하는 충전소는 수소 기반 물류체계가 본격적으로 자리 잡는 데 있어 필수 불가결한 요소이다. 이러한 수소충전소의 최적 입지를 결정하는 선행연구는 대부분 수리적 모형에 기반한 최적화 기법만을 사용하여 수소충전소의 최적 입지를 결정하고자 하였다. 본 연구에서는 기존 연구의 동향과는 차별화하여 최적화 기법의 중요한 투입 변수 중 하나인 충전소 후보지에 대한 공간적 특성을 검토하는 방법으로 머신러닝 모형들을 활용하고 그 적용가능성을 확인하였다. 머신러닝은 다양한 분야에서 우수한 성과를 증명한 기법이지만 수소충전소의 최적 입지를 결정하는 연구 분야에서는 아직 적용된 바가 없다. 이를 위해 본 연구에서는 개별공시지가, 수소공급지와의 거리 등 전국 고속도로 휴게소와 고속도로의 무작위 지점들의 위치와 관련된 변수들을 독립변수로 선정하여 단일 머신러닝 모형과 앙상블 모형을 적용하고 그 성과를 비교하였다. 분석 결과, 랜덤포레스트(Random Forest) 모형이 가장 우수한 성과를 보였으며, 다른 모형들 또한 우수한 분류 성능을 보여 최적 입지 문제에 대해 공간적 특성을 예비적으로 검토하는 방법론으로써 머신러닝의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 따라서 머신러닝 모형은 수소충전소의 최적 입지 결정 분야에서 향후 최적화 기법을 적용한 연구의 예비적 검토 방법론으로 널리 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제18권2호
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• pp.140-148
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• 2022

Hydrogen is expected to be widely applied in most sectors within the current energy system, such as transportation and logistics, and is expected to be economically and technologically utilized as a power source to achieve vehiclebon emission reduction. In particular, the construction of hydrogen charging station infrastructure will not only support the distribution of hydrogen electric vehicles, but also play an important role in building a hydrogen logistics system. Therefore, This paper suggest additional charging infrastructure areas in Seoul with a focus on supply according to the annual average growth rate (CAGR), centering on Seoul, where hydrogen vehicles are most widely distributed. As of February 2022, hydrogen charging infrastructures were installed in Gangseo-gu, Gangdong-gu, Mapo-gu, Jung-gu, and Seocho-gu in downtown Seoul. Next, looking at the number of hydrogen vehicles by administrative dong in Seoul from 2018 to 2022, Seocho-gu has the most with 246 as of 2022, and Dongjak-gu has the highest average growth rate of 215.4% with a CAGR of 215.4%. Therefore, as a result of CAGR analysis, Dongjak-gu is expected to supply the most hydrogen vehicles in the future, and Seocho-gu currently has the most hydrogen vehicles, so it is likely that additional hydrogen charging infrastructure will be needed between Dongjak-gu and Seocho-gu.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.83-89
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• 2024

In order to confirm the safety against vibration of high-pressure fittings for mobile hydrogen charging devices, the natural frequency was confirmed through ANSYS, and vibration data occurring during driving was applied to utilize the vehicle's operating power spectral density data specified in MIL-STD-810H regulations. Fatigue analysis and resonance were confirmed, and as a result, it was confirmed that the sum of the pure phase ratios was less than 1 for the driving history presented in the standard, and there was no risk of resonance.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.447-455
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• 2023

SAE J2601, hydrogen fueling protocols, proposes two charging methods. The first is the table-based fueling protocol, and the second is the MC formula-based fueling protocol. Among them, MC formula-based fueling protocol calculates and supplies the target pressure and pressure ramp rate (PRR) using the pre-cooling temperature of the hydrogen and the physical parameters of the tank in the vehicle. The coefficient of the MC formula for deriving MC varies depending on the physical parameters of the tank in the vehicle. However, most studies use the MC coefficient derived from SAE J2601 as it is, despite the difference in the physical parameters of the tank applied to the study and the tank used to derive the MC coefficient from SAE J2601. In this study, the MC coefficient was derived by applying the hydrogen tank currently used, and the difference with the fueling performance using the MC coefficient proposed in SAE J2601 was verified. In addition, the difference was confirmed by comparing and analyzing the fueling performance of the table-based method currently used in hydrogen fueling stations and the MC formula-based method using MC coefficient derived in this study.

