렌즈왜곡효과를 보상하는 새로운 hand-eye 보정기법

정회범(Hoi Bum Chung) Korean Society for Precision Engineering 2002 한국정밀공학회지 Vol.19 No.1

고정카메라와 이동카메라시스템에서 좌표변환의 연관성에 관한 연구

정회범 ( Hoi-bum Chung ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.3

시각서보시스템은 위치기반 시각서보와 영상기반 시각서보로 구분할 수 있는데 두 기법은 각각의 장점과 단점을 가진다. 최근들어 Malis 등이 2.5D 시각서보를 개발하였는데 이 기법은 호모그라피를 통해 병진운동과 회전운동사이의 연관관계를 분해할 수 있는 사실을 이용한다. 호모그라피는 시각서보에 사용되는 Euclidean 재생성을 제공하지만 그 물리적 의미는 명확하지 않다. 본 연구에서는 가상좌표계를 사용하여 고정카메라와 이동카메라시스템에 공통으로 적용될 수 있는 새로운 시각서보 접근방법을 제안하였다. 이 기법은 또한 호모그라피의 물리적 의미를 명확하게 지정할 수 있는 특징을 가진다. Standard visual servoing systems are classified as position-based and image-based visual servo, and both schemes have merits and drawbacks respectively. Recently, Malis et.al. have developed 2.5D visual servoing schemes by exploiting the fact that the interaction between translation and rotation components can be decoupled through a homography. The homography provides Euclidean reconstruction that can be used in the visual servoing, but the physical meaning of the homography is obscure. In this paper, a new visual servoing approach is proposed that can be applied commonly to both the fixed-camera and moving-camera system, using the virtual coordinate frame. The technique also has the characteristic that the physical meaning of the homography is specified explicitly.

고분자전해질 연료전지의 성능에 미치는 습도와 플러딩의 영향

황병찬 ( Byungchan Hwang ),정회범 ( Hoi-bum Chung ),송명현 ( Myung-hyun Song ),오성준 ( Sung-june Oh ),나일채 ( Il-chai Na ),박권필 ( Kwonpil Park ) 한국화학공학회 2017 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.55 No.3

고분자전해질 연료전지에서 습도는 성능과 내구성에 많은 영향을 준다. 습도가 높아지면 일반적으로 성능이 향상되는데 높은 습도는 플러딩을 발생시킬 위험성도 있다. 미세 유로셀에서 상대습도를 변화시키며 I-V곡선, LSV, 사이클로 볼타메트리(CV), 임피던스을 측정했다. 70%이상에서 플러딩 현상이 발생함을 확인했다. 고분자막의 이온전도도는 상대습도 80%에서 최고값에 도달했고, 전극의 활성은 플러딩 후에도 상대습도 증가에 따라 상승했다. 상대습도 80%에서 최고 성능 1,700 mA/㎠(@0.6 V)을 얻었다. 상대습도 80%에서 플러딩에 의해 물질전달이 방해 받는 것에 비해 막의 이온전도도 향상이 성능에 더 큰 영향을 줌을 보였다. Humidity affect performance and durability of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). High humidity of gases generally enhance the performance, but high humidity have the danger of flooding. I-V performance, linear sweep voltammetry, cyclo voltammetry, and impedance of micro-channel cell measured with change of relative humidity (RH). Flooding phenomena started at RH 70%. Ion conductivity of membrane reached maximum value at RH 80%. Maximum current density of 1,700 mA/㎠ (at 0.6 V) was obtained at RH 80%. Therefore the effect of ion conductivity increasement was higher than that of mass transfer decrease by flooding at RH 80%.

고분자전해질 연료전지 고분자막의 특성 및 성능 비교

이대웅,오소형,임대현,정회범,유승을,구영모,박권필,Lee, Daewoong,Lim, Daehyun,Oh, Sohyeong,Chung, Hoi-Bum,Yoo, Seung-Eul,Ku, Young-Mo,Park, Kwonpil 한국화학공학회 2020 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.58 No.2

