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항공우주시스템용 차세대 재생형 직접 NaBH₄/H₂O₂연료전지의 연구 동향
오택현,권세진 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11
항공우주분야에서 연료전지가 활용되고 있지만, 기존의 양자 교환막 연료전지(Proton exchange membrane fuel cell)는 문제점들(기체 수소의 낮은 에너지 밀도와 액체 수소의 제한된 저장 기간)을 지니고 있어 항공우주시스템의 임무 능력을 제한한다. 기존 연료전지가 갖는 문제점을 해결하기 위해 항공우주기술선진국(미국, 유럽, 중국, 인도)은 새로운 방식인 항공우주시스템용 재생형 직접 수소화붕소나트륨/과산화수소 연료전지(NaBH₄/H₂O₂ 연료전지)의 기초 연구를 수행하고 있다. 우리나라 역시 우주탐사와 고고도 무인기 개발을 위한 계획을 갖고 있지만, 새로운 연료전지 시스템을 항공우주시스템의 동력원으로 활용하기 위한 연구는 수행되지 않고 있다. 재생형 NaBH₄/H₂O₂ 연료전지가 항공우주시스템용 동력원으로 매우 적합하기 때문에, 독자적으로 다양한 임무를 수행하기 위해서는 재생형 NaBH₄/H₂O₂ 연료전지의 기초 연구가 필요하다. Although fuel cells are used for aerospace system, existing proton exchange membrane fuel cells limit mission ability of aerospace system due to some problems(low energy density of gaseous hydrogen and limited storage period of liquid hydrogen). Advanced countries(USA, Europe Union, China, India) in aerospace engineering field have been doing basic research on a regenerative direct borohydride/peroxide fuel cell(NaBH₄/H₂O₂ fuel cell) for aerospace system to solve those problems. Our country also has plans for space exploration and development of high altitude long endurance unmanned aerial vehicle(HALE UAV). However, basic research to apply a new fuel cell system to power source of aerospace system has not been done yet. Because a regenerative NaBH₄/H₂O₂ fuel cell is very suitable for power source of aerospace system, basic research on a regenerative NaBH₄/H₂O₂ fuel cell is required to accomplish a variety of missions independently.
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기호음료에 노출된 전기부품의 절연파괴 및 화재 위험성에 관한 연구
오택현,김응식 한국화재소방학회 2019 한국화재소방학회논문지 Vol.33 No.1
Refrigerator and heating cabinet fires due to the dielectric breakdown of electronic components caused by leakedbeverages are being reported frequently. On the other hand, there has been little interest in measuring the electricalcharacteristics of beverages and studying the cause of fires. In this paper, the electrical conductivity and total dissolvedsolids (TDS) for 32 different beverages commonly sold in South Korea were measured to study the relationship betweenthe electrical conductivity and dielectric breakdown. Out of these 32 beverages, based on the measurements, somecharacteristic beverages were selected and further dielectric breakdown tests were conducted. The results showed that theprobability of a fire is higher for beverages with high electrical conductivity. Interestingly, beverages with low electricalconductivity had a high likelihood of fire depending on the type of beverage. Moreover, some conditions that cause sparkignition, which lead to fires in electronic components, were identified. 최근 상가에서 사용되는 온장고에서 저장된 기호음료들의 유출로 인한 절연파괴로 화재가 발생한 사례가 자주보고되고 있다. 하지만 기호음료의 전기적 특성과 음료 유출로 인한 화재 발생 원인에 대한 연구는 미비한 상태이다. 이에 본 연구에서는 이에 대한 인과 관계를 밝히고자 기호음료 32종을 선별하여 전도도 및 총 용존 고형물질(TDS)의농도를 측정하였다. 그리고 이를 바탕으로 음료를 선별하여 전극 간 절연파괴 시험과 회로에 소자와 음료를 같이배치한 후 모의실험을 실시하였다. 그 결과 화재 발생 가능성은 전도도가 높은 음료는 물론 낮은 음료라도 발화 가능성이 있다는 사실을 실험적으로 확인하였다. 또한, 기호 음료의 유출로 회로상에서 불꽃 방전을 일으키는 여러 조건을 발견할 수 있었다.