• 한국가스학회지
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• 제13권1호
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• pp.45-51
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• 2009

본 논문은 국내에 건설된 충전소를 분석 검토하여 수소충전소에 대한 안전성 평가를 실시함으로써 수소충전 소의 안전성에 대한 확인과 충전소 설치 시 필요한 기준마련에 기초자료를 제공하는 것이 궁극적인 목표이다. 안전성 평가 방법으로 FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)를 사용하였고, 충전소를 크게 4개의 공정(제조, 압축, 저장, 충전)으로 분류하였다. 또한 각각의 발견된 위험요소에 S (severity), O (occurrence), D (detection)의 점수를 부여하여 이 세 요소의 곱의 값인 RPN (Risk Priority Number)의 수치를 이용하여 위험의 우선순위를 정하고, 이를 바탕으로 시나리오를 생성하였다. 생성한 시나리오를 기반으로 사고피해영향평가 결과 주요한 사고 유형으로 jet fire와 폭발이 나타났고, PSA (pressure swing adsorption) 공정 feed line에서의 누출의 경우 원료물질에 따라 CO가스의 농도가 상이할 수도 있으나, CO가스중독 위험성을 함께 예측되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권4호
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• pp.881-892
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• 2016

Following the Fukushima accident and its extended station blackout, attention was brought to the importance of the spent fuel pools' (SFPs) behavior in case of a prolonged loss of the cooling system. Since then, many analytical works have been performed to estimate the timing of hypothetical fuel uncovery for various SFP types. Experimentally, however, little was done to investigate issues related to the formation of a flammable gas mixture, distribution, and stratification in the SFP building itself and to some extent assess the capability for the code to correctly predict it. This paper presents the main outcomes of the Experiments on Spent Fuel Pool (ESFP) project carried out under the auspices of Swissnuclear (Framework 2012-2013) in the PANDA facility at the Paul Scherrer Institut in Switzerland. It consists of an experimental investigation focused on hydrogen concentration build-up into a SFP building during a predefined scaled scenario for different venting positions. Tests follow a two-phase scenario. Initially steam is released to mimic the boiling of the pool followed by a helium/steam mixture release to simulate the deterioration of the oxidizing spent fuel. Results shows that while the SFP building would mainly be inerted by the presence of a high concentration of steam, the volume located below the level of the pool in adjacent rooms would maintain a high air content. The interface of the two-gas mixture presents the highest risk of flammability. Additionally, it was observed that the gas mixture could become stagnant leading locally to high hydrogen concentration while steam condenses. Overall, the experiments provide relevant information for the potentially hazardous gas distribution formed in the SFP building and hints on accident management and on eventual retrofitting measures to be implemented in the SFP building.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.520-531
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• 2022

연구목적: 본 연구는 수소충전소의 위험성 평가를 바탕으로, 운영주의 주요 관심 사항인 수익성과 경영 위험성을 고찰함으로써 경영안전성 강화를 위한 방안을 찾고자 한다. 연구방법: 위험성 평가를 수소충전소의 설치단계부터 시간의 흐름에 따라 '수용 가능한 위험성'과 '허용 가능한 위험성'으로 구분하여 기존의 연구결과와 비교, 분석하였다. 연구결과: 수소충전소 설치단계에 실행하는 위험성 평가는 현재 기존의 연구가 적절하게 적용되고 있었다. 그러나 운영단계에서 발생 가능한 위험을 찾을 수 있었다. 즉 경영위험성에 대한 평가도 필요함을 도출하였다. 그리고 이를 통해 수소충전소의 안전성이 강화됨을 확인했다. 결론: 수소충전소 설치단계에 선행되는 위험성평가는 '수용 가능한 위험성' 평가로 모두 유의미한 결과가 도출되어 적절하게 활용되고 있다. 그러나 운영주는 운영단계에서 발생 가능한 위험, 즉 '허용 가능한 위험성' 평가와 대응방안 마련이 필요하다. 따라서 보다 안전한 수소충전소 구축과 운영을 위하여 경영위험성 평가 항목 추가를 제안한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.171-180
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• 2023