In the proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), the development of a reinforced membrane with improved durability by a support is actively in progress in Korea. In this study, the initial performance and characteristics of four types of reinforced membranes were compared. Reinforced membranes with higher amounts of C-F chains in the polymer membrane showed lower water diffusion coefficients due to the hydrophobicity of the C-F chains. The thicker the polymer membrane, the more the hydrogen permeability decreased and the higher the OCV. Membrane with short resistance below 1.5 Ωcm² showed OCV below 0.9 V and the lowest performance, so short resistance should be above 3.0 Ωcm². Compared with the current standard membrane, there was a similar domestic membrane, which could confirm the possibility of localization of PEMFC polymer membrane. 고분자전해질 연료전지(PEMFC)에서 지지체에 의해 내구성을 향상시킨 강화막(Reinforced Membrane)의 개발이 국내에서 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 4 종류의 강화막의 초기 성능 및 특성을 비교하였다. 고분자막의 C-F사슬의 양이 더 많은 강화막이 C-F사슬의 소수성 때문에 물 확산계수가 더 작음을 보였다. 고분자막 두께가 두꺼울수록 수소투과도가 감소하고 OCV가 증가함을 확인하였다. Short 저항이 1.5 Ωcm² 이하인 막은 OCV가 0.9 V이하이고 성능도 최저여서 Short 저항이 3.0 Ωcm² 이상이어야 함을 보였다. 현재 기준이 되는 국외 막과 비교했을 때 비슷한 국내 막도 있어서 PEMFC 고분자막의 국산화 가능성을 확인할 수 있었다.

고분자전해질 연료전지에서 고분자막의 이온전도도에 미치는 전류밀도의 영향

황병찬,오소형,이대웅,정회범,유승을,구영모,나일채,이정훈,박권필,Hwang, Byungchan,Oh, Sohyung,Lee, Daewoong,Chung, Hoi-Bum,You, Seung-Eul,Ku, Young-Mo,Na, Il-Chae,Lee, Jung-Hoon,Park, Kwonpil 한국화학공학회 2018 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.56 No.1

본 연구에서는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 실제 구동되는 고전류밀도 범위까지 임피던스를 분석해 이온전도도에 대해 연구하였다. 가스확산층(GDL)유무가 임피던스에 미치는 영향을 수소투과도 측정에 의해 간접적으로 검토하였다. 저전류 범위(<$80mA/cm^2$)에서 상대습도(RH)가 60% 이상 높을 때는 고분자 막의 수분 함량이 충분해 막의 이온전도도가 전류 변화의 영향을 받지 않았다. 그러나 RH가 낮을 때는 전류밀도가 증가하면서 수분 생성에 의해 이온전도도가 증가했다. 고전류 영역($100{\sim}800mA/cm^2$)에서 HFR (High Frequency Resistance)로 구한 막의 이온전도도 실험값과 수치해석에 의해 구한 값을 비교하였다. RH 100%에서는 실험값과 모사한 값 모두 전류 변화에 영향을 받지 않고 일정한 이온전도도를 유지함을 보였다. RH 30~70%에서는 전류밀도 증가에 따라 이온전도도가 증가하다 일정해 지는 경향을 나타냈다. In this work, we study the ion conductivity by analyzing the impedance to the high current density range that the PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) is actually operated. The effect of GDL (Gas Diffusion Layer)presence on impedance was investigated indirectly by measuring hydrogen permeability. When the RH (Relative Humidity)was higher than 60% in the low current range (< $80mA/cm^2$), the moisture content of the polymer membrane was sufficient and the ion conductivity of the membrane was not influenced by the current change. However, when RH was low, ion conductivity increased due to water production as current density increased. The ion conductivity of the membrane obtained by HFR (High Frequency Resistance) in the high current region ($100{\sim}800mA/cm^2$)was compared with the measured value and simulated value. At RH 100%, both experimental and simulated values showed constant ion conductivity without being influenced by current change. At 30~70% of RH, the ionic conductivity increased with increasing current density and tended to be constant.

