• 제목/요약/키워드: Stack Modeling

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고습의 흡입 유체일 때 이젝터의 성능 변화 (Humidity Effect on the Hydrogen Re-circulation Ejector Performance)

  • 제갈승;송성진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2589-2593
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    • 2008
  • In a fuel cell vehicle using polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC), hydrogen is over-supplied to gain higher stack efficiency. So it is needed considering fuel efficiency to re-circulate hydrogen which is not reacted in stack. And to re-circulate hydrogen, a blower or an ejector is used. Ejector re-circulation system has several merits compared with blower system, for example no parasite energy, simple structure and no lubrication system. But the secondary flow of an ejector in fuel cell vehicle, has high humidity because of crossover problem in stack. Therefore in this paper, ejector is designed by 1-D modeling and CFD with the primary and secondary flow of hydrogen. And the ejector which has the primary and secondary flow of air, is designed to have the same Reynolds number and Mach number at the nozzle exit as the hydrogen ejector's. And this air ejector is tested while the humidity of the secondary flow is varied.

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이동 전원용 공랭식 고분자 연료전지의 제작 및 운전 특성 연구 (Operating characteristics of an air cooling PEMFC for portable application)

  • 손영준;박구곤;양태현;윤영기;이원용;임성대;김창수
    • 신재생에너지
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    • 제1권1호
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    • pp.72-78
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    • 2005
  • Optimal design and proper operation are important to get aimed output power of a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) stack. An air cooling fuel cell stack is widely used in sub kW PEMFC systems. The purpose of this study is to analyze operating conditions affecting the performance of the air cooling PEMFC which is designed for portable application. In portable applications, air cooling stack is difficult to maintain well balanced operating conditions. The importart parameters are the relative humidity, the temperature of the stack, the utilization of reactant gas and so on. in this study, a 500W air cooling PEMFC was fabricated and tested to evaluate the design performance and to determine optimal operating conditions. Moreover, basic modeling also is carried out. These results can be used 3s design criteria and optimal operating conditions for portable PEMFCs

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소형 선박용 연료전지 시스템 모델 개발 (Development of a Fuel Cell System Model for a Small Ship)

  • 방은신;김영민;김명환;박상균
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.569-575
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    • 2020
  • 본 연구에서는 선박 전원용 연료전지 시스템 모델을 개발하여 순수한 산소를 공급하여 진행한 실험 결과의 비교를 통하여 연료전지 시스템 모델을 검증하였다. 검증된 모델을 활용하여 공기 압축기를 사용하여 공기를 공급할 경우에 대하여 산소를 공급한 경우와의 연료전지 출력 특성을 비교 검토하였다. 또한, 연료전지 시스템의 열물성치 변화가 스택의 출력에 어떠한 영향을 미치는지에 관하여 검토하였다. 그 결과 본 연구의 실험 범위에서 캐소드 공급 가스로 순수한 산소를 공급한 경우의 모델링을 통한 계산 결과와 실험 결과는 전 부하 영역에서 거의 동일한 전압 및 출력을 얻을 수 있었다. 560 A의 일정한 부하에서 캐소드 공급용 산소를 대신하여 공기를 공급한 경우 각각의 스택 전압은 약 14 V, 스택 출력은 약 8 kW, 스택 효율은 약 3 % 및 전체 시스템 효율은 8 % 정도 낮아짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 검토한 열물성치 중에서 스택에 대한 냉각수의 열전달 계수가 스택의 출력에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

The Real -Time Dispersion Modeling System

  • Koo, Youn-Seo
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제18권E4호
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    • pp.215-221
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    • 2002
  • The real-time modeling system, named AirWatch System, has been developed to evaluate the environmental impact from a large source. It consists of stack TMS (TeleMetering System) that measures the emission data from the source, AWS (Automatic Weather Station) that monitors the weather data and computer system with the dispersion modeling software. The modeling theories used in the system are Gaussian plume and puff models. The Gaussian plume model is used for the dispersion in the simple terrain with a point meteorological data while the puff model is for the dispersion in complex terrain with three dimensional wind fields. The AirWatch System predicts the impact of the emitted pollutants from the large source on the near-by environment on the real -time base and the alarm is issued to control the emission rate if the calculated concentrations exceed the modeling significance level.

