Recent Progress on Proton Exchange Membrane Based Water Electrolysis

양승민,라즈쿠마 파텔,Yang, Seungmin,Rajkumar, Patel The Membrane Society of Korea 2022 멤브레인 Vol.32 No.5

현대에는 배터리를 비롯한 수소 기반 에너지가 효율적이라고 널리 알려져 있다.이러한 결과는 수소가 에너지 수송체로써의 높은 효율을 가지고 있다는 사실로부터 기반한다. 자연 친화적이며 높은 순도를 가진 수소는 수전해로부터 제조할 수 있다. 다양한 종류의 전기분해 중, 수소이온 교환막 수전해는 가장 재생 가능하며 싸고 자연 친화적이다. 이는 에너지로써 사용이 되기에 적합한 산소와 수소를 생성한다. 이와 같이 많은 장점이 있기에 활발한 연구가 수소이온 교환막 전기분해에 대해 진행되고 있다. 나피온은 수소이온 교환막으로 널리 쓰이지만, 비싼 비용과 다양한 다른 단점으로 인해 여러 가지 종류의 대체재가 개발되고 있다. 본 총설에서는 크게 나피온과 비나피온(non-Nafion) 기반 수소이온 교환막 수전해로 나누어 다루었다.

한국 노인의 사회활동이 건강수명에 미치는 영향에 대한 생존분석 : 성별 비교를 중심으로 한 13년간 분석

양승민(Seungmin Yang),최재성(Jae-Sung Choi) 한국노년학회 2021 한국노년학 Vol.41 No.4

본 연구의 목적은 노인의 성별에 따른 사회활동 유형별 참여가 건강수명에 미치는 영향력을 분석하는 것이다. 이를 위해 고령화연구패널조사(KLoSA)의 1차(2006년)에서 7차(2018년)까지의 13년간 데이터 중 65세 이상 노인 4,029명(남성노인=1,710명, 여성노인=2,319명)의 자료를 사용하여 생존분석의 하나인 Cox 비례해저드모형(Cox proportional hazard model)으로 분석을 시도했다. 분석결과 첫째, 여성노인의 건강수명은 75.34세, 남성노인의 건강수명은 76.94세로 나타났다. 여성노인은 남성노인에 비하여 질병 및 장애의 발생 강도와 발생 비율이 더 컸고, 질병 및 장애가 발생한 노인의 비율도 더 높았다. 둘째, 남성노인과 여성노인의 건강수명에 공통적인 영향요인은 연령, 만성질환 수와 주관적 건강상태로 나타났다. 학력은 남성노인의 건강수명에만 유의한 것으로 나타났고, 거주지역, 과거 음주 경험, 삶의 만족도는 여성노인의 건강수명에만 유의한 것으로 나타났다. 셋째, 건강수명에 유의한 영향을 미치는 사회활동 유형은 남성노인의 경우 종교활동과 연고집단활동, 여성노인의 경우 종교활동으로 나타났다. 본 연구는 노인의 건강수명에 대한 사회적 활동 유형의 효과가 성별에 따라 다르다는 점을 보여준다. 또한, 건강수명 단축의 위험은 남성노인보다 여성노인이 상대적으로 높게 나타났다. 연구자들은 건강수명 연장을 위하여 성별 특성을 고려한 사회활동 참여의 기회 확대와 유형별 참여의 행태나 질에 대한 고려, 그리고 남녀 간 건강격차를 감소시키기 위한 정책개발의 필요성을 제안하였다. The purpose of this study is to analyze the effect of social activities on healthy life expectancy (HLE) by gender difference. HLE implies an estimate of how long an individual can expect to live in full health or without disease and/or disability. Morbidity, mortality, and functional health status usually have been known as key variables. Many researchers have tried to investigate factors affecting HLE in countries level by performing comparative analyses. In micro level, there have been some studies about social factors affecting HLE in individual level. However, few studies are found focusing on the relationship between HLE and social activities. This study anlayzes 4,029 over 65 years of age from the first wave (2006) to the seventh wave (2018) of the Korean Longitudinal Study of Ageing (KLoSA), which is a national panel data collected by Korea Employment Information Service. The data has been collected as a part of social and economic policies planning for Korean government. HLE was measured by life period without disease or disability. One of findings is that male older adults (76.9 yrs) show higher HLE in comparing to female group (75.3 yrs). Female group appeared to be more likely to have higher incidence rate and disorders. Another finding indicates that age, number of chronic diseases, and subjective health status affect HLE of both groups. Finally, regarding social activities, religion affiliated activities appear to significantly affect HLE of both groups. In case of male older adults, alumni or hometown gathering also appeared another activities affecting HLE. This study indicates that the effect of social activities types on HLE among older adults appears differently by gender. Further, unlikely of longer life expectancy among female older adults as known, HLE shows a reverse estimate, longer healthy life expectancy among male older adults. This finding may imply that later life of female older adults shows lower quality of life in comparing to that of male group, even if female life expectancy has been higher. This study encourages to develop more social activity programs for older adults in community level. Specifically, more attention is required to planning for programs targeting female older adults.