수소에너지 기술은 4차 산업 시대에서 주목받는 중요한 분야로 수소와 산소를 활용하여 전기 에너지를 생성하는 기술이다. 이 기술을 군사 차량에 적용할 경우, 온실가스 감소, 무소음, 저 진동 및 낮은 발열량의 효과로서 군사적으로 전략적 이점을 얻을 수 있어 다국에서 수소 군사 차량을 위한 연구 중이다. 우리나라 또한 미래 군사 차량에 수소를 적용하고 소형화 및 AI를 통한 스마트화 시키는 미래전을 대비한 전략인 Army Tiger4.0 계획을 수립하였다. 또한 국방부는 군용 수소충전소 설치에 따라 군 내 수소차 보급에도 탄력이 붙을 것으로 예상하여 환경부와의 협력으로 군용 수소충전소를 전국적으로 확충하기 위한 계획을 수립하였다. 하지만 수소는 화재와 폭발 위험물질로 안전한 충전소 구축과 효과적인 관리를 위한 체계적인 제도가 필요하다. 현재 군에서는 지정한 수소충전소 시설의 분류와 설치 조건을 군 시설 설계지침서를 통해 확인하였다. 그 결과, 충전소는 주유 시설로 분류되며 인접 건물과의 최소 안전거리를 2m 이상으로 이격시키는 것만 명시되어 있을 뿐 안전거리에 대한 그 외의 내용은 명시되지 않았다. 폭발의 규모가 큰 수소의 특성을 고려하여 과학적 기법을 통해 사고 피해 범위를 정량적으로 파악하고 피해 거리 밖으로 최소 안전거리를 제시하였다.

• 원예과학기술지
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• 제33권6호
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• pp.932-940
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• 2015

One of the main factors restricting production of triploid seedless watermelon is poor germination due to weak embryos, thick seed coats, and larger air spaces. This study was carried out to investigate the priming effects of different concentrations of chemicals, including hydrogen peroxide ($H_2O_2$), fusicoccin, and gibberellic acid (GA) on germination and seedling uniformity of triploid watermelon (Citrullus lanatus). Three commercial triploid cultivars, Seedless Plus, Sinus, and Sizero, were pretreated with water and different levels of $H_2O_2$ (2 and 4%), fusicoccin (FC: 1, 5, and $10{\mu}M$), and GA (1, 5, and $10{\mu}M$). The present findings helped to find optimal priming conditions for improving germination of triploid watermelon. Treatment with $5{\mu}M$ GA and hydropriming helped to break seed dormancy, enhancing the final germination percentages in all triploid cultivars and increasing the germination index in Sizero. These seed-priming treatments could be used on large scale for industrial applications. Moreover, hydropriming provides a simple, effective, and costless method to improve seed germination and seedling vigor of Sinus and Sizero varieties.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.573-580
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• 2020

최근 석유를 대체할 수송 에너지원으로 수소에 대한 관심이 커지고 있다. 수소의 장점을 극대화하기 위해서는 수소 충전소가 많이 보급되어야 한다. 본 논문은 수소 충전소를 보다 가깝게 이용 할 수 있는 최적 위치 선정 방법론을 제안하였다. 기존 에너지의 공급처인 주유소와 천연가스 충전소의 위치를 우선 참고하고, 인구, 등록 차량 수 등의 데이터를 추가 반영하여 수소자동차의 예상 충전 수요를 계산하였다. 기계 학습(machine learning) 기법 중 하나인 k-중심자 군집화(k-medoids Clustering)를 이용하여 예상 수요에 대응하는 최적 수소 충전소 위치를 계산하였다. 제안된 방법의 우수성은 서울의 사례를 통해 수치적으로 설명하였다. 본 방법론과 같은 데이터 기반 방법은 향후 수소의 보급 속도를 높여 환경친화적인 경제 체계를 구축하는데 기여할 수 있을 것이다.