제주지역 고층건축물에서의 바람의 영향이 굴뚝효과에 미치는 영향 분석 (서울과 제주지역간의 비교 분석) (Influence of Stack Effect in High-Rise Buildings on Wind Effect in Jeju (Comparative Analysis of Seoul and Jeju))

  • 임채현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.6-12
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    • 2015
  • 본 연구에서는 상대적으로 바람이 강한 제주지역에서 바람의 영향이 고층건축물의 굴뚝효과에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하기 위해 서울소재 고층건축물을 대상으로 서울과 제주지역에서의 지형 및 기상조건을 각각 대입하여 CONTAM 모델링을 실시하였다. 굴뚝효과에 의한 차압은 수직샤프트의 높이와 실내 외 온도차의 함수로서 같은 높이의 건축물에서는 겨울철 서울보다 상대적으로 외기온도가 따뜻한 제주지역에서의 차압이 서울지역의 60% 정도에 그쳐 비교적 안정적인 것으로 판단되어 왔다. 그러나 제주도는 섬지역으로서 서울보다 강한 바람의 영향에 의해 중성면이 56% 이상 큰 폭으로 상승하는 현상을 보였는데, 이는 비록 제주지역이 서울보다 굴뚝효과에 의한 차압은 적게 나타날지라도 상승된 중성면에 의해 저층부에서 형성되는 부압의 영역이나 크기는 넓고 크게 나타나 위험성이 상대적으로 높은 것으로 판단되었다.

용융탄산염형 연료전지 스택의 균질 물성치 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Homogeneous Physical Properties of Molten Carbonate Fuel Cell Stacks)

  • 이상욱;서용석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.2939-2944
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    • 2011
  • 용융탄산염형 연료전지 시스템의 성능 향상을 위해 핵심 부분인 스택을 수치적으로 모사할 필요성이 대두되고 있다. 스택은 다양한 재질, 즉 금속, 세라믹, 폴리머 등으로 이루어져 있고 또한 단위전지 수백 장이 적층되어 제작되기 때문에 이를 전부 세세히 모델링하여 고려하는 것은 거의 불가능하다. 이에 따라 스택 전체를 하나의 균질한 물질로 대체할 수 있는 균질 물성치 도출이 요구되고 있다. 본 논문에서는 단위전지 압축률을 도입하고 모든 압축 변형이 분리판과 매트릭스에서만 일어난다는 등의 몇 가지 기본 가정 하에서 스택의 두 가지 영역, 즉 활성 영역과 매니폴드 영역에서 각각 균질 물성치를 추정하였다. 추정된 물성치를 실제 문제에 적용하여 성공적인 결과를 얻을 수 있었다.

전기화학적 전력 기기의 모델링을 위한 저가의 임피던스 분광 시스템의 개발 (Development of the Low Cost Impedance Spectroscopy System for Modeling the Electrochemical Power Sources)

  • 이주형;최우진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.46-54
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    • 2008
  • 본 논문에서는 연료전지나 배터리 및 슈퍼커패시터 등의 전기화학적 전력기기의 임피던스 모델링에 적합한 저가의 임피던스 분광 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안된 시스템은 간단한 센서회로 및 상용 DAQ(Data Acquisition) Board와 강력한 HMI(Human-Machine Interface)를 지원하는 그래픽 언어인 LabVIEW 소프트웨어를 이용하여 구성되었고 고가의 EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy) 장비를 대체하여 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 제안된 시스템에서는 Lock-in Amplifier를 이용함으로써 노이즈(Noise)가 많은 환경에서도 측정 주파수 성분의 정확한 측정이 가능하게 하였다. 제안된 시스템을 이용하여 Ballard Nexa 1.2kW PEM 연료전지 스택의 주파수별 임피던스를 측정하였고, 이를 바탕으로 한 등가 임피던스 모델도 제안된다. 제시된 모델과 개발된 장비의 유용함은 리플전류에 의한 연료전지 스택의 교류 손실 측정을 통해 증명된다.

