• 제목/요약/키워드: KIER

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500W 급 연료극 지지체 평관형 고체산화물연료전지 스택의 운전 특성 (Operating Characteristics of Advanced 500W class Anode-supported Flat Tubular SOFC stack in KIER)

  • 임탁형;김관영;박재량;송락현;이승복;신동열
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2007년도 추계학술 발표회
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    • pp.193-198
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    • 2007
  • KIER has been developing the anode supported flat tubular SOFC stack for the intermediate temperature $(700{\sim}800^{\circ}C)$ operation. for this purpose, we have first fabricated anode supported flat tubular cells by the optimization between the current collecting method and the induction brazing process. After that we designed the compact fuel & air manifold by adopting the simulation technique to uniformly supply fuel & air gas and the unique seal & insulation method to make the more compact stack. For making stack, the prepared anode-supported flat tubular cells with effective electrode area of $90cm^2$ of connected in series with 12 modules, in which one module consists of two cells connected in parallel. The performance of stack in 3 % humidified $H_2$ and air at $800^{\circ}C$ shows maximum power of 507 W. Through these experiments, we obtained basic & advanced technology of the anode-supported flat tubular cell and established the proprietary concept of the anode-supported flat tubular SOFC stack in KIER.

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열화학적 수소 제조 기술 (Themochemical Cycles for Hydrogen Production from Water)

  • 김종원;박주식;황갑진;배기광
    • 에너지공학
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    • 제15권2호
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    • pp.107-117
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    • 2006
  • 물을 분해하여 수소를 만드는 방법으로서 열화학싸이클을 이용한 방법에 대하여 그동안의 연구 동향에 대하여 살펴보았다. 수소생산이란 관점에서 열화학싸이클이 갖는 장점은 일정한 고온의 열을 얻을 수 있다면, 반응속도의 향상과 아울러 대용량화가 가능하다는 점이다. 안정한 물을 분해하려면 물의 산화/환원이 용이한 매개체를 써서 수소 및 산소를 발생하게 하고 순환시키게 되는데, 매개체가 유독성 물질이라면 이 과정에서 누출이 되지 않도록 하여야 한다. 아직 상용화단계에는 미치지 못하였지만, 일본, 스위스, 이스라엘, 미국, 한국 등에서 집중적으로 연구되고 있는 내용은 IS 싸이클과 ZnO/Zn, $Fe_3O_4/FeO$등과 같은 금속산화물계를 이용한 싸이클들이며, 고온용 및 내부식성 소재와 시스템 분야에서 아직 해결해야할 점이 많다.

배연탈질을 위한 저온 SCR 기술 도입에 따른 시나리오별 경제성 분석 (A Study on the Economic Analysis of Low-Temperature SCR Technology for NOx Reduction by Scenarios)

  • 홍성준;이유아;정순관
    • 에너지공학
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    • 제29권2호
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    • pp.10-22
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    • 2020
  • 미세먼지 문제 해결에 대한 국민적 요구가 높아짐에 따라 정부에서는 강도 높은 미세먼지 관련 대책을 발표하고 있다. 그래서 최근에 미세먼지의 전구체 중에서 질소산화물을 제거하기 위한 배연탈질기술로서 선택적 촉매환원법(SCR)이 주목받고 있다. 본 연구에서는 미세먼지 관련 정부정책과 시장 및 기술개발 현황을 조사하고, SCR 기술이 산업체에 적용되는 경우를 Case별로 구분하여 시나리오별 경제성 분석을 실시하였다. 시나리오별 경제성 분석의 결과는 NPV로 산출하였으며, 탈질설비가 구축되어 있지 않은 기업(Case 1)이 일반 SCR 기술을 신규로 도입하는 경우(Scenario 1-1)와 저온 SCR 기술을 신규로 도입하는 경우(Scenario 1-2)를 분석하였다. 그리고 탈질설비가 이미 구축되어 있는 기업(Case 2)이 일반 SCR 기술을 그대로 사용하는 경우(Scenario 2-1)와 저온 SCR 기술로 대체하는 경우(Scenario 2-2)로 구분하여 분석하였으며, 모든 시나리오별 NPV 결과를 바탕으로 비교 분석을 실시하였다.

