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AC 전압하에 Dry-air, N₂/O₂ 합성 가스, N₂ 가스의 절연특성 비교 분석
이영조(Y.J.Lee),구자윤(J.Y.Koo),장용무(Y.M.Chang),정승용(S.Y.Jung),박재홍(J.H.Park),손의권(U.K.Son),이슬기(S.K.Lee) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.11
현재 초고압 송변전기기에 적용되고 있는 SF. 가스는 절연 및 소호성능이 우수하며 회복특성이 뛰어나기 때문에 초고압 기기의 절연매체로서 널리 사용되고 있으나 가격이 비싸고 저온 및 높은 압력에서 액화되기 쉬우며 대기 중으로 방출될 경우에는 온실효과를 야기 시키는 단점을 가지고 있다. 최근 환경에 대한 관심과 규제가 높아지면서 온실가스에 대한 규제로서 교토 의정서가 정식 발효됨에 따라 SF. 가스는 금후 총량 제한에 의해 사용량이 규제 받을 가능성이 대단히 높다. 따라서 SF. 가스와 Air, N₂, CO₂, N₂/O₂ 합성가스, He 등과 혼합된 절연매체들이 하나의 대안으로 연구되었다. 본 연구에서는 대체 절연가스로 주목받고 있는 Dry-air(공기 중에서 수분과 각종 불순물을 제거한 공기), N₂/O₂ 합성가스, N₂ 가스를 4㎜ 간격의 준평등(구대구전극) 전계에서 0.5atm에서 9atm까지 변화시켰을 때 절연내력을 비교하였다. 또한, 보다 평등전계에 가까운 10㎜의 간격에서도 0atm에서 4atm까지 동일한 전압을 인가하여 절연내력을 비교 분석하였다.
저온 고체 산화물 연료전지의 양극 산화물 알루미늄 기판 Wet Etching 영향성 평가
이영조(Y. J. Lee),장계은(G. E. Jang),김준수(J. S. Kim),김준형(J. H. Kim),송동근(D. K. Song),유호준(H. J. Yoo),조구영(G. Y. Cho) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
최근 화석에너지의 매장량 한계, 탄소배출량의 증가에 따른 대기오염등의 문제로 인해 화석에너지의 사용량을 줄이는 추세이다. 따라서 이를 대체하기 위한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 이중 연료전지는 연료와 공기의 전기화학적 반응을 통해 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환해주는 장치로 차세대 에너지 변환 장치로 기대되고 있다. 연료전지는 공해물질 배출이 없고 높은 에너지 효율을 가지고 있다. 다양한 연료전지들 중에서 Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)는 귀금속 촉매를 필요로 하지 않고 높은 작동온도를 가지기 때문에 연료의 선택이 자유로우며 다양한 연료전지들 중에서 발전 효율이 가장 높다는 장점을 가지고 있다. 하지만 SOFC 의 높은 작동온도로 인해 높은 열내구성을 가진 재료를 사용해야 된다는 단점을 가지고 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다. SOFC 의 종류 중 하나인 Low Temperature Solid Oxide Fuel Cell (LT-SOFC)는 일반적으로 Anodized Aluminium Oxide Template (AAO) 기판 위에 Physical Vapor Deposition (PVD) 공정 중 하나인 Sputtering 을 통해 Anode-electrolyte-cathode 를 증착하여 제작한다. 본 연구에서는 80 nm 의 기공을 가진 AAO 기 판을 H₃PO₄ 용액을 이용하여 Wet Etching 을 진행하였다. H₃PO₄ Wet Etching 이 LT-SOFC 의 성능에 미치는 영향을 평가하였다.
Wearable 휴대 전원용 PEMFC 의 NaCl 이 포함된 가습 시 유로 패턴의 영향
김준형(J. H. Kim),김준수(J. S. Kim),송동근(D. K. Song),유호준(H. J. Yoo),이영조(Y. J. Lee),장계은(G. Jang),임성한(S. H. Rhim),조구영(G. Y. Cho) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
연료전지는 전기화학반응을 통해 수소의 화학에너지로부터 전기를 발생시키는 고효율 신재생 에너지 변환 장치이다. 특히, 고분자 전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells, PEMFCs)는 높은 전력밀도, 낮은 작동 온도, 빠른 시동 능력의 장점을 가지고 수송분야를 중심으로 휴대용 전원, Wearable 전자기기의 전원 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 또한, PEMFC 는 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해 선박 및 해운분야에서도 수요가 증가하고 있으며 해수환경에서의 PEMFC 성능에 관한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 일반적으로 해수환경에서의 공기는 0.2-20 μm 크기의 해양성 에어로졸로 구성되며, PEMFC 음극에 공급되는 NaCl 입자는 연료전지의 심각한 성능 저하를 일으킬 수 있는 것으로 알려졌다. 일반적으로 PEMFC 의 전기화학적 특성은 Flow Channel 의 Type 에 따라서 큰 영향을 받는다. 따라서 본 연구에서는 분리판의 Flow Channel Type 을 변화시키며 NaCl 수용액을 활용한 가습 시 PEMFC 성능 및 내구성을 분석하였다. 연료전지에 공급되는 공기를 10 wt% NaCl 수용액으로 가습하였고, 이를 PEMFC 음극에 공급하였다. 또한, 상용 5 cm² 의 활성화 면적을 가진 막전극접합체(Membrane and Electrode Assembly)와 다양한 Flow Channel Type 을 가진 분리판을 사용하여 단위 셀을 구성하고, NaCl 수용액을 이용한 가습상황에서 각 유로 패턴에 따른 PEMFC 의 전기화학적 특성을 평가하였다.