국산 침엽수 5종을 적용한 Ply-lam CLT의 물리·기계적 물성

양승민 ( Seungmin Yang ),최규웅 ( Gyuwoong Choi ),강석구 ( Seoggoo Kang ) 한국목재공학회 2023 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2023 No.1

합판 층재 구성에 따른 Ply-lam CLT의 물리 기계적 특성에 관한 연구

양승민 ( Seungmin Yang ),강석구 ( Seoggoo Kang ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2

면외·내 하중을 견딜 수 있도록 교차층 층재를 90° 각도로 배치하여 만들어진 대형 목재패널을 CLT (Cross Laminated Timber)라 한다. CLT 교차층 층재의 낮은 강도 및 강성을 향상시키기 위하여 활엽수 층재, 층재 각도 변화(30°, 45°, 60°), 구조용 목질재료를 층재로 사용한 CLT를 hybrid CLT라 한다. 국내에서 개발된 합판을 층재로 사용한 CLT를 Ply-lam CLT라 하며 층재를 합판으로 대체함으로서 원재료 수율 증가 및 제조 공정 단순화 등의 장점이 있다. Ply-lam CLT의 기본 구조는 층재-합판-층재-합판-층재로 적층된 구조이나 휨 하중이 가해질 때 최외층 층재에 인장력을 받게 된다. 최외층 층재에 옹이와 같은 결함이 있으면 하중이 집중되어 휨 강도가 감소하게 된다. 이에 Ply-lam CLT의 기본구조에서 합판과 층재 조합에 따라 물리 기계적 특성 평가를 통한 합판의 위치에 따른 강도 변화를 비교하였다. 합판(P)과 층재(L)의 조합에 따라 Type 1(P-L-P-L-P), Type 2(L-P-P-P-L), Type 3(P-L-L-L-P)로 5 ply로 구성하였고 이때 제조된 시험편의 밀도는 0.52-0.56 g/cm³ 이다. 면외 휨 성능 결과 Type 3을 제외하고 CLT 보다 휨 강도 및 휨탄성계수가 향상되었으나, Ply-lam CLT 기본 구조 보다는 낮은 휨 성능을 나타냈다(CLT-39.7 MPa, 11.8 GPa; Ply-lam CLT-49.7 MPa, 14.5 GPa; Type 1-40.9 MPa, 13.6 GPa; Type 2-46.6 MPa, 15.8 GPa; Type 3-37.8 MPa, 11.2 GPa). 면내 휨 성능, 면외 전단 성능, 압축강도 결과 역시 기본 Ply-lam CLT 보다 낮은 결과를 나타냈다. 층재 보다 합판을 사용하였을 때 균일한 강도 값을 확보할 수 있으나 층재 보다 합판이 낮은 휨 성능을 가지므로 5 ply로 제조된 시험편에서 강도성능 향상 효과는 확인할 수 없었다. 반면 합판 및 층재 구성에 따른 휨 전단 압축 성능 모두 CLT 보다 향상된 결과를 나타내므로 CLT 대신 Ply-lam CLT와 변형구조 Ply-lam CLT로 대체할 수 있음을 확인하였다.

동아시아의 회령 자기 연구

양승민(Yang, Seungmin) 한국미술연구소 2015 美術史論壇 Vol.- No.40

보 부재로 활용을 위한 층재 구성에 따른 Ply-lam CLT의 기계적 물성에 관한 연구

양승민 ( Seungmin Yang ),최규웅 ( Gyuwoong Choi ),강석구 ( Seoggoo Kang ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1

