• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2006년도 에너지.가스.기후변화학회 연합춘계학술대회 및 특별심포지움
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• pp.232-237
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• 2006

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.838-843
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• 2008

Cause of struggling to escape from dependency of fossil fuels, the fuel cell and the Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) draw attention in the all of the world. Especially, the Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) systems have been anticipated for next generation's energy supplying system, and we can predict the PHEV will enlarge the market share in the next few years to reduce not only the air pollution in the metropolis but the fuel-expenses of commuters. This paper presents simulation results about the strategy of smart charging system for PHEV in the residential house which has 1 kW PEMFC cogeneration system. The smart charging system has a function of recommending the best time to charge the battery of PHEV by the lowest energy cost. The simulated energy cost for charging the battery based on the electricity demand data pattern in the house. The house which floor area is $132\;m^2$ (40 pyeong.). In these conditions, the annual gasoline, electricity, and total energy cost to fuel the PHEV versus Conventional Vehicle (CV) have been simulated in terms of cars' average life span in Korea.

• 멤브레인
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• 제20권2호
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• pp.159-168
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• 2010

본 연구에서는 연료전지용 강화 복합막 지지체 제조를 위해 높은 다공성을 가지는 PVdF 평막을 제조하였다. 높은 다공도로 인한 낮은 기계적 강도를 보완하기 위한 방법으로 나노 사이즈의 laponite를 막 내에 분산시켰다. 제조된 PVdF/Laponite 복합막의 모폴로지 및 다공도는 SEM 분석 및 무게 중량법을 사용하여 평가하였고, 60% 이상의 다공도를 보였다. 첨가된 laponite 함량에 따른 막의 열적 안정성은 $105^{\circ}C$, $135^{\circ}C$에서의 수축률을 이용하여 평가하였으며, laponite 함량이 5%일 때 $135^{\circ}C$에서 MD와 TD방향으로의 열 수축률 2~3%와 2~3.5%를 나타내었다. Laponite 첨가 후 막의 기계적 강도가 향상되었으며, 순수 PVdF 막에 비해 약 30%의 모듈러스 증가를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.646-652
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• 2022

Dead ended anode (DEA) 시스템은 수소극(anode) 출구를 막고 압력으로 연료를 공급하는 방식이다. DEA 방식은 시스템 단순화를 통해 연료이용효율과 전력 효율을 향상시킬 수 있다. 하지만 DEA 운전 중 공기극(cathode)에서 수소극으로 질소와 물의 역확산으로 인한 범람(flooding)이 발생한다. 이러한 범람 현상은 연료전지 성능 저하와 전극 열화의 주요 요인이 된다. 따라서 DEA 운전 시 범람을 방지하기 위하여 연료전지 구조와 구성요소가 최적화되어야 한다. 본 연구에서는 DEA 시스템에서 연료전지의 성능과 연료이용효율 향상을 위해 발포 금속을 적용한 다공성 유로에 대한 영향을 조사하였다. 그 결과, 공기극에 다공성 유로를 사용한 경우 효과적인 물 관리로 연료전지 성능과 배출 간격(purge interval)이 개선되었고, 이를 통하여 공기극 유로 구조가 물 역확산에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이에 반해 수소극의 다공성 유로가 연료전지 성능에 미치는 영향은 미미하였다. DEA 시스템에서는 발포 금속 물성이 배출 간격에 영향을 미치며 cell 크기가 큰 발포 금속에서 안정적인 성능을 나타내었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권4호
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• pp.192-196
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• 2008

The generation of high purity hydrogen from reformed hydrocarbon fuels, or syngas, is essential for efficient operation of the fuel cell (PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). Usually, major components of reformed gas are $H_2$, CO, $CO_2$ and $H_2O$. Especially a major component, CO poisons the electrode of fuel cells. The water gas shifter (WGS) that shifts CO to $CO_2$ and simultaneously produces $H_2$, was developed to a two stage catalytic conversion process involving a high temperature shifter (HTS) and a low temperature shifter (LTS). Also, experiments were carried out to reduce the carbon monoxide up to $3{\sim}4%$ in the HTS and lower than 5,000 ppm via the LTS.

