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유동층 1 : H-13 ; 마이크로 채널 식각 금속박판 스택의 촉매반응 및 열교환 실험
유상필,이승재,최수현,류인수,송광섭 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
최근 화학반응을 마이크로 시스템에 적용하려고 하는 시도가 활발한 가운데, 본 연구는 촉매 반응기와 열교환기를 하나로 통합한 마이크로 시스템에 관한 것이다. 40*40*0.3 mm의 스테인레스 스틸 박판에 마스킹를 이용한 Wet Etching 방법으로 단면 300μ m*200μm, 길이 20mm의 마이크로 채널을 제작하였다. Etching된 박판들은 Cross-Flow 형태로 진공 브레이징 방법으로 100장까지 적층되었다. 완성된 스택의 마이크로 채널 박판들에는 격층으로 Sol-Gel 방법을 통해 Pt/Al2O3 촉매가 코팅되었다. 실험은 (1)촉매 코팅 마이크로 채널 유로 내 공기-LPG 발열반응, (2)발열 반응시 동시적인 일반 마이크로 채널 유로와의 열교환으로 이루어졌다. 촉매 코팅 마이크로 채널 유로 내 공기-LPG 발열반응시, Reynolds 수 16에서 66의 범위에서 과열 또는 냉각되지 않는 안정화된 최적조건을 관찰하였다. Reynolds 수가 증가할수록 최적조건의 당량비는 감소했으며, 전환율 역시 감소했다. 최적조건에서의 열교환율은 Reynolds 25부근에서 Peak 값을 보였다. 위의 결과들은 유사 마이크로 시스템 설계에 고려될 수 있다.
유상필,임성대,김창수,이원교 한국수소및신에너지학회 2005 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.16 No.4
소형 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 전기를 만들기 위해서 고순도의 수소를 필요로 한다. 각각의 마이크로 성형된 금속박판(스테인레스 스틸, 알루미늄)을 진공 브레이징법으로 접합하여 수소공급용 소형 개질기를 제작하였다. 마이크로 채널의 내부는 졸-겔법(스테인레스 스틸)과 양극산화법(알루미늄)으로 촉매를 지지하기 위한 다공성 Al2O3 층을 형성시켰다. 스테인레스 스틸 박판은 에칭과 브레이징에 유리하였으나, 표면 산화층 코팅을 균일하게 하여 안정적인 촉매반응을 유도하기 위한 균일한 표면 산화층 형성이 힘들었다. 반면 알루미늄 박판은 표면 산화층 형성이 상대적으로 용이했으며, 촉매를 상하지 않는 낮은 온도에서의 적층이 가능했다.
수냉각에 의한 실리콘계열 Photovoltaic 모듈의 출력향상 장기 실증실험
유상필(S. Phil. Yu),김이현(E. H. Kim),정성대(S. D. Jeong),서용석(Y. S. Seo),정남조(N. J. Jeong) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.6
The module of solar photovoltaic power generator of crystalline silicon shows about a 0.5% decrease in output when the temperature increases 1℃ because of the change of electromotive force by temperature. For this reason, as the amount of the concentrated light increases, the efficiency of development tends to decline since the temperature of the module also increases. Therefore, the profits of commercial solar photo voltaic power generator plants have been declining. As of cooling systems, water cooler is excellent at the effect of heat transfer, and is a suitable method for increasing the amount of the concentrated light on the surface of the module. We have been experimenting the effect of the increases in the output about the module of solar photovoltaic power generator in crystalline silicon by using the cooling systems over the years. As a result of the experiment, we measured a cooling effect by seasons and the effect of the increases in output quantitatively. In the event of the country, we could get the effect of 10%~15% output and is considered to get the effect of 8%~12% output according to the net profit, except for operational costs.
유상필(S.P. Yu),정남조(N.J. Jeoung),이승재(S.J. Lee),류인수(I.S. Ryu),강성규(S.K. Kang),송광섭(K.S. Song) 한국에너지학회 2004 한국에너지공학회 학술발표회 Vol.2004 No.-
Compared to conventional flame combustion. catalytic combustion had the advantage of oxidation of V.O.C. gas which was high voluminous, low caloric mixture flow. However, the temperature of mixture gas should be over the one of catalytic reaction start and the control of reaction on the catalytic surface tends to be vulnerable. To overcome these obstacles, composition of both catalytic combustor and heat exchanger was devised and named the sequential catalytic combustion system. In this system, only trigger unit needed preheating process for transient starting time. Once trigger unit was ignited, the next unit was supplied heat to ignite from that and same process was performed to the last one sequentially. When it come to steady state, whole mixture gas was oxidated at each unit simultaneously and preheating for trigger unit was not needed any more. System of 100 kcalh/hr capacity was devised and operated successfully.