고분자전해질 연료전지에서 고분자 막의 이온 전도도

황병찬 ( Byungchan Hwang ),정회범 ( Hoi Bum Chung ),이무석 ( Moo Seok Lee ),이동훈 ( Dong Hoon Lee ),박권필 ( Kwonpil Park ) 한국화학공학회 2016 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.54 No.5

고분자전해질 연료전지에서 전해질막의 이온전도도에 미치는 상대습도, 전류밀도, 온도의 영향에 대해 연구하였다. 전해질막의 물의 함량과 물의 이동은 이온전도도에 많은 영향을 미친다. 전기삼투와 역확산만으로 물 이동을 모사하고 해석하였다. 이온전도도는 셀 밖에서 측정 장비로 막 상태에서 그리고 막전극합체로 구동상에서 측정되었다. 상대습도 증가에 따라 막 내 물 함량이 증가하였고 물 함량 증가에 따라 이온전도도도 상승하였다. 전류밀도 증가에 따라 전기삼투와 역확산에 의한 물의 양이 증가해 물 함량이 선형적으로 증가하였고 그 결과 전류밀도 증가에 따라 이온전 도도가 선형적으로 상승하였다. 온도가 50 oC에서 80 oC로 증가함에 따라 이온전도도는 약 40% 증가하였다. The effects of relative humidity, current density and temperature on the ionic conductivity were studied in PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell). Water contents and water flux in the electrolyte membrane largely affected ion conductivity. The water flux was modelled and simulated by only electro-osmotic drag and back-diffusion of water. Ion conductivities were measured at membrane state out of cell and measured at MEA (Membrane and Electrode Assembly) state in condition of operation. The water contents in membrane increase as relative humidity increased in PEMFC, as a results of which ion conductivity increased. Current enhanced electro-osmotic drag and back diffusion and then water contents linearly increased. Enhancement of current density results in ion conductivity. Ion conductivity of about 40% increased as the temperature increased from 50 oC to 80 oC.

PEMFC MEA 제조 방법에 따른 성능 및 내구성

정재현 ( Jaeh Yeun Jeong ),송명현 ( Myung Hyun Song ),정회범 ( Hoi Bum Chung ),나일채 ( Il Chai Na ),이정훈 ( Jung Hoon Lee ),이호 ( Ho Lee ),박권필 ( Kwon Pil Park ) 한국화학공학회 2014 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.52 No.5

고분자 전해질 연료전지의 성능과 내구성에 미치는 막 전극 접합체(MEA) 제조방법의 영향에 대해 연구하기 위해닥터 블레이드 방법, 스프레이 방법, 스크린 프린트 방법 그리고 스크린 프린트+스프레이 방법에 의해 MEA를 제조하였다. 제조된 MEA를 체결한 단위전지의 성능을 측정해 각 MEA의 초기 성능을 비교하였다. 10초간 0.6V 일정전압유지 후 0.9 V에서 10초간 유지하는 전극 열화 가속 시험(AST)을 각 MEA 적용해 내구성을 시험하였다. 전극 열화 가속 시험 6,000 사이클 전 후 I-V 곡선, 임피던스, 순환 전압측정법(CV), 선형쓸음 전기량측정법(LSV), 투과전자현미경(TEM) 등을 측정하였다. 닥터 블레이드 방법에 의해 제조한 MEA의 초기 성능이 제일 높았고, 스크린 프린트+스프레이 방법에 의해 제조한 MEA가 제일 낮은 열화 속도를 보였다. To study the effects of fabrication methods on the performance and durability of polymer electrolyte membranefuel cells (PEMFCs), membrane-electrode assemblies (MEAs) were fabricated using a Dr blade method, a spraymethod, screen print method and screen print + spray method. The performance of single cells assembled with the preparedMEAs were initially measured and compared. Electrode accelerated stress testing (AST) involving a potentiostatic stepwavewith 10 s at 0.6 V followed by 30 s at 0.9 V was applied to test durability of MEAs. Before and after 6,000cyclesof the AST, I-V curves, impedance spectra, cyclic voltammograms, linear sweep voltammetry (LSV) and transmissionelectron microscope (TEM) were measured. Under the operating conditions, the Dr Blde MEA exhibited the highest initialperformance. After electrode accelerated stress testing, screen print + spray MEA showed lowest degradation rate.

