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물의 수급을 고려한 주거용 고분자 전해질 연료전지 시스템의 열역학적 성능 특성 해석
변수영(Su-Young Byun),손정락(Jung L. Sohn),노승탁(Sung Tack Ro) 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.5
Thermodynamic performance analysis of PEMFC system is performed. This methane gas feeding system requires water for reforming and humidifying process, so regenerative humidifier is adopted to reuse water from the saturated cell exhausted gas. We model PEMFC stack, reformer and others to calculate the water balances and system performances to show that regenerative humidifier is more attractive in system efficiency than condenser and that the system operating with higher air utilization takes advantages of water balance and less sensitive to regenerative humidifier efficiency.
막가습기와 공기극 재순환을 사용한 고분자 전해질 연료전지의 가습특성 해석
변수영(Su Young Byun),김범준(Beom Jun Kim),김민수(Min Soo Kim) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.4
고분자 전해질막 연료전지에서 공급 기체의 가습은 연료전지의 효율과 수명 향상 측면에서 필수적이다. 기존의 고분자 전해질막 연료전지의 가습 방법으로 물 분사나 막가습기, 엔탈피 휠 등이 사용되었다. 하지만, 이러한 외부 가습 방법은 시스템 부피를 크게 하고 고출력 구간에서 가습량이 부족한 단점이 있다. 가습 장치의 효율과 전체 연료전지 시스템 효율을 높이려면, 연료전지의 고온다습한 배출기체로부터 열과 수분을 회수할 필요가 있다. 본 연구에서는 연료전지의 고온다습한 배출공기를 재순환하여 공급공기를 1 차로 가습하고 소형의 막가습기로 2 차 가습하는 복합가습에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 그리고 최적의 가습 시스템 설계를 위한 새로운 방법을 제안하였다. The humidification of reactant gases is crucial for efficiently operating PEM (polymer electrolyte membrane) fuel cell systems and for improving the durability of these systems. The recycle of the energy and water vapor of exhaust gas improves the system performance especially in the case of automotive application. The available humidification methods are steam injection, nozzle spray, humidification by enthalpy wheel, membrane humidifier, etc. However, these methods do not satisfy certain requirements such as compact design, efficient operation and control. In this study, a hybrid humidification system consisting of a membrane humidifier and exhaust-air recirculation units was developed and the humidification performance of this hybrid humidifier was analyzed. Finally, a new practical method for optimal design of PEM?fuel-cell humidification system is proposed.
화성열병합발전소 DH economizer의 성능개선 연구
변수영(Su-Young Byun),곽승신(Seung-Shin Kwak),백광열(Kwang-Youl Back),양균식(Kyoun Sic Yang) 대한설비공학회 2013 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.6
Theoretical performance analysis on DH Economizer in Hwasung CHP was conducted. At first, current operating conditons and logics were examined, and two methods to improve the heat exchange performance were reviewed. One is to change the contorl logic, and the other is to increase heat exchanger capacity. ɛ-NTU analysis was performed to verify the feasibility of two methods. It was found that both methods are effective way to increase heat recovery of DH Economizer in Hwasung CHP.
쇼핑의 편의성 증진을 위한 오프라인 매장 전용 모바일 앱 서비스 제안 : 올리브영 매장을 중심으로
윤영서(Young-seo Yoon),김정윤(Jeong-yoon Kim),변수영(Su-young Byun),윤지수(Ji-soo Yoon) 한국HCI학회 2024 한국HCI학회 학술대회 Vol.2024 No.1
올리브영은 현재 높은 인지도와 매출 이익을 기록하고 있지만, 오프라인 매장 이용 고객의 불편사항은 꾸준히 존재하는 실정이다. 이를 해결하기 위해 본 연구는 설문조사와 인터뷰를 바탕으로 상품 관리 및 고객 안내 측면에서 발생하는 문제점을 확인한다. 이를 토대로 고객이 원하는 상품을 전자적인 형태의 장바구니로 담는 모바일 장바구니 앱 서비스를 제안한다.
