• 제목/요약/키워드: Hydrogen vehicle

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정치용 PEMFC MEA의 OCV 유지 방법에 의한 내구 평가 (Durability Evaluation of Stationary PEMFC MEA by OCV Holding Method)

  • 오소형;이미화;윤재원;이학주;김욱원;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.344-350
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    • 2019
  • 연구개발한 고분자전해질연료전지(PEMFC)의 막과 전극합체(MEA)의 상용화를 위해서는 내구성 확보가 매우 중요하다. 정치용 PEMFC MEA의 내구평가는 정전류 조건에서 전압변화 속도를 1000시간이상 장시간 측정해야하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 내구평가시간을 단축시키기 위해 차량용 MEA에 적용하고 있는 고분자막의 전기화학적 내구 평가 프로토콜(OCV 유지법)을 정치용 MEA 내구 평가에 적용하였다. OCV, cathode 산소, $90^{\circ}C$, 상대습도 30% 조건에서 정치용과 차량용 MEA를 각각 168시간 구동 후에 I-V, LSV, CV, 임피던스, FER 등을 측정해서 비교하였다. 열화 후 전해질 막의 내구성을 나타내는 수소투과도, OCV 변화, 이온전도도, 불소유출량 등을 모두 검토했을 때 정치용이 차량용보다 내구성이 더 좋음을 보였다. 그리고 전극열화도 정치용 MEA가 작아서 정치용 MEA가 고분자막과 전극 모두 차량용보다 내구성이 우수함을 차량용 프로토콜에 의해 짧은 시간에 평가할 수 있었다.

LPG 연료의 플라즈마 개질 특성연구 (Characteristics of LPG Fuel Reforming Utilizing Plasma Reformer)

  • 박윤환;이대훈;김창업;강건용;조용석
    • 한국가스학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.17-22
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    • 2012
  • 본 연구에서는 플라즈마 반응기를 이용한 자동차용 LPG 연료의 개질 특성에 대해서 실험하였다. 실험에서 사용된 플라즈마 반응기술은 종전의 촉매반응기술에 비해서 빠른 기동시간 및 연소기 부하변동 응답성, 단순하고 소형화가 가능한 장점을 가지고 있어 차량의 온-보드형 개질에 적합하다. 본 개질 반응의 특성을 평가하기 위해 플라즈마 반응기로 공급되는 $O_2$/C 비와 공급되는 공기와 LPG의 총 유량 및 플라즈마 공급전력을 주요 변수로 실험하였다. 공급되는 전력이 일정할 때, $O_2$/C 비 변화 실험에서는 완전산화 조건으로 갈수록 LPG 전환율은 증가하지만 수소의 선택도는 감소되었다. 높은 수소 선택도와 수율을 동시에 만족시키는 $O_2$/C 비는 20~50lpm 조건에서 0.8~0.9 이었으며, 총 유량이 증가할수록 LPG 전환율과 수소 수율이 감소하는 경향을 나타내었다.

나노크기 Cu 분산입자를 갖는 Al2O3 다공체의 제조 및 미세조직 특성 (Synthesis and Microstructure of Porous Al2O3 with Nano-Sized Cu Dispersions)

  • 유호석;김안기;현창용
    • 한국재료학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.67-71
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    • 2013
  • Porous $Al_2O_3$ dispersed with nano-sized Cu was fabricated by freeze-drying process and solution chemistry method using Cu-nitrate. To prepare porous $Al_2O_3$, camphene was used as the sublimable vehicle. Camphene slurries with $Al_2O_3$ content of 10 vol% were prepared by milling at $50^{\circ}C$ with a small amount of oligomeric polyester dispersant. Freezing of the slurry was done in a Teflon cylinder attached to a copper bottom plate cooled to $-25^{\circ}C$ while unidirectionally controlling the growth direction of the camphene. Pores were subsequently generated by sublimation of the camphene during drying in air for 48 h. The green body was sintered in a furnace at $1400^{\circ}C$ for 1 h. Cu particles were dispersed in porous $Al_2O_3$ by calcination and hydrogen reduction of Cu-nitrate. The sintered samples showed large pores with sizes of about $150{\mu}m$; these pores were aligned parallel to the camphene growth direction. Also, the internal walls of the large pores had relatively small pores due to the traces of camphene left between the concentrated $Al_2O_3$ particles on the internal wall. EDS analysis revealed that the Cu particles were mainly dispersed on the surfaces of the large pores. These results strongly suggest that porous $Al_2O_3$ with Cu dispersion can be successfully fabricated by freeze-drying and solution chemistry routes.