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오택현 한국목간학회 2022 목간과 문자 Vol.- No.29
정백동과 정오동은 평양시 락랑구역 내에 위치한 지역으로 많은 낙랑 고분이 분포하고 있다. 이곳의 많은 무덤에서 다양한 유물이 발견되었다. 그중 정백동 364호분이라 불리는 무덤은 낙랑군 25개 현의 호구를 조사한 목간과 논어가 기록된 죽간이 발견되어 낙랑군이 중국 군현으로 운영되고 있었음을 증명해주었다. 정백동과 정오동이 위치한 지역은 낙랑군에 있어 중요한 지역이었던 것이다. 본고에서는 정백동과 정오동에서 출토된 문자자료를 도장과 칠기, 기타 문자자료로 구분해 정리했다. 도장은 관인과 사인으로 구분되며, 피장자의 위치(지위) 및 이름을 알 수 있는 자료이다. 칠기는 다양한 용도로 사용된 칠기들이 발견되었다. 그중에서 일정한 형식으로 명문이 기록된 기년명 칠기가 주목된다. 향후 기년명 칠기 명문 파악에 큰 도움을 줄 것으로 예상된다. 마지막으로는 도장 및 칠기가 아닌 기타 문자자료를 정리했다. 정백동과 정오동 자료는 체계적으로 정리되지 않았고, 유물 사진 자료가 많지 않다. 그래서 정백동과 정오동 출토 명문자료를 파악하는데 어려움이 있다. 하지만 최대한 사진 자료를 찾아 정리했기에 향후 정백동과 정오동 문자자료 연구에 도움이 될 수 있기를 기대해본다.
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항공우주시스템용 차세대 재생형 직접 NaBH₄/H₂O₂연료전지의 개발 계획
오택현,권세진 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11
항공우주시스템의 임무 범위를 확장하기 위해서는 새로운 연료전지에 대한 연구가 필요하다. 이동형 동력원으로 널리 사용되는 양자 교환막 연료전지(PEMFC)가 갖는 수소 저장의 문제를 해결하기 위해서 KAIST 로켓 연구실은 재생형 직접 수소화붕소나트륨/과산화수소 연료전지(NaBH₄/H₂O₂ 연료전지)에 대한 기초 연구를 수행할 예정이다. 연구의 목적은 고 에너지 밀도, 장기간 저장 특성을 지닌 항공우주시스템용 재생형 NaBH₄/H₂O₂ 연료전지 시스템의 개발 및 성능 검증이다. 로켓 연구실은 선행연구 기술(요소, 시스템, 운용 기술)을 최대한 활용하여 재생형 NaBH₄/H₂O₂ 연료전지 시스템을 개발하고, 연구결과를 다양한 분야에 활용할 것이다. New fuel cell has to be developed for performance improvement of aerospace system. KAIST Rocket laboratory will perform basic research on regenerative direct borohydride/peroxide fuel cell(NaBH₄/H₂O₂ fuel cell) to solve problems of the proton exchange membrane fuel cell(PEMFC) which is used as mobile power source. The main purpose of this study is development and performance evaluation of regenerative NaBH₄/H₂O₂ fuel cell system with high energy density and long storability for aerospace application. We will develop regenerative NaBH₄/H₂O₂ fuel cell system by using our existing technologies. Research results will be used for various applications.
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연료전지 무인기를 위한 NaBH4 가수분해용 이중 촉매 베드형 수소 발생기의 성능 평가
오택현,권세진 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11
연료전지 무인기를 위한 NaBH4 가수 분해용 이중 촉매 베드형 수소 발생기를 제작하고, 성능 평가를 실시하였다. 먼저, NaBH4 용액의 조성 효과를 확인하였다. 용질의 농도가 증가할수록 NaBO2의 석출로 인해 전환 효율이 저하되었으며, NaBH4 보다 NaOH의 농도가 더욱 큰 영향력을 가졌다. 연구를 통해서 NaBH4 용액의 조성 선정 시 고려되어야 할 사항들(반응물 및 생성물의 특성, 수소발생특성, 적용)을 확인하였다. 수소 발생기의 장시간 성능 평가도 수행되어졌다. 수소 발생률은 안정적이었으며, 전환 효율은 96.3 %이었다. 그러나 몇 가지 문제점들(Co/γ-Al2O3 촉매의 소실과 NaBO2의 석출)이 발생하였다. Hydrogen generator with dual catalyst beds for NaBH4 hydrolysis for fuel cell UAV was designed, and performance evaluation of that was conducted. First of all, effect of composition of NaBH4 solution was confirmed. As the amount of solute increased, conversion efficiency decreased due to NaBO2 precipitation. Effect of NaOH concentration was larger than that of NaBH4 concentration. Considerations(properties of reactant and product, hydrogen generation properties, application) that should be taken into to determine composition of NaBH4 solution were found out. Hydrogen generation test of the hydrogen generator was also performed for six hours. Hydrogen generation rate was stable, and conversion efficiency was 96.3 %. However, there were some problems(loss of Co/γ-Al2O3 catalyst and NaBO2 precipitation).
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