제로트러스트 기반의 원격 근무 환경을 구축하기 위한 보안요구사항 분석 연구 (A Study on the Security Requirements Analysis to Build a Zero Trust-Based Remote Work Environment)

  • 김해나;김예준;김승주
    • 정보보호학회논문지
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    • 제34권1호
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    • pp.83-102
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    • 2024
  • 최근 클라우드의 사용량이 해마다 증가하고 기업 내 원격 근무가 새로운 근무 형태 중 하나로 자리 잡으면서 클라우드 기반 원격 근무 환경의 보안이 중요해졌다. 내부 네트워크 안에 있는 모든 것은 안전하다고 가정하는 기존의 경계 기반 모델의 한계로 인해 제로트러스트 도입이 요구되고 있다. 이에 따라 NIST 및 DoD는 제로트러스트 아키텍처 관련 표준을 발간하였지만, 해당 표준의 보안요구사항은 추상적인 수준에서 논리적 아키텍처만을 기술하고 있다. 따라서 본 논문에서는 OpenStack 클라우드에 대한 위협모델링을 수행하여 NIST 및 DoD 표준에 비해 보다 상세한 보안요구사항을 제시하고자 한다. 이후 본 연구팀은 해당 요구사항에 대한 검증을 위해 상용 클라우드 서비스들에 대한 보안성 분석을 수행하였다. 보안성 분석 수행 결과 본 연구팀에서는 각 클라우드 서비스가 만족하지 못하는 보안요구사항을 식별하였다. 본 연구팀은 제로트러스트가 적용된 클라우드 서비스에 대한 잠재적 위협과 대응 방안을 제안하였으며, 이를 통해 안전한 제로트러스트 기반 원격 근무 환경을 구축하는데 도움이 되고자 한다.

수소 생성을 위한 고정상 메탄 매체 순환 개질 시스템 모델링 (Packed Bed Methane Chemical-Looping Reforming System Modeling for the Application to the Hydrogen Production)

  • 하종주;송순호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.453-458
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    • 2017
  • A study on the modeling of the methane Chemical Looping Reforming system was carried out. It is aimed to predict the temperature and concentration behavior of the product through modeling of oxygen carrier fixed bed reactors composed of multiple stacks. In order to design the reaction system, first of all, the flow rate of the hydrogen to be produced was calculated. The flow rate ratio of the oxidation/reduction reactor was calculated considering the heat of reaction between adjacent reactors. Finally, in this paper, kinetic model including empirical coefficients was suggested.

고분자 전해질 연료전지 매니폴드의 열유동 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on the Thermal and Flow Characteristics of Manifold Feed-Stream in Polymer Electrolyte Fuel Cells)

  • 정혜미;엄석기;손영준;박정선;이원용;김창수
    • 신재생에너지
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    • 제1권2호
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    • pp.41-52
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    • 2005
  • The effects of internal manifold designs on the reactants feed-stream in Polymer Electrolyte Fuel Cells [PEFCs] is studied to figure out flow and thermal distribution patterns over an entire fuel cell stack. Reactants flows are modeled either laminar of turbulent depending on regions and the open channels in the bipolar plates are simulated by porous media where permeability should be pre-deter-mined for computational analysis. In this work, numerical models for reactants feed-stream In the PEFC manifolds are classified Into two major flow patterns: Z-shape and U-shape. Several types of manifold geometries are analyzed to find the optimal manifold configurations. The effect of heat generation in PEFC on the flow distribution is also Investigated applying a simplified heat transfer model in the stack level (i.e. multi-cell electrochemical power-generation unit). This modeling technique Is well suited for many large scale problems and this scheme can be used not only to account for the manifold flow pattern but also to obtain Information on the optimal design and operation of PEFC systems.

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