타워형 태양열 발전 흡수기의 열유속에 따른 수순환 특성 연구 (Water Circulation Characteristics of a Water/Steam Receiver for Solar Power Tower System at Various Heat Fluxes)

  • 서호영;김종규;강용혁;김용찬
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.1-9
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    • 2008
  • This paper describes water circulation characteristics of a water/steam receiver at various heat fluxes. The water/steam receiver for a solar tower power system is a natural circulation type. Experimental conditions of water and steam were set at a pressure of 5 bar and temperature of $151.8^{\circ}C$. The experimental device for the water/steam receiver consisted of a steam drum, upper/lower header, riser tubes, and downcomer tube. The experiments were conducted by varying heat fluxes in terms of mass flow rate in each riser tube. However, the total mass flow rate on the riser tubes was fixed at 217.4 g/s. For the uniform heat flux, while the water temperature of the steam drum and upper header were kept at steady state, the temperature of the lower header was fluctuated. For the non-uniform heat flux, while the temperature of the steam drum was kept steady state, the temperature difference increased in the right and left side of the upper header, and the temperature of the lower header was fluctuated.

히이트파이프를 이용한 태양열 온수급탕 시스템에 관한 기초 실험 연구 (An Experimental Study on the Utilization of Heat Pipes for Solar Water Heaters)

  • 천원기;강용혁;전명석;곽희열
    • 태양에너지
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    • 제15권2호
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    • pp.3-11
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    • 1995
  • 본 논문은 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 제작 및 그 열성능에 관한 내용이다. 국내 기후에 적합한 모델을 도출하기 위하여 본 연구에서는 여러번에 기초실증 실험을 수행하였다. 히이트 파이프는 구리로 제작하였으며 증발부, 단열부 및 응축부의 길이는 각각 1700mm, 100mm, 그리고 200mm이다. 증발부는, 특히 효율적인 집열을 위하여 얇은 구리로 만든 핀(fin)을 부착하였다. 연구결과를 살펴보면 작동 유체의 종류, 윅(wick)의 유무, 표면 처리 정도 그리고 그 밖의 여러 설계인자에 따라 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 열성능이 적지 않은 영향을 받을 수 있음을 나타내고 있다.

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기계 하중에 따른 PV모듈 변형 분석 (An analysis of the deformation of PV module under different mechanical loads)

  • 최주호;정태희;송희은;김일수;장효식;강기환
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.58-66
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    • 2013
  • Recently, PV module that the most important part of the photovoltaic system is more widened to lower manufacturing costs for module. However, the broad PV module results to the serious mechanical damage corning from installation circumstances such as snow, wind etc of snow and finally lead to the dramatic degradation of the electrical behavior of PV module. In this paper, 3 kinds of PV modules that consist of the different thickness and area of front glass and the diverse cross sectional structures of the frame are prepared for this experiment. The drooped length and electrical outputs of the PV modules are measured by means of applying 600Pa mechanical load to the PV modules from 1200Pa to 5400Pa base on the mechanical load test procedure of K SC IEG 61215 standard. The simulation data are obtained by the simulation tool as ANSYS and those are validate by comparing with the those experimental results figure out relations between the deformation and the constituent part of PV module.

주성분분석에 의한 TMY 특성 비교분석 (Comparative Analysis on the Characteristic of Typical Meteorological Year Applying Principal Component Analysis)

  • 김신영;김창기;강용혁;윤창열;장길수;김현구
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.67-79
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    • 2019
  • The reliable Typical Meteorological Year (TMY) data, sometimes called Test Reference Year (TRY) data, are necessary in the feasibility study of renewable energy installation as well as zero energy building. In Korea, there are available TMY data; TMY from Korea Institute of Energy Research (KIER), TRY from the Korean Solar Energy Society (KSES) and TRY from Passive House Institute Korea (PHIKO). This study aims at examining their characteristics by using Principle Component Analysis (PCA) at six ground observing stations. First step is to investigate the annual averages of meteorological elements from TMY data and their standard deviations. Then, PCA is done to find which principle components are derived from different TMY data. Temperature and solar irradiance are determined as the main principle component of TMY data produced by KIER and KSES at all stations whereas TRY data from PHIKO does not show similar result from those by KIER and KSES.