김범준(Beom Jun Kim),김성일(Sung Il Kim),변수영(Su Young Byun),김민수(Min Soo Kim),김현유(Hyun Yoo Kim),권혁률(Hyuck Ryul Kwon) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.5
연료전지 자동차는 성능과 수명 측면에서, 전해질막의 가습이 필요하며, 이를 위해 반응기체인 공기, 수소의 높은 가습이 요구된다. 본 연구에서는 내경 75 ㎜공기공급관 내에 직접 삽입된 인젝터(노즐)과 액적제거를 위한 사이클론을 통한 가습장치를 고안하여 실험을 수행하였다. 충돌형 노즐 3 종류를 이용하여 분사압력, 공기 유량, 분사방향각도를 달리하여 실험을 수행하였다. 가습 성능을 분석하기 위해, 가습효율이라는 개념을 정의하였다. 별도의 외부 열공급원 없이 분사되는 물과 공기의 엔탈피가 자체 기화열 공급원으로, 분사되는 물의 양이 가습에 가장 중요한 변수임을 볼 수 있었다. 사이클론은 높은 공기유량에서 재비산이 발생되는 것을 볼 수 있었다. 노즐타입 PJ24, 분사방향 각도 90도, 분사압력 1200 ㎪, 공기 유량 6000 nlpm에서 절대습도 21.29 kJ/㎏da , 가습 효율 86.57%를 얻을 수 있었다. Humidification of PEM fuel cells is necessary for enhancing their performance and lifetime. In this study, a humidification system was designed and tested; the system includes an air-supply tube (inner diameter: 75 ㎜) through which a nozzle can be directly inserted and a cyclonic separator for the removal of water droplets. Three types of nozzles were employed to study the influence of injection pressure, air flow rate, and spray direction on the humidification performance. To evaluate the humidification performance, the concept of humidification efficiency was defined. In the absence of an external heat source, latent heat for evaporation will be supplied by the own enthalpies of water and air. Thus, the amount of water sprayed from the nozzle is the most critical factor affecting the humidification efficiency. Water droplets were efficiently removed by a cyclonic separator, but re-entrainment occurred at high air flow rates. The absolute humidity and humidification efficiency were 21.29 kJ/㎏da and 86.57%, respectively, under the following conditions: nozzle type PJ24; spray direction angle 90°; injection pressure 1200 ㎪; air flow rate 6000 Nlpm.
이응신(Eung-Shin Lee),김현아(Hyun Ah Kim),변수영(Su Young Byun),이명주(Myoung Ju Lee) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
N 제로에너지주택단지는 난방부하와 냉방부하가 기존 주택보다 많이 줄어든 상태에서 제로에너지를 달성하는데 필요한 에너지는 신재생에너지로 공급하는 개념으로 설계, 시공이 되었다. 급탕부하는 기존의 주택과 비교해서 차이가 거의 없는 상태에서 난방과 냉방 등을 포함한 모든 열부하를 지열에너지를 생산하여 공급했다. 본 연구에서는 장기적인 지열에너지 생산이 가능한지 검증하기 위해 지중열교환기의 열적 성능 변이와 히트펌프의 성능 변화 사이의 관계를 3년 이상 조사하였다. 지중열교환기의 교차 배치를 통해 냉방과 난방에너지의 생산량이 균형을 이루도록 하였고, 급탕에너지 생산은 지중열교환기의 단지의 가장자리로 배치하여 연중 온수생산을 연속으로 해도 성능저하가 많이 발생하지 않도록 하였다. 겨울철 온수생산이 많은 계절에도 지중열교환이 되는 온도는 2도 가까이 유지를 해서 히트펌프의 성능에는 거의 변동이 없었다. 본 연구를 통해 제로에너지주택단지에서 전체 열부하를 감당하는 지열에너지는 타 열원에 비해 운영상 큰 문제점 없이 적용 가능하다는 결과를 도출하였다. 앞으로 제로에너지건축물의 의무화를 앞두고 N 제로에너지주택단지의 지열에너지 적용 결과는 긍정적인 사례로 평가되었다.
고온관 주변 하이브리드 단열재의 열전도 성능에 관한 연구
김귀택(Gwi Taek Kim),박병규(Byung Kyu Park),변수영(Su Young Byun),김민수(Min Soo Kim) 대한설비공학회 2016 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2016 No.6
Insulation for high temperature pipes is one of the most important factors for developing high efficiency mechanical systems. Although various insulation materials have very low thermal conductivity, the property could be decreased as time goes by due to their high permeability for moisture. Insulation paint, a kind of insulation material, has been well known for their low permeability. In this paper results of two types of new hybrid multi-layer insulations are presented, and the characteristics of conduction heat transfer and temperature of each system are calculated. The results and analysis leads to the possibility of the supposed two types of hybrid insulation systems, insulation paint are applied to both, as a new types of multi-layer insulation.