1990년대 초 독일과 오스트리아에서 대형 목재패널인 구조용 집성판이 개발되었다. CLT는 층재를 교차로 배열하여 제조된 면재료이다. 그러나 CLT의 교차로 배열된 층재의 낮은 강성과 강도로 인해 교차로 배열된 층에서 굴림전단 파괴가 발생한다. CLT의 낮은 전단성능 개선을 위하여 합판, OSB 등을 적용한 하이브리드 CLT가 개발되었다. 하이브리드 CLT 중 합판을 적용한 CLT를 “Ply-lam CLT”라 한다. Ply-lam CLT는 CLT 보다 휨, 전단 성능이 향상된면 재료이다. 합판을 층재로 사용하여 기존 CLT보다 저렴하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ply-lam CLT를 면재료 외에 보 부재로 활용을 위해 합판과 낙엽송 층재 배열에 따른 기계적 물성 (휨 성능, 전단강도, 압축강도)을 비교하고 층재 구성을 최적화하였다. 또한, 집성재의 휨 성능 기준인 10S-30B를 Ply-lam CLT 충족할 수 있도록 shear analogy method에 의하여 층재 등급을 구성하였다. 구성된 층재 등급에 따라 Ply-lam CLT 제조 및 휨 시험 (KS F 2081)을 통하여 10S-30B 통과 여부를 확인하였다. Ply-lam CLT의 층재는 4가지 유형으로 구성하였다 (L: larch laminae, P: larch plywood, Type 1: L-P-L-P-L, Type 2: P-L-P-L-P, Type 3: L-P-P-P-L, Type 4: P-L-L-L-P). 그 결과 집성재보다 Type 1, 2, 3의 ply-lam CLT가 휨 탄성계수가 향상되었다. 유형별 Ply-lam CLT의 평균 휨강도는 집성재 평균 휨강도보다 12.2-33% 감소하였다 (Type 1: 12.2%, Type 2: 27.7%, Type 3: 17.7%, Type 3: 33%). 전단강도는 Type 4가 가장 높았으며, Type 1, 2, 3는 동등 수준이었다. 제품 가격, 기계적 물성을 고려하여 Type 3를 최적 구조로 선정하였다. 10S-30B 성능을 통과하기 위하여 Type 3의 층재 구성은 E12 등급의 낙엽송 라미나, 구조용 1등급 낙엽송 합판으로 예측되었다. 실제 시험편을 제조하여 휨 성능을 검증하였으며 10S-30B를 통과하였다. Ply-lam CLT의 보부재로 활용을 위하여 휨 성능은 충족하였으나 건축물 적용을 위해 구조 분야의 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

자동차용 정션블럭 PCB의 열 분포 해석에 관한 연구

양승민(Seungmin Yang),김관희(Kwanhee Kim) 한국자동차공학회 2014 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2014 No.5

This paper describes the thermal distribution analysis of junction block in vehicle using finite element method. Junction block of PCB type is composed of fuse, relay, electric device, etc. The heating of PCB components causes damage or malfunction. Therefore, The Measures are required to protect components from the heat. This paper includes the analysis of PCB component samples and the performance of the heat generation test and thermal distribution analysis. Also, The thermal analysis is performed using 3D modeling and we constructed material properties database. The result of PCB analysis indicates that average error is 1.8℃. In this study, we constructed the material property database of PCB components and developed verification technique through simulation.

난연제를 주입한 합판을 층재로 이용한 hybrid CLT의 열적 특성에 관한 연구

양승민 ( Seungmin Yang ),강석구 ( Seoggoo Kang ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2

해외에서는 목재 원재료 수율 확보 및 강도 특성 향상을 위하여 구조용 목질재료를 CLT 층재로 사용한 개발하고 있으며 이를 hybrid CLT라 한다. 목질재료는 난연 및 내화 등의 처리가 용이하다는 장점이 있어 내화 성능을 가진 CLT 제조가 가능하다. 이에 본 연구에서는 시중 유통되고 있는 난연제를 이용하여 난연제 주입 합판 특성 및 층재로 사용한 hybrid CLT의 열적 특성을 연구하였다. 시중 유통 난연제 중 인계 난연제인 Dricon (이하 D)과 인 질소계 난연제(ESCON-390, ㈜이에스씨, 이하 E)2종을 선정하였으며 난연제가 가압주입된 라디에타파인 단판을 이용하여 합판의 물리 기계적 특성과 열적 특성을 비교하였다. 최적 난연제 주입 합판을 사용하여 5 ply CLT를 제조하였다. 제조된 시험편은 Thermal characteristic analyser를 이용하여 복사열 50 kW/mm² (750℃), 23분 연소 후 75 kW/mm² (1,000℃), 37분 연소하여 총 60분 연소를 통해 탄화속도를 비교하였다. 난연제 2종에 따라 합판의 밀도는 무처리 0.48 g/cm³, D 0.55 g/cm³, E 0.53 g/cm³로 준내수 접착력을 확보하였다. 합판 휨강도는 섬유방향(0°)과 섬유직각방향(90°)을 평가하였으며 난연제 처리된 합판에서 섬유직각방향의 강도성능이 40% 이상 저하되는 결과를 나타냈다. 합판의 방염성능 결과 탄화면적은 무처리>D>E 순서로 나타냈으며, 탄화속도와 중량감소 무처리(69.4 mm/hr, 29.8%) > D (54.2 mm/hr, 22.3%) > E (53.5 mm/hr, 18.0%)의 결과를 나타냈다. 이에 국내 수급이 용이한 인 질소계 난연제를 선정하였다. 낙엽송 층재 방향 및 처리 합판으로 구성된 5 ply CLT를 제조하여 1시간 연소를 통하여 2 ply에 위치한 낙엽송 층재 및 처리합판의 탄화속도는 낙엽송 층재 56.24 mm/hr > 무처리 합판 46.6 mm/hr > 처리합판 42.98 mm/hr를 나타냈다. 이에 1ply 연소를 통하여 전달된 열에 의한 2ply 탄화속도는 난연약제 처리에 따라 약 탄화속도 13.3mm/hr을 감소하는 결과를 나타냈다.