수소-CNG 혼합연료 차량에서의 후처리장치용 촉매기술 동향 (A Trend of Catalyst Technology for After treatment on H2-CNG Mixed Fuel Vehicles)

  • 이웅재;심경실;정주용;김태민
    • 한국가스학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.21-26
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    • 2011
  • 대형경유차는 수량이 적음에도 불구하고 높은 운행 빈도로 인해 대기오염물질의 높은 비율을 차지하고 있다. 이에 대한 해결책으로 저공해 자동차인CNG(CompressedNatural Gas)버스가 대두되고 있다. CNG차량의 배출가스는 경유에 비해 PM이나 NOx가 크게 감소되는 경향을 보인다. 본 연구에서는 친환경 연료인 CNG에 수소를 혼합한 연료를 이용한 차량에서의 배기가스 후처리 기술에 대해 소개한다. CNG에 수소를 혼합함으로써, 엔진의 연소 효율은 올리고 배기가스를 감소시킬 수 있으나, CNG의 주성분인 메탄 역시 온실가스로서 이에 대한 저감도 필요한 실정이다. CNG엔진에서 배출되는 메탄에 대해 CNG산화촉매를 도입하여 저감 방향을 설정하였으며, 발생하는 NOx에 대해서는 urea-SCR 및HC(HydroCarbon)-SCR을 도입하였다.

아세트아미노펜 액상좌제의 물리화학적 특성에 미치는 첨가제의 영향 (Effect of Additives on the Physicochemical Properties of Acetaminophen Liquid Suppository)

  • 최한곤;정재희;유제만;이미경;김인숙;이범진;김종국
    • 약학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.290-295
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    • 1998
  • To optimize the formulation of acetaminophen liquid suppository, the effect of additives on the physicochemical properties of liquid suppository base was investigated. The physi cochemical properties of P 407/P 188 (15/15%) (abbreviated in 15/15) and P 407/P l88 (15/20%) (abbreviated in 15/20) were measured after the addition of following additives; 2.5% acetaminophen as an active ingredient, vehicle components (5% ethanol, 5% propylene glycol, 5% glycerin), preservatives (0.1% sodium benzoate, 0,1% methylparahydroxybenzoate, 0.1% propylparahydroxybenzoate) and 1% of sodium chloride as an ionic strength controlling agent. Poloxamer gel was prepared with three different buffer solutions (pH 1.2, 4.0 and 6.8) and the physicochemical properties, gelation temperature, gel strength and bioadhesive force, were determined. In the results, the effect of additives on the physicochemical properties was dependent on their bonding capacities including hydrogen bonding and cross-linking bonding. Because the hydrogen-bonding capacities of acetaminophen, ethanol and propylene glycol were smaller than that of poloxamer, the binding force of poloxamer gel became weak by their putting in between poloxamer gel. Therefore, the gelation temperature (15/15, $35.7^{\circ}C$ vs 37.0, 39.4 $38.2^{\circ}C$; 15/20, $29.2^{\circ}C$ vs 31.2, 32.0, $30.3^{\circ}C$) increased, and gel strength (15/15, 4.03 see vs 2.72, 2.08, 3.12sec; 15/20, 300g vs 50, 50, 200g) and bioadhesive force (15/15, $6.8{\times}10^2\;dyne/cm^2$ vs 3.2, 6.0, $6.0{\times}10^2\;dyne/cm^2$; 15/20, $97.3{\times}10^2\;dyne/cm^2$ vs 11.1, 89.5, $92.0{\times}10^2\;dyne/cm^2$) decreased. Furthermore, the binding force of poloxamer gel became strong due to the hydrogen-bonding capacities of glycerin and the cross-liking bonding of sodium salt. Then, the gelation temperature (15/15, 35.0, $32.1^{\circ}C$; 15/20, 26.0, $21.0^{\circ}C$) decreased, and gel strength (15/15, 6.51 see, 300g; 15/20, 500, 650g) and bioadhesive force (15/15, 7.2, $81.6{\times}10^2\;dyne/cm^2$; 15/20, 112.3, $309.2{\times}10^2\;dyne/cm^2$) increased. The effect of pH on the physicochemical properties of poloxamer gel was dependent on the ingredients with which the buffer solutions were prepared. Poloxamer gels prepared with pH 1.2 and 4.0 buffer solutions had the increasing gelation temperature (15/15, 37.5, $38.1^{\circ}C$; 15/20, 33.1, $34.0^{\circ}C$) and the decreasing gel strength (15/15, 2.98, 3.81sec; 15/20, 200, 200g) and bioadhesive force (15/15, $7.0{\times}10^2dyne/cm^2$; 15/20, $74.0{\sim}88.1{\times}10^2dyne/cm^2$) owing to HCl. Poloxamer gel prepared with pH 6.8 buffer solutions had the decreasing gelation temperature (15/15, $27.2^{\circ}C$; 15/20, $22.3^{\circ}C$) and the increasing gel strength (15/15, 400g; 15/20, 550g) and bioadhesive force (15/15, $207.0{\times}10^2dyne/cm^2$; 15/20, $215.0{\times}10^2dyne/cm^2$) due to the cross-linking bonding of $NaH_2PO_4\;and\;K_2HPO_4$.