직접개미산 연료전지용 전해질막으로서 sPAES 막과 sPEEK 막의 특성

정재현 ( Jae Hyeon Jeong ),송명현 ( Myung Hyun Song ),정회범 ( Hoi Bum Chung ),이무석 ( Moo Seok Lee ),이동훈 ( Dong Hoon Lee ),추천호 ( Cheun Ho Chu ),나일채 ( Il Chai Na ),박권필 ( Kwon Pil Park ) 한국화학공학회 2015 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.53 No.6

최근에 직접 액체 연료전지 중에서 직접 개미산 연료전지(Direct Formic Acid Fuel Cells, DFAFC)가 활발히 연구되고 있다. 불소계막을 대신할 저가의 탄화수소막이 DFAFC막으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 sulfonated poly(etherether ketone ketone, sPEEK)막과 Poly(arylene ether sulfone)(PAES)막을 사용해 Nafion 막과 그 특성을 DFAFC 조건에서 비교하였다. 탄화수소계막의 개미산 투과 전류밀도가 240~250mA/cm2로 불소계인 Nafion 211 막의 600mA/cm2보다 낮았다. sPEEK MEA(Membrane and Electrode Assembly)와 Nafion 211 MEA의 막 저항이 서로 비슷해 I-V 성능도 거의 같았다. 개미산 투과도가 낮은 sPEEK MEA가 Nafion 211 MEA보다 안정함을 보였다. Recently, direct formic acid fuel cells (DFAFC) among direct liquid fuel cells is studied actively. Economical hydrocarbon membranes alternative to fluorinated membranes for DFAFC``s membrane are receiving attention. In this study, characteristics of sulfonated poly(ether ether ketone, sPEEK) and sulfonated poly(arylene ether sulfone, PAES) membranes were compared with Nafion membrane at DFAFC operation condition. Formic acid crossover current density of hydrocarbon membranes were lower than that of Nafion 211 fluorinated membrane. I-V performance of sPEEK MEA(Membrane and Electrode Assembly) was similar to that of Nafion 211 MEA due to similar membrane resistance each other. sPEEK MEA with low formic acid crossover showed higher stability compared with Nafion 211 MEA.

시동/정지 반복에 의한 데드엔드형 고분자전해질 연료전지의 성능 감소

정재현 ( Jae Hyeun Jeong ),정재진 ( Jae Jin Jeong ),송명현 ( Myung Hyun Song ),정회범 ( Hoi Bum Chung ),나일채 ( Il Chai Na ),이호 ( Ho Lee ),박권필 ( Kwon Pil Park ) 한국화학공학회 2013 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.51 No.5

고분자전해질연료전지(PEMFC)는 시동/정지과정에서 성능과 수명이 감소한다. 본 연구에서는 캐소드가스로 산소를 사용하는 데드엔드 형 PEMFC의 시동/정지 과정의 영향을 분극곡선, 임피던스(EIS), SEM과 TEM을 사용해 연구하였다. 시동/정지 과정에서 PEMFC 성능감소를 막기 위해서는 더미 로드를 사용해야 함을 보였다. 시동/정지 반복과정 중50% 상대습도(RH)에서 캐소드 카본지지체의 부식에 의한 열화가 100% RH보다 심했다. 데드엔드 형 PEMFC의 정지 과정에서 PEMFC에 물을 공급해줌으로써 50% RH에서 열화속도를 감소시켰다. During start up and shut down of a proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), the performance and lifetime of PEMFC were reduced. In this study, effect of startup and shutdown were investigated in dead-end type PEMFC using oxygen as a cathode gas with polarization curve, impedance spectroscopy (EIS), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Dummy load which eliminates residual hydrogen and oxygen during startup and shutdown operation should be applied to mitigated the degradation of PEMFC performance. At 50% relative humidity (RH) under the repetitive on/off cycling, the cell performance decayed faster than at 100% RH because of corrosion of the cathode carbon support. Water suppling into cell reduced the degradation rate of dead-end type PEMFC during start up and shut down cycling at 50% RH.

고분자 전해질 연료전지 스쿠터 모니터링 시스템 개발

김대홍(Dae-hong Kim),김준영(Jun-young Kim),박규남(Kyu-nam Park),박권필(Kwon-pil Park),정회범(Hoi-bum Chung),송명현(Myung-hyun Song) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10

A 1.2KW Proton Exchange Membrane Fuel Cell(PEMFC) stack(Nexa Power Module) is installed to motor driven general scooter. The 24V, 650W BLDC motor is used for actuator and 2nd battery(24V, 4Ah) is used for stable starting of this motor. The operating information of Nexa Power Module is transmitted by RS-232 serial communication to notebook PC, and that data is analysed and displayed by the LabVIEW monitoring system.