• 멤브레인
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• 제20권4호
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• pp.326-334
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• 2010

본 연구에서는 고분자전해질 연료전지의 연료가습을 위하여 막 증발법을 적용한 막가습기를 제작하여 특징과 성능을 알아보았다. 막가습기 내부 물의 온도를 $30{\sim}60^{\circ}C$, 연료기체의 유속을 300~3,000 mL/min, 막 가닥수를 10, 50, 100 가닥으로 변화 하였을 때 결과를 dew point로 나타내었다. 그 결과 $60^{\circ}C$일 때 $51.19^{\circ}C$, 900 mL/min일 때 $54.22^{\circ}C$, 100 가닥일 때 $60.03^{\circ}C$로 연료 가습성능이 가장 좋았다. 특히, 막 가습기 물질 전달식의 모델링을 통해 연료전지에 적용할 때 막 가습기 공경 크기에 따른 반응기체의 가습량을 예측하는 것이 가능하였다. 100 W급 스택에 적용하였을 때, 전압과 출력값이 변화되지 않고 안정적으로 작동하였으며 제작한 막 가습기는 기존 기포가습기보다 부피는 훨씬 작으면서도 가습 성능은 우수한 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.815-821
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• 2013

고분자 전해질 연료전지(이하 PEMFC) 시스템의 효율과 수명은 유입되는 공기의 습도에 직접적인 영향을 받는다. 그러므로 공기는 정상 운전조건에서 적절한 습도를 유지시켜 주어야 한다. 하지만 가습 장치의 특성들에 대해서는 연구가 부족한 상태이다. 본 연구에서는 정상상태에서 다양한 입구조건에 따른 막 가습기의 수분전달 특성을 알아보기 위해 실험을 수행하였다. 실험에 이용할 평판형 막 가습기를 제작하였으며, 실험에 적합한 환경을 조성하였다. 우선 일정한 온도 조건하에서 막을 통과하는 수분 전달 능력을 실험하였고 이후 다양한 입구 조건에 따른 수분 전달 특성을 알아보았다. 본 실험에서 사용된 입구조건의 변수는 건공기와 습공기의 유량, 작동온도, 작동압력 및 유동배열이 있으며 각각의 입구 조건이 가습기의 성능에 미치는 영향을 논의하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권6호
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• pp.435-450
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• 2021

The interest in eco-friendly energy is increasing, and polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) is attracting attention as alternative power sources. Research on metallic bipolar plates, a fuel cell component, is being actively conducted. However, since the operating conditions of PEMFC, in which sulfuric acid (H₂SO₄) and hydrofluoric acid (HF) are mixed, are strong acidity, the durability of the metallic bipolar plate is very important. In this research, the electrochemical characteristics and corrosion damage behavior of 316L stainless steel, a material for metallic bipolar plates, were analyzed through potentiostatic corrosion tests with test times and chloride concentrations. As the test times and chloride concentrations increased, the current density and corrosion damage increased. As a result of observation with scanning electron microscope(SEM) and 3D microscope, both the depth and width of pitting corrosion increased with increases in test times and chloride concentrations. In particular, the pitting corrosion damage depth at test conditions of 6 hours and 1000 ppm chloride increased the most. The growth of the pitting corrosion damage was not directly proportional to time and increased significantly after a certain period.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.169-171
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• 2007

A breaking layer was introduced to conventional decal transfer method in membrane electrolyte assembly fabrication for high catalyst transfer ratio. In this study, the modified decal transfer method with high catalyst transfer ratio was introduced and its performance is studied. The structural features of electrodes made by decal method were investigated using scanning electron microscopy and current-voltage polarization measurement.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.69-76
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• 2011

PEMFC (polymer electrolyte membrane fuel cell) is device that generates electricity from hydrogen. It is one of the subjects related to renewable energy and various research has been conducted on the PEMFC. PEMFC has low operating temperature and high efficiency among fuel cells, and is given attention as means for automobile and domestic use. Analysis of flow field pattern in supplying hydrogen and oxygen is part of the research to increase PEMFC efficiency. In this study, separation plate currently used in PEMFC is transformed to wave shape and mass transfer characteristics in the channel is examined through numerical and experimental analysis. Wave shape separation plate yielded 18% increase of efficiency compared to separation plate used in normal channel. And improvements in mass transfer characteristics were verified.