목질재료를 층재로 이용한 hybrid CLT의 물리 기계적 특성에 관한 연구

양승민 ( Seungmin Yang ),강석구 ( Seoggoo Kang ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2

전세계적으로 탄소중립 선언에 따라 탄소 저장효과를 가진 목재에 대한 관심도가 증가하며 대형 목재패널인 CLT(Cross Laminated Timber) 개발 및 고층 목조건축에 사용되고 있다. CLT는 층재의 섬유방향을 교차로 적층하여 제조된 패널이다. 섬유 직각방향으로 배열된 층재의 낮은 강성과 강도로 인하여 rolling shear 현상이 나타나며 CLT는 낮은 전단 강도 및 전단 탄성계수가 감소하게 된다. 기존 CLT의 rolling shear strength를 향상시키기 위해 구조용 목질재료를 층재로 사용한 CLT를 “hybrid CLT”라 한다. 이에 본 연구에서는 국내 시중에서 제조 유통되고 있는 목질재료를 층재로 이용한 hybrid CLT와 CLT를 제조하여 물리 기계적 특성을 평가하였다. hybrid CLT 제조에 사용된 낙엽송 층재는 최외층재 E10, 내층재 E8-9 등급을 사용하였으며 목질재료는 LVB(밀도 0.6 g/cm³, 9.8 GPa, 57.4 MPa), OSB(밀도 0.57 g/cm3, 2.2 GPa, 8.5 MPa), 합판(0.57 g/cm3, 6.8GPa, 40.6 MPa), MDI 수지로 제조된 내수 파티클보드(밀도 0.67 g/cm³, 2.0 GPa, 10.9 MPa)을 사용하였다. 목질재료를 교차층의 층재로 사용하였을 때 휨 탄성계수 및 휨강도(span to depth ratio: 21)가 증가하는 결과를 나타냈다 (CLT-11.8 GPa, 39.7 MPa; LVB+CLT- 17.7 GPa, 59.4 MPa. OSB+CLT-14.0 GPa, 41.7 MPa; 합판+CLT-14.5 GPa, 49.7 MPa; PB+CLT-14.0 GPa, 43.8 MPa). 전단강도 및 전단 탄성계수(span to depth ratio: 5)는 OSB와 PB를 층재로 사용한 경우 감소하였으나 LVB 및 합판을 사용하였을 때 증가하는 결과를 나타냈다 (CLT-0.32 GPa, 3.11 MPa; LVB+CLT- 0.32 GPa, 3.61 MPa. OSB+CLT-0.28 GPa, 2.06 MPa; 합판 +CLT-0.37 GPa, 3.59 MPa; PB+CLT-0.32 GPa, 2.49 MPa). 압축강도의 경우 목질재료로 층재를 사용하였을 때 CLT 보다 23-83% 강도가 향상된 결과를 나타냈다 (CLT 30.9 MPa; LVB+CLT 55.5 MPa; OSB+CLT 37.8 MPa; 합판+CLT 48.4 MPa; PB+CLT 40.3 MPa). 이에 목질재료를 층재로 사용하였을 때 휨 전단 압축 강도가 향상되는 결과를 통해 목질재료의 층재 적용 가능성을 확인하였다.

시뮬레이션을 활용한 진동에 의한 엔진룸 정션블록 릴레이 발열에 관한 연구

양승민(Seungmin Yang) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2019 No.11

In this paper, a simulation method for pre-verifying the temperature rise of junction block relays due to vibration is studied. The causes of relay temperature rise were analyzed based on the results of several tests. As a result of the test analysis, the main cause of the relay temperature rise was found and the simulation process was defined. The simulation was carried out in four phases, followed by vibration, structure, joule heating, and frictional heat analysis. In phase 1, the relay predicted high temperature rise was selected through vibration analysis, and phase 2 the assembly shape and contact pressure were confirmed through structural analysis. In phase 3, the initial temperature rise of the relay was confirmed by the electric-thermal coupling analysis. In phase 4, frictional heat analysis was performed to check the relay temperature rise due to vibration. The error of simulation and test result was 0.39 ℃, and the simulation result was similar to the test result.