동함유 제올라이트상에서 일산화탄소의 산화반응

이창용,서곤,하백현,최고열 한국화학공학회 1989 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.27 No.2

이온 교환 및 담지에 의해 제조한 동함유 제올라이트 촉매상에서 일산화탄소의 산화반응을 실시하였다. 수소형 모더나이트(HM)과 이를 열처리 및 염화암모늄 용액으로 이온 교환을 반복 실시하여 부분적으로 탈알루미늄된 모더나이트(HM#), 그리고 HY를 질산구리 용액으로 이온 교환하여 동의 함량을 달리하는 이온 교환 촉매를 얻었다. 또한 HY, HM# 및 HZSM-5에 1 wt%의 동 및 백금을 담지시켜 이들과 이온 교환 촉매의 활성을 비교하였다. 일산화탄소의 산화반응에 대한 이온 교환 촉매의 활성은 동의 함량에 따라 증가하였으며 또 동의 원자가 상태가 Cu(II)<Cu(I)<Cu(0)의 순으로 증가하였다. 또한 이온 교환 촉매의 활성은 제올라이트 구조내의 실리카-알루미나 비에 의해서도 영향을 받는 것으로 생각된다. 즉, 부분적인 탈알루미늄에 의해 실리카-알루미나 비가 커진 CuHM#가 가장 큰 활성을 보였다. 동이 담지된 촉매는 같은 양의 동이 이온 교환된 촉매보다 더 큰 활성을 보였다. 또한 담지 촉매에서도 이온 교환 촉매와 마찬가지로 구조내의 실리카-알루미나의 비가 증가함에 따라 활성은 증가하였다. 또한 Cu(0)의 경우 환원으로 인해 생성된 금속 동이 제올라이트 결정 표면에 편재하게 되어 활성을 증가시키기 때문으로 생각된다. The oxidation of carbon monoxide was carried out on the copper zeolites prepared by ion exchