• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.19-22
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• 2007

In this study, we investigated operating characteristics of natural gas fuel processor for polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). The fuel processor consists of a natural gas reformer, a water-gas shift reactor, a heat-exchanger and a burner, in which the overall integrated volume is exactly(exceptionally) small, namely, about 10L except outer insulation. The producted hydrogen is $1Nm^3/hr$ and the maximum thermal efficiency is ${\sim}76%$(low heating value) at full operating load. A compact and highly efficient $1Nm^3/hr$ class natural gas fuel processor was developed at UNISON is an advantage for application in residential PEMFCs co-generation systems.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권9호
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• pp.1238-1247
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• 2003

Simplified thermodynamic analysis of high pressure 4-stage reciprocating compressors with 4 inter-coolers has been investigated to predict a behavior of a compressor system for NGV(natural gas vehicles). A computer program has been developed to predict and estimate the performance of high pressure 4-stage reciprocating compressor system. Thermodynamic properties of compressed natural gas(CNG) were calculated by ideal gas theory and compression cycle was assumed as reversible adiabatic compression and expansion processes, and isobaric intake and discharge processes. Comparison between results predicted by calculation model and measured by experimental tests is presented.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.51-61
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• 2022

Gas separation via hollow fibre membrane modules (HFMM) is deemed to be a promising technology for natural gas sweetening, particularly for lowering the level of carbon dioxide (CO₂) in natural gas, which can cause various problems during transportation and process operation. Separation performance via HFMM is affected by membrane properties, module specifications and operating conditions. In this study, a mathematical model for HFMM is developed, which can be used to assess the effects of the aforementioned variables on separation performance. Appropriate boundary conditions are imposed to resolve steady-state values of permeate variables and incorporated in the model equations via an iterative numerical procedure. The developed model is proven to be reliable via model validation against experimental data in the literature. Also, the model is capable of capturing axial variations of process variables as well as predicting key performance indicators. It can be extended to simulate a large-scale plant and identify an optimal process design and operating conditions for improved separation efficiency and reduced cost.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.32-41
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• 1999

Natural gas is an attractive fuel in view of environment benefits due to its flow carbon-to-hydrogen ratio. However, its compositions and properties are varied depending upon production regional groups. Therefore, study on the combustion characteristics of natural gas engines with a variety of compositions has been demanded for the efficient application of gas engines. This study aims to investigate the effects of gas composition on engine combustion characteristics. It was found that , by controlling an engine with fixed fuel nozzle area, power and heat release were subject to Wobbe Index. And at fixed excess air ratios, power and heat release were subject to low heating value of unit mixture . In addition, in case of constant nozzle area, combustion duration was found to be inversely proportional to CP(Combustion Potential), and the condition of fixed excess air ratios showed no change in combustion duration, regardless of CP.

• 한국가스학회지
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• 제13권3호
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• pp.28-32
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• 2009

수소의 대표적인 공급방식에는 집중식과 분산식이 있다. 경제성 측면에서 대량수소사용을 위해 집중식이 유리하지만 막대한 공급인프라 구축비용이 단기간에 소요되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 기존의 천연가스배관에 수소를 혼합공급하는 방법이 주목받고 있다. 본 논문에서의 수소혼합공급의 환경적 유용성을 타수소공급방안과 비교하여 분석한 결과에 의하면 수소혼합공급이 환경적으로 유익하며, 특히 지구온난화 감소에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제22권2호
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• pp.67-71
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• 2018

메탄을 주성분으로 하는 일반적인 합성천연가스의 열량은 $9,300kcal/m^3$ 이하이며, 이러한 합성천연가스를 국내에서 도시가스로 사용하기 위해서는 $10,200kcal/m^3$로의 증열이 필요하다. 일반적으로, 합성천연가스의 열량조절에는 프로판가스를 상용하나, 가격의 변동폭이 크고 대체로 합성천연가스의 제조원가보다 비싸왔다. 그러므로 프로판을 통한 증열 대신 고열량의 합성천연가스를 직접 생산할 수 있다면, 합성천연가스의 생산가격을 상당히 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 미국 NETL 분석 자료를 기반으로, 메탄이 주성분인 합성천연가스의 제조 및 증열과 고열량 합성천연가스의 직접 제조 시의 원가를 비교분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권1호
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• pp.30-39
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• 2021

세계적으로 천연가스는 환경적, 정치적, 지역적인 이유로 중요한 에너지원으로 부상하고 있다. 우리나라에서 천연가스는 액화천연가스로 수입하고 있으며, 석탄과 원전을 대체하는 연료나 원료의 활용에서 액화천연가스는 증가하고 있다. 우리나라는 천연가스를 수입에 의존하고 있기 때문에 공급에 대한 안정성분석이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 우리나라 수입구조의 위험도 분석을 통하여 공급리스크를 줄이고 안정적인 공급과 수요를 위한 방안을 제시하였다. 공급위험도를 감소시키기 위해 한 국가로부터의 수입 집중도를 낮춰야 하며, 가스공급안정성 지수 (gas supply security index, GSSI)가 낮은 국가의 수입비중을 낮추고 상대적으로 안정적인 국가인 러시아로부터 수입을 증가시켜야 한다. 또한, 수입국가의 수를 늘리거나 안정적 공급이 가능한 국가와의 관계 유지는 우리나라 수입가스의 공급안정성지표 (total gas supply security index, TGSSI)에 긍정적인 영향을 줄 것으로 분석되었다.

• 한국가스학회지
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• 제17권4호
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• pp.51-57
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• 2013

천연가스 액화 공정은 상온의 천연가스를 상압 $-160^{\circ}C$ 이하로 냉각해서 액화시키는 공정으로, 안정된 LNG 생산을 위해서는 최적의 제어 전략이 필요하다. 제어 전략을 수립할 때 가장 중요한 작업 중 하나가 공정의 분석인데, 조절 변수의 변화에 따른 제어 변수의 변화를 파악하는 것이다. 본 논문에서는 C3MR(Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) 공정으로 BSU(Bench Scale Unit)를 제작하여 천연가스 액화 공정을 실험하였다. 각 조절변수의 조작에 따른 유량의 변화가 공정에 미치는 영향을 알아보기 위해서 냉매의 유량변화에 따른 냉매 온도 변화 및 천연가스의 온도 변화를 분석하였고, 천연가스 자체의 유량 변화에 따른 냉매의 온도 변화를 분석함으로써 3개의 조절 변수와 공정의 제어변수들과의 관계를 알아보았다. 각 제어변수들은 독립적인 요소들이 아닌 서로 연관되어 유기적인 움직임을 보였으나, 특정 조절 변수의 변화에 따라 큰 반응을 보이는 제어 변수를 확인 할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.10-17
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• 2020

신뢰도 기반 평가법은 천연가스배관의 기하학적 형상 변화, 기계적 특성, 하중변화 및 운영조건을 평가 인자로 사용하여 천연가스배관의 건전성 평가 관리의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 구조신뢰성 평가 시 배관의 파손확률은 외부하중에 대한 배관재료의 저항성과의 관계에 의해 평가된다. COMREL 프로그램을 사용하여 내압, 열응력 및 굽힘응력과 같은 복합응력에 의한 천연가스배관의 파손확률을 평가했다. 천연가스배관의 파손확률 평가 시 매설깊이는 1.5~30m, 차량바퀴하중은 2.5~20톤, 온도차는 45℃, 운전압력은 6.86MPa 그리고 토양밀도는 1.8kN/㎥를 사용하였다. 천연가스배관의 파손확률은 Von-Mises 응력 기준에 의해 복합응력 하의 최대허용응력 기준으로 평가하였다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 1997년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.14-19
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• 1997

A numerical method for determining the temperature vartiation in a natural gas transmission line is presented. By considering an element of the gas pipeline and assuming radially lumped heat transfer at steady-state conditions, the energy equation is developed. The integration of the developed nonlinear differential equation is done numerically using the fourth order Runge-Kutta scheme. The results of the present study have been compared with the results of Coulter equations, and show a fairly good agreement.