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수돗물의 전기분해에 의해서 생성된 알카리수의 pH가 SS 400강의 부식특성에 미치는 영향 (Effect on Corrosion Characteristics of SS 400 Steel by Alkali Water pH from Electrolysis of City Water)

  • 문경만;류해전;김윤해;정재현;백태실
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.248-255
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    • 2017
  • Many rivers and seas have been affected by environmental contamination. Therefore, city water supplies often require a high-degree purification treatment to provide safe drinking water. However, in order to achieve a high-degree purification treatment, a large amount of chlorine has to be added to sterilize city drinking water. The added chlorine reacts chemically with water and forms hypochlorous and chlorine ions. The hypochlorous ionizes with hypochlorous ions and hydrogen ions. As a result, the city water contains a large amount of chlorine ion. As such, when city water is used with domestic boilers, many kinds of heat exchangers, and the engines of vehicle and ships, there are often corrosion problems. In this study, alkali water was electrochemically made by electrolysis of city water, and corrosion properties between alkali and city water were investigated with an electrochemical method. Most of the chlorine ions are thought to not be contained in the alkali water because the alkali water is created in the cathodic chamber with an electrolysis process. In other words, the chlorine ion can be mostly removed by its migration from a cathodic chamber to an anodic chamber. Moreover, the alkali water also contains a large amount of hydroxide ion. The alkali water indicated relatively good corrosion resistance compared to the city water and the city water exhibited a local corrosion pattern due to the chlorine ion created by a high-degree purification treatment. In contrast, the alkali water showed a general corrosion pattern. Consequently, alkali water can be used with cooling water to inhibit local corrosion by chlorine ions in domestic boilers, various heat exchangers and the engine of ships and for structural steel in a marine structure.

