• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.300-308
• /
• 2009

In a pursuit of the development of alternative mobile power sources with a high energy density, a planar and air-breathing PEMFCs with a new type of hydrogen cartridge which uses onsite $H_2$ generated from sodium borohydride ($NaBH_4$) hydrolysis have been investigated for use in advanced power systems. Two types of $H_2$ generation through $NaBH_4$ hydrolysis are available: (1) using organic acids such as sulphuric acid, malic acid, and sodium hydrogen carbonate in aqueous solution with solid $NaBH_4$ and (2) using solid selected catalysts such as Pt, Ru, CoB into the stabilized alkaline $NaBH_4$ solution. It might therefore be relevant at this stage to evaluate the relative competitiveness of the two methods mentioned above. The effects of flow rate of stabilized $NaBH_4$ solution, MEA (Membrane Electrode Assembly) improvement, and type and flow control of the catalytic acidic solution have been studied and the cell performances of the planar, air-breathing PEMFCs using $NaBH_4$ has been measured from aspects of power density, fuel efficiency, energy density, and fast response of cell. In our experiments, planar, air-breathing PEMFCs using $NaBH_4$ achieved to maximum power density of 128mW/$cm^2$ at 0.7V and energy efficiency of 46% and has many advantages such as low operating temperature, sustained operation at a high power density, compactness, the potential for low cost and volume, long stack life, fast star-up and suitability for discontinuous operation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.75.2-75.2
• /
• 2010

Polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) have received a lot of attention as a power source for both stationary and mobile applications due to their attractive feature. In general, the performance of PEFCs is highly affected by the property of the electrodes. A PEFC electrode essentially consists of a gas diffusion layer and a catalyst layer. The gas difusion layer is highly porous and hydrophobicized with PTFE polymer. The catalyst layer usually contains electrocatalyst, proton conducting polymer, even PTFE as additive. Particularly, the proton conducting ionomer helps to increase the catalytic activity at three-phase boundary and catalyst utilization. Futhermore, it helps to retain moisture, resulting in preventing the electrodes from membrane dehydration. The most widely used proton conducting ionomer is perfluorinated sulfonic acid polymer, namely, Nafion from DuPont due to its high proton conductivity and good mechanical property. However, there are great demands for alternative ionomers based on non-fluorinated materials in terms of high temperature availability, environmental adaptability and production cost. In this study, the electrodes with the various content of the sulfonated poly(ether sulfone) ionomer in the catalyst layer were prepared. In addition, we evaluated electrochemical properties of the prepared electrodes containing the various amount of the ionomers by using the cyclic voltammetry and impedance spectroscopy to find an optimal ionomer composition in the catalyst layer.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.235-239
• /
• 2005

We analyzed the thermal and mechanical behaviors of micro reformer for the purpose of design verifications and modification of micro channels. The reformer designed for hydrogen generation from methanol is essential to PEM(Proton Exchange Membrane) type fuel cell. For the mobile applications, the size and the simplicity would be the most critical issues. We utilized silicon process for micro reformer to obtain the thickness thinner than 2 mm thick. We have used commercial simulation software, IDEAS, to analyze the thermal and mechanical characteristics of micro reformer structure. The heat generation rates of heaters, heat transfer rates, and fluid temperatures are derived from thermal equilibrium relation and these values were used for thermal boundary conditions. We also analyzed the thermal stresses, thermal deformations to examine the possibility of failure.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.1585-1591
• /
• 2010

DMFC는 산소를 반응물질로 사용하기 때문에 캐소드 전극이 외부 공기와 직접 접촉해야 한다. 그러나 휴대기기에 사용하는 경우에 사용자의 신체에 의해 공기의 흡입구가 가려져 산소공급이 되지 않는 현상이 발생할 수 있다. DMFC에 공기를 공급하기 위해 냉각팬을 사용하는데 냉각팬은 유로의 압력 손실 및 변동에 따라 출력의 변동이 심하다. 본 논문에서는 냉각팬의 문제점을 해결하기 위해 압전 액추에이터를 이용하여 공기 공급 시스템을 설계하였다. 설계된 공기 공급 시스템의 성능을 평가하기 위해 DMFC 평가 시스템을 구현하였고, 구현된 시스템을 통해 MP3 플레이어를 동작 시켰다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권2호
• /
• pp.328-339
• /
• 2023

Methanol steam reforming (MSR) is a promising method for hydrogen supplying as a critical step in hydrogen fuel cell commercialization in mobile applications. Modelling and understanding of the reactor behavior is an attractive research field to develop an efficient reformer. Three-layer feed-forward artificial neural network (ANN) and Box-Behnken design (BBD) were used to modelling of MSR process using the Cu-SiO₂ aerogel catalyst. Furthermore, impacts of the basic operational variables and their mutual interactions were studied. The results showed that the most affecting parameters were the reaction temperature (56%) and its quadratic term (20.5%). In addition, it was also found that the interaction between temperature and Steam/Methanol ratio is important on the MSR performance. These models precisely predict MSR performance and have great agreement with experimental results. However, on the basis of statistical criteria the ANN technique showed the greater modelling ability as compared with statistical BBD approach.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.22-27
• /
• 2004

밀폐 및 차폐 공간을 갖는 핫셀에서 사용후핵연료와 같은 고방사선 물질을 취급하고 있으며, 핵주기시설에서 마스터-슬레이브 매니퓰레이터는 원격취급장비로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 차세대관리공정의 디지털 목업을 구축하고 원격유지보수를 위한 매니퓰레이터의 작업영역 및 작업분석을 수행하였다. 실제 환경과 동일한 가상 작업환경을 갖는 디지털 목업은 3차원 그래픽으로 모델링된 공정장치 및 원격 취급장비들로 구성된다. 모델링된 매니퓰레이터는 기구학 및 동작범위에 대한 속성을 부여되고 외부 입력장치는 space ball을 사용하여 매니퓰레이터의 동작을 구현하였다. 또한 Tele-operation 인터페이스를 사용하여 6축 외부 입력장치와 연계한 시스템을 개발하였으며 외부 입력에 따른 매니퓰레이터의 동작에 대한 동기는 만족할 만한 응답을 보였다. 이는 가상환경에서 작업자 교육을 위한 시스템 개발에 유용할 것이다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.570-582
• /
• 2017

In recent years, national and local government's air quality management and climate change adaptation policy has been significantly strengthened. The measures in the two policies may be in a relationship of trade-off or synergy to each other. Greenhouse gases and air pollutants are mostly emitted from the same sources of using considerable amounts of fossil fuels. Co-benefits, in which either measure has a positive effect on the other, may be maximized by reducing the social costs and by consolidating the objectives of the various policies. In this study, the co-benefits were examined by empirically analyzing the effects of air pollutants and greenhouse gas emission reduction, social cost, and cost effectiveness between the two policies. Of the total 80 projects, the next 12 projects generated co-benefits. They are 1) extend restriction area of solid fuel use, 2) expand subsidy of low-$NO_x$ burner, 3) supply hybrid-vehicles, 4) supply electric-vehicles, 5) supply hydrogen fuel cell vehicles, 6) engine retrofit, 7) scrappage of old car, 8) low emission zone, 9) transportation demand management, 10) supply land-based electric of ship, 11) switching anthracite to clean fuel in private sector, 12) expand regional combined-energy supply. The benefits of air pollutants and greenhouse gas-related measures were an annual average of KRW 2,705.4 billion. The social benefits of the transportation demand management were the highest at an annual average of KRW 890.7 billion, and followed by scrappage of old cars and expand regional combined-energy supply. When the social benefits and the annual investment budgets are compared, the cost effectiveness ratio is estimated to be about 3.8. Overall, the reduction of air pollutants caused by the air quality management policy of Gyeonggi-do resulted in an annual average of KRW 4,790.2 billion. In the point sources management sector, the added value of $CO_2$ reduction increased by 4.8% to KRW 1,062.8 billion, while the mobile sources management sector increased by 3.6% to KRW 3,414.1 billion. If social benefits from $CO_2$ reduction are added, the annual average will increase by 7.2% to KRW 5,135.4 billion. The urban and energy management sectors have shown that social benefits increase more than twice as much as the benefits of $CO_2$ reduction. This result implies that more intensive promotion of these measures are needed. This study has significance in that it presents the results of the empirical analysis of the co-benefits generated between the similar policies in the air quality management and the climate change policy which are currently being promoted in Gyeonggi-do. This study suggested that the method of analyzing the policy effect among the main policies in the climate atmospheric policy is established and the effectiveness and priority of the major policies can be evaluated through the policy correlation analysis based on the co-benefits. It is expected that it could be a basis for evaluation the efficiency of the climate change adaptation and air quality management policies implemented by the national and local governments in the future.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.285-290
• /
• 2013

최근 현대사회는 고도의 발전과 더불어 화석연료 사용으로 인한 환경문제가 대두되고 있다. 그래서 저공해 에너지 및 기술개발 등 지속적인 노력을 기울이고 있지만 기존의 화석연료와 자동차를 대체 할 수 있을 만한 수준의 성과를 거두지는 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 21세기 전기 오토모바일 분야에서 세그웨이(Segway) 기술을 토대로 단점을 보안하고 새로운 인터페이스의 방향을 제시하는데 그 목적을 두고 있다. 세그웨이는 자체의 기울어짐을 이용해서 제어를 하기 때문에 어느정도 경사가 있는 곳에서 기울기를 잘못 조절하면 그대로 넘어지는 문제가 있다. 본 연구는 이러한 단점을 해결해 보고자 2개의 압력센서(Load cell)를 사용하여 체중비율에 따른 제어방법을 도입해 보았다. 또, 경사로에서의 수월한 운행을 위해서 자이로센서와 가속도 센서를 사용해서 값을 보정해 경사에서도 자유로운 제어방법을 연구해 보았다. 탑승자의 체중과 경사각에 따른 압력센서의 압력 감지값을 실험으로 측정하여 산출해 본 결과 경사각에 비해서 체중에 대한 제어변수 변화량이 크다는 점을 알 수 있다. 결과적으로 압력센서를 사용해서 만든 세그웨이또한 제어가 간편하며 경사로 등에서의 안정성도 높은 것을 알 수 있다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
• /
• pp.388-394
• /
• 2003

밀폐 및 차폐 공간을 갖는 핫셀에서 사용후핵연료와 같은 고방사선 물질을 취급하고 있으며, 핵주기시설에서 마스터-슬레이브 매니퓰레이터는 원격취급장비로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 차세대관리공정의 디지털 목업을 구축하고 원격유지보수를 위한 매니퓰레이터의 작업영역 및 작업분석을 수행하였다. 실제 환경과 동일한 가상 작업환경을 갖는 디지털 목업은 3차원 그래픽으로 모델링 된 공정장치 및 원격 취급장비들로 구성된다. 모델링 된 매니퓰레이터는 기구학 및 동작범위에 대한 속성을 부여되고 외부 입력장치는 space ball을 사용하여 매니퓰레이터의 동작을 구현하였다. 또한, Tele-operation 인터페이스를 사용하여 6축 외부 입력장치와 연계한 시스템을 개발하였으며 외부 입력에 따른 매니퓰레이터의 동작에 대한 동기는 만족할 만한 응답을 보였다. 이는 가상환경에서 작업자 교육을 위한 시스템 개발에 유용할 것이다.

• 기술혁신학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.99-123
• /
• 2010

Chesbrough가 개방형 혁신이 기업성과에 미치는 영향을 규명한 이래 개방형 혁신의 다양한 성과와 내용을 다루는 연구들이 활성화되고 있다. 아울러, Hippel은 User Innovation 연구를 통해서 의료 장비와 산업자전거 등과 같은 분야에서는 사용자 혁신이 신제품 혁신으로 연결되어 나타나고 있는 것을 보여 주었다. 후자의 경우는 사용자 기반 개방형 혁신의 한 유형으로 볼 수 있다. 그런데 기업의 개방형 혁신의 정도와 내용을 규명하는 방법은 개별 사례연구 혹은 기업에 대한 설문조사를 통한 직접적이고 상당히 질적인 조사 이외에 활성화된 조사 모델이 개발되어 있지 않다. 본 연구는 기술경영 분석 연구에서 그리고 기업의 경영 컨설팅과 신성장 전략에서 각광을 받고 있는 개방형 혁신 연구 방법 모델에 특허분석을 적용하고자 한다. Chesbrough가 자신의 연구에서 일회적으로 밝힌 바 있는 특허를 통한 기업의 개방형 혁신 분석방법을 보다 체계적인 분석모델의 형태로 제안한다. 아울러, 특허기반 개방형 혁신 분석 모델을 대경지역의 IT의료 및 연료전지 분야에 적용하고, 국내외 자동차 및 모바일 대표 대기업인 삼성 모바일 부문과 노키아, 현대자동차와 도요타에 적용함으로써 특허기반 개방형 혁신 분석 모델의 타당성을 검증한다.