50 ㎛ 기판을 이용한 a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지 제조 및 특성 분석 (a-Si:H/c-Si Heterojunction Solar Cell Performances Using 50 ㎛ Thin Wafer Substrate)

  • 송준용;최장훈;정대영;송희은;김동환;이정철
    • 한국재료학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.35-40
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    • 2013
  • In this study, the influence on the surface passivation properties of crystalline silicon according to silicon wafer thickness, and the correlation with a-Si:H/c-Si heterojunction solar cell performances were investigated. The wafers passivated by p(n)-doped a-Si:H layers show poor passivation properties because of the doping elements, such as boron(B) and phosphorous(P), which result in a low minority carrier lifetime (MCLT). A decrease in open circuit voltage ($V_{oc}$) was observed when the wafer thickness was thinned from $170{\mu}m$ to $50{\mu}m$. On the other hand, wafers incorporating intrinsic (i) a-Si:H as a passivation layer showed high quality passivation of a-Si:H/c-Si. The implied $V_{oc}$ of the ITO/p a-Si:H/i a-Si:H/n c-Si wafer/i a-Si:H/n a-Si:H/ITO stacked layers was 0.715 V for $50{\mu}m$ c-Si substrate, and 0.704 V for $170{\mu}m$ c-Si. The $V_{oc}$ in the heterojunction solar cells increased with decreases in the substrate thickness. The high quality passivation property on the c-Si led to an increasing of $V_{oc}$ in the thinner wafer. Short circuit current decreased as the substrate became thinner because of the low optical absorption for long wavelength light. In this paper, we show that high quality passivation of c-Si plays a role in heterojunction solar cells and is important in the development of thinner wafer technology.

생체모방형 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투 발전 성능분석 (Performance Analysis of Pressure-retarded Osmosis Power Using Biomimetic Aquaporin Membrane)

  • 최욱;배하림;이형근;이종휘;김종학;박철호
    • 폴리머
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    • 제39권2호
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    • pp.317-322
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    • 2015
  • 염분차발전은 해수와 담수가 지속적으로 공급되는 곳에 설치된다면 다른 신재생에너지원에 비해 24시간 지속적으로 전력을 생산할 수 있는 시스템이다. 발전량은 물투과도 및 염배제율에 의해 결정되기 때문에, 세포막에 존재하는 물반투과 단백질인 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투법을 연구하였다. 염으로는 NaCl과 이온선택성 확인을 위하여 $NaNO_3$이 사용되었다. 생체모방형 아쿠아포린 분리막의 물투과량은 2 M 이하의 농도에서 거의 나타나지 않았다. 더욱이, 3 M 이상의 농도에서 유도용액의 농도에 따른 물투과량 차이 및 이온선택도 또한 크게 나타나지 않았다. 따라서 생체모방형 아쿠아포린 분리막은 압력지연삼투 공정에 적용하기 어렵지만, 만약 이를 극복할 수 있는 구조체가 개발된다면 세포에서의 성능치를 기대할 수 있을 것이다.

무인자동 일사측정시스템의 개발 및 독도에서의 성능평가 (The Un-Manned Automated Weather(Insolation) Station at the Island "Dok-do")

  • 이태규;조서현;조덕기;오정무
    • 태양에너지
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    • 제11권3호
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    • pp.3-8
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    • 1991
  • 우리나라의 오지 또는 섬 등지에 태양에너지 이용기기의 설치는 대체에너지 이용차원에서도 실현되어야 할 분야이다. 이러한 태양에너지 이용기기의 설계를 위한 필수자료는 신뢰성있는 일사량의 측정 및 그의 분석이다. 그러나 국내에는 15개 지역에 일사량을 측정할 수 있는 시스템이 설치되어 있지만 전력수급이 쉽지 않은 오지에서의 정확한 일사자원의 평가는 불가능하다. 따라서 본 연구를 통하여 무인자동일사량 측정시스템(KIER 시스템)을 개발하여 기존의 HWS 시스템과 같이 우리나라의 독도에 설치하여 그 성능을 비교하였다. 그 결과 절대오차가 3% 내외로 신뢰도가 높았으며, 1989년 10월부터 8개월 동안의 전 일사량의 평균치는 약 $2,330W/m^2$ day로 독도에서 태양에너지 이용시스템의 설치 및 활용가능성이 높은 것을 알 수 있었다. 본 KIER 시스템은 앞으로 독도 이외의 오지지역에도 설치를 추진할 예정이다.

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