비담지 촉매를 이용한 NaBH4 가수분해반응에서 부산물의 특성 (Characteristics of Byproduct After NaBH4 Hydrolysis Reaction Using Unsupported Catalyst)

  • 이혜리;박대한;주원;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권1호
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    • pp.13-18
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    • 2017
  • 무인항공기용 고분자전해질 연료전지의 수소발생용으로써 $NaBH_4$는 많은 장점을 갖고 있다. 무인항공기용으로 이용하기 위해서는 $NaBH_4$ 가수분해 반응 후 부산물의 무게와 부피가 작아야 한다. 그래서 본 연구에서는 비담지 촉매를 사용한 $NaBH_4$ 가수분해 반응 후 부산물의 무게와 부피에 대해 연구하였다. 촉매 형태, $NaBH_4$ 농도, NaOH 농도, 촉매팩 두께 등이 부산물의 무게와 부피에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 본 실험 조건에서 발생한 부산물은 대부분 $NaB(OH)_4$였고, 거품이 발생하여 부피가 증가하였다. 안정화제인 NaOH 농도는 부산물의 무게와 부피에 별 영향을 주지 않았다. $NaBH_4$ 농도가 증가하면 부산물 무게가 감소하였으나, $NaBH_4$ 농도 23 wt%에서 최고 부피를 나타냈다. 소포제를 이용해 부산물의 부피를 감소시킬 수 있었다.

폐 전지로부터 재활용 과정을 통한 란타넘, 네오디뮴 회수에 관한 연구 (A Study on the Recovery of Lantanum and Neodymium from Waste Battery Through the Recycling Process)

  • 채병만;이석환;김득현;서은주;김현일;이승환;이상우
    • 청정기술
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    • 제26권2호
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    • pp.116-121
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    • 2020
  • 본 연구에서는 유가금속 회수를 한 전기차 폐배터리 부산물의 재활용에 관하여 연구하였다. 폐배터리 부산물에는 희토류들이 남아있으나, 부산물의 형태로는 소재로서의 가치가 없기에 정제과정을 거쳐 희토류 산화물로 회수하였다. 희토류침전분말 형태의 부산물을 30% 수산화나트륨을 이용하여 가공이 편한 수산화물로 변환한 뒤, 옥살산의 용해도 차이를 이용하여 남아 있는 불순물을 정제한 뒤, D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid)를 사용하여 이트륨을 분리하였다. 과망가니즈산 칼륨을 이용하여 세륨을 분리 후, PC88A (2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester)를 사용하여 란타넘과 네오디뮴을 분리하였다. 그 후 800 ℃의 온도에서 소성하여 란타넘, 네오디뮴 산화물로 재생하는 방법을 확인하였다.

미더덕껍질의 유수추출물이 과산화수소에 의해 유발된 HepG2간암세포의 세포사멸에 미치는 보호 효과 (Protective Effect of Aqueous Extracts of Styela Clava Tunic Against Apoptosis of HepG2 Cells Induced by Hydrogen Peroxide)

  • 고은경;이영주;김지은;곽문화;고준;손홍주;이희섭;정영진;황대연
    • 생명과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.595-602
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    • 2014
  • 미더덕껍질(Styela clava tunic, SCT)은 항염증 복합체, 창상필름, 골재생 유도 등을 포함한 다양한 의학적인 치료영역에 이용 되고 있다. 본 연구에서는 미더덕껍질 열수추출물(aqueous extract of Styela clava tunic, AE-SCT)의 $H_2O_2$에 의해 유발된 세포사멸의 보호 효과를 알아보기 위하여 세포 활성도의 변화에 관련된 요인을 측정하였다. 그 결과, AE-SCT는 3.3 mg/g의 플라보노이드와 32.3 mg/g의 페놀화합물을 포함하고 있었으며, HepG2 세포주에 독성을 유발하지 않았다. 또한, $H_2O_2$ 처리 후 AE-SCT를 처리하는 실험에서 AE-SCT는 $H_2O_2$에 의해 유발된 세포사멸을 개선하는 효과를 나타내지 않았다. 그러나, $H_2O_2$ 처리전에 AE-SCT를 사전 처리하는 예방효과 실험에서, 세포생존율은 $H_2O_2$만 처리한 그룹에 비하여 AE-SCT를 처리한 그룹에서 유의적으로 증가하였으며, 특히 AE-SCT를 $50{\mu}g/ml$ 처리한 농도에서 가장 높았다. 또한, FACS분석과 DAPI 염색에서도 사멸 세포의 수는 $H_2O_2$만 처리한 그룹에 비하여 AE-SCT를 처리한 그룹에서 유의적으로 감소하였다. 더불어, $H_2O_2$의 처리에 의해 유도된 Bax/Bcl-2 발현비율은 AE-SCT처리에 의해 농도의존적으로 감소되었다. 이러한 연구 결과는 AE-SCT가 $H_2O_2$에 의해 유발된 세포사멸을 예방하는 우수한 효과를 가지고 있음을 제시하고 있어 향후 다양한 항산화 제품 개발을 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

