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소규모 현장 생산 방식에 의한 수소 제조용 천연가스 수증기 개질기 개발
서동주(Seo, Dong Joo),서유택(Seo, Yutaek),서용석(Seo, Yong Seog),박상호(Park, Sang Ho),정진혁(Jeong, Jin Hyeok),윤왕래(Yoon, Wang Lai) 한국신재생에너지학회 2005 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.06
수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 10~100 Nm³/hr 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 20 Nm³/hr용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 680~720?C, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) 2.7~3.2 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 89% 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 70% 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 23.4Nm³/h였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 550?C 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.
1kW급 고분자 연료전지용 통합형 천연가스 개질 수소 제조 시스템의 성능 및 운전 특성
서유택(Seo, Yu-Taek),서동주(Seo, Dong-Joo),서용석(Seo, Young-Seog),노현석(Roh, Hyun-Seog),정진혁(Jeong, Jin-Hyeok),윤왕래(Yoon, Wang-Lai) 한국신재생에너지학회 2006 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.06
한국에너지기술연구원에서는 가정용 고분자연료전지 열병합 발전시스템을 위한 통합형 천연가스 연료처리 시스템을 개발해 왔다. 가정용 시스템으로서 필수적인 소형화와 고효율을 현실화하기 위해, 연료처리 시스템의 각 단위 공정 즉 수증기 개질, 수성가스 전이, 선택적 산화 공정 등을 이중 동 심관형 반응기에 통합하여 상호 열교환이 용이하도록 반응기를 설계하였다. 현재 시험 운전 중인 Prototype-I 연료 처리 시스템은 1kW급 고분자 연료전지 열병합 발전 시스템에 개질 가스를 공급하기 위해 설계되었으며, 기초 성능은 정격 부하 운전시 열효율 78% (HHV 기준), 메탄 전환율 91%이다. 개질 가스 내 일산화탄소 농도는 고분자 연료전지 전극의 피독을 피하기 위해 10ppm 이하로 유지되어야 하며, Prototype-I 연료 처리 시스템은 백금과 루테늄 촉매를 적용한 선택적 산화 반응기를 통해 개질 가스 내 일산화탄소 농도를 10ppm 이하로 제거하였다. 일반 가정에서는 고분자 연료전지 시스템의 부하 변동이 예상되기 때문에 연료 처리 시스템의 부하 변동 운전 특성도 살펴보았다 정격 부하에서 80%, 60%, 40%로 부하를 변동하며 운전하였고, 각 부하에서 안정한 메탄 전환율과 10ppm이하의 일산화탄소 농도를 보였다. 80%까지는 열효율이 77%로 큰 변화를 보이지 않았으며, 60%에서는 76%, 40%에서는 72%로 열효율이 감소하는 현상을 보였다 연료 처리 시스템의 일일 시동-정지 운전시 내구성을 테스트 중이다. 현재까지 50여회의 일일-시동 정지를 시도하였다 시동 후 약 세 시간가량의 정력 부하 운전을 실시한 후 부하 변동을 실시하였고, 총 운전 시간 8시간 정도 운전한 후 시스템을 정지하였다 메탄 전환율과 일산화 탄소 농도, 열효율을 모니터링 하고 있으며, 현재까지 초기 성능을 그대로 유지하고 있다. 앞으로 일일시동-정지 운전 시험을 지속하면서 초기 시동 특성 및 부하 변동에 따른 응답 특성 개선, 그리고 연료전지와의 연계 운전을 실시할 예정이다
환경감시를 위한 무선 센서 네트워크 시스템에서의 데이터 병합
서동혁 ( Dong-hyeok Seo ),전민호 ( Min-ho Jeon ),이동규 ( Dong Gyu Lee ),류근호 ( Keun Ho Ryu ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1
센서 네트워크 환경에서 각 센서 노드는 크기의 제약으로 인해 전력에 대한 한계점이 존재하여 데이터의 전송 및 데이터의 수집에 대한 작동을 최소화해야 한다. 특히, 데이터의 전송은 센서 노드의 전력소모에 큰 영향을 끼친다. 그리고 센서 네트워크에서는 근본적으로 높은 전송 에러율과 센서의 이동으로 인한 문제를 가진다. 본 논문에서는 가상환경에서 움직이거나 시간에 따라서 생기는 장애물에 대한 실질적인 전송 에러율 문제를 해결할 데이터 병합기법을 제안한다. 제안하는 기법은 신뢰성 있는 데이터 병합기법(RDAP : Reliable Data Aggregation Protocol)에 홉 수를 첨가하여 센서들이 예상치 못한 라우팅 경로 재설정으로 인해 센서노드의 센싱 값 손실을 방지할 수 있다.
Normally-off AlGaN/GaN-based MOS-HEMT with self-terminating TMAH wet recess etching
Son, Dong-Hyeok,Jo, Young-Woo,Won, Chul-Ho,Lee, Jun-Hyeok,Seo, Jae Hwa,Lee, Sang-Heung,Lim, Jong-Won,Kim, Ji Heon,Kang, In Man,Cristoloveanu, Sorin,Lee, Jung-Hee Elsevier 2018 Solid-state electronics Vol.141 No.-
<P><B>Abstract</B></P> <P>Normally-off AlGaN/GaN-based MOS-HEMT has been fabricated by utilizing damage-free self-terminating tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) recess etching. The device exhibited a threshold voltage of +2.0 V with good uniformity, extremely small hysteresis of ∼20 mV, and maximum drain current of 210 mA/mm. The device also exhibited excellent off-state performances, such as breakdown voltage of ∼800 V with off-state leakage current as low as ∼10<SUP>−12</SUP> A and high on/off current ratio (I<SUB>on</SUB>/I<SUB>off</SUB>) of 10<SUP>10</SUP>. These excellent device performances are believed to be due to the high quality recessed surface, provided by the simple self-terminating TMAH etching.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Normally-off was achieved by self-terminating TMAH wet etching. </LI> <LI> Hysteresis of threshold voltage was smaller than 50 mV. </LI> <LI> Self-terminating recess showed good distribution of threshold voltage for 30 devices. </LI> </UL> </P>
서동주(Seo, Dong-Joo),서유택(Seo, Yu-Taek),서용석(Seo, Yong-Seog),박상호(Park, Sang-Ho),노현석(Roh, Hyun-Seog),정진혁(Jeong, Jin-Hyeok),윤왕래(Yoon, Wang-Lai) 한국신재생에너지학회 2006 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.06
수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격 적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 20{sim}100 Nm³/hr 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개 질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 연료전지 자동차용 수소 인프라 조기 구축을 위하여 수소충전소 구축과 국산화 천연가스 수증기 개질기 개발을 병행하여 진행하였다. 수소 충전소 구축 부분은 충전소 부지 확보, 건물 건축, 각종 유틸리 티 설치의 토목 부분과 천연가스 개질형 수소 제조 유닛 설치, 수소 압축, 저장, 디스펜싱 시스템 설치를 포함하고 있으며 고압 설비에 대한 인허가 대응 및 안전대책 작업도 진행하였다. 구축된 수소충전소는 향후 연료전지 자동차 연계 실증 프로그램에 활용할 수 있다. 국산화 핵심 기술 개발을 위하여 열 및 시스템 통합 설계에 의 해 천연가스 수증기 개질기를 제작하고 내부 열교환 구조에 따른 개질기의 성능을 평가하였다. 개발된 개질기는 개질온도 720?C, 수증기 대 카본 비 2.7의 운전조건에서 23Nm³/h 이상의 수소 생산이 가능하였으며 73% 이상의 개질 효율을 나타내었다. 개발된 천연가스 수증기 개질기는 향후 수소 정제용 PSA(Pressure Swing Adsorption) 시스템과 연계하여 수소충전소 국산화 엔지니어링 설계 패키지 개발의 핵심 기 술로 사용할 계획이다.
Ni-Ru 계열 촉매 상에서의 CH<sub>4</sub> 수증기 개질 반응
정진혁(Jeong, Jin Hyeok),이정원(Lee, Jung Won),이득기(Lee, Duek Ki),김동현(Kim, Dong Hyun),서동주(Seo, Dong Joo),서유택(Seo, Yutek),윤왕래(Yoon, Wang Lei) 한국신재생에너지학회 2005 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.06
본 연구에서는 기존 니켈 활성성분만의 알루미나담지 촉매에 비해 고온에서의 수소를 사용한 환원 전처리 과정을 거치지 않고도 높은 반응활성을 나타내며, 반응 중 탄소침적에 대한 촉매 저항성에서도 우수한 결과를 나타낸 루테늄-니켈 촉매에 대해보고 하고자 한다. 메탄 수증기 개질 반응을 통해, 루테늄을 최종적으로 담지한 알루미나 담지니켈계 촉매는 별도의 전처리과정 없이 650?C에서부터 높은 반응성을 보였으며, 루테늄과 니켈을 동시에 담지한 경우보다 더 우수한 활성을 나타내었다. Ru의 담지량을 달리한 실험에서는RU(0.5)/Ni(20)/Al₂O₃ 촉매가 가장 높은 활성을 보였다. H₂-TPR 분석 결과, Ru(0.5)/Ni(20)/A1₂O₃촉매의 경우 세 가지 환원 피크가 나타났으며, Ni(20)/A1₂O₃촉매와 비교해 볼 때, 저온(<130?C)에서 환원가능한 RUO₂의 존재를 확인할 수 있었다. 담지된 RU은 분산도가 높아, XRD분석 결과에서 Ru이나 RuO₂의 특성 피크가 존재하지 않았다. 또한 650?C에서 10시간 개질반응 후 얻어진 촉매에 대해 O₂-TGA를 분석한 결과, Ni(20)/Al₂O₃촉매는 -7.2wt% 정도의 큰 무게 감소를 보였으며, 이는 촉매 표면에 생성된 carbon tube에 의한 것임을 SEM 분석을 통해 알 수 있었다 이에 반해, Ru(0.5)/Ni(20)/Al₂O_ 촉매는 O₂-TGA시 0.3wt% 정도 무게 증가에 그쳤으며, SEM 분석상 carbon tube의 생성이 크게 억제되었음을 알 수 있었다.
Hee Joon Shin,Ju Hyeok Lee,Dong Kyu Seo,Hong Rae Kim,Ok Kon Moon,Si Eun Park,Joo Hyun Park,Nyeon Jun Kim,Kyung Ok Min 국제물리치료학회 2011 Journal of International Academy of Physical Ther Vol.2 No.1
In this case report, we investigated the effects of robot-assisted gait therapy in a chronic stroke patient using motor assessment and gait analysis. A patient who suffered from the right hemiparesis following the left corona radiata and basal ganglia infarction received 30 minutes of robot-assisted gait therapy, 3 times a week for 4 weeks. Outcome was measured using Motoricity index(MI), Fugl-Meyer assessment(FMA), modified motor assessment scale(MMAS), isometric torque, body tissue composition, 10-meter gait speed and gait analysis. After robot-assisted gait therapy, the patient showed improvement in motor functions measured by MI, FMA, MMAS, isometric torque, skeletal muscle mass, 10-meter gait speed. In gait analysis, cadence, single support time, double support time, step length, walking speed improvement in after robot-assisted gait therapy. The results of this study showed that robot-assisted gait therapy is considered to facilitate locomotor recovery of the chronic hemiparetic stroke patient.