민자도로의 통행료 할인 현황과 일몰형 통행차량의 보조금 지급 방안 (Analysis of Private Road Toll Discounts and Subsidy Payment Plan for Sunset-type Vehicles)

  • 김지명;임광균
    • 대한토목학회논문집
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    • 제44권4호
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    • pp.519-529
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    • 2024
  • 민자도로의 차량 통행료 할인은 비일몰형(경차 등)과 일몰형 2가지로 구분된다. 일몰형이란 입법자가 정한 특정기한이 도래하면 법령의 전부나 일부의 효력이 상실되도록 규정하는 조항을 말한다. '일몰' 대상 할인차량의 종류는 심야시간대 운행되는 화물차량, 비상제동장치를 부착 버스, 전기 및 수소를 사용하는 친환경차가 있다. 민자도로에서 비일몰형으로 규정된 할인차량의 감면된 통행료는 지금까지 정부가 모두 운영사에게 보조금으 로 지급하였지만, 이들 일몰 차량들에 대한 통행료 감면에 따른 비용은 민자도로 운영자에게 전혀 지원되지 않았다. 최근 전기수소차는 2016년 1.1만대에서 2022년 41.9만대로 매년 150 % 이상씩 빠르게 증가하였다. 비록 이들에 대한 통행료 50 % 감면혜택이 2024년까지 한시적으로 적용되더라도 이러한 전기수소차의 빠른 증가는 민자도로 운영기관에게는 통행료 수입 감소 부담을 더 높이게 된다. 본 연구는 일몰형 통행료의 감면 보조금 지원 필요성과 방법을 제시하기 위하여, 2023년 말 기준 전국 22개의 민자도로 운영사 중 8곳의 통행량과 통행료 감면금액 자료를 분석하였다. 우선, 비일몰형에 대해 지급된 보조금은 2022년 875억원으로 총 통행수입 대비 18.6 %이었다. 그러나 일몰형은 보조금 지급 사례가 아직까지 없었다. 실시협약 상 통행료 면제 및 감면 비율은 운영사별로 전체 통행량의 4.0~5.65 %로 설정됐다. 일몰 대상에 대한 감면 통행차량의 비율은 2017년 0.85 %에서 2022년 2.79 %로 크게 늘어났다. 여전히 실시협약에서 정한 통행량 감면 비율 이내에 있지만 감면금액 비율로 보면 2022년 총 통행수입 대비 4.2 %(255억원)로 높아진다. 전기수소차 등록대수가 빠르게 증가되는 상황에서 민간도로의 영업이익 손실도 점진적으로 증가되고 있다. 정부의 친환경차량 등록 확대정책에 맞춰, 이제는 일몰 대상에 포함된 통행료 감면 대상차량도 보조금 지급대상의 범위로 포함시키는 방안을 적극 검토할 때가 되었다. 본 연구는 통행료 감면보조를 위한 최소 비율로 도로 관리관청과 민자운영사간 맺은 4.0 %를 최소 기준으로 정하였다. 이를 초과한 금액에 대해서는 전액 보존되도록 하는 3가지 정책 대안을 제시하였다. 각 대안은 친환경차에 대한 정부의 확대 정책을 손상시키지 않으면서 기존 내연기관차를 대체할 수 있는 혜택 유지와 민자 도로 운영기관의 적정한 통행료 수입 유지라는 두 가지 조건을 모두 충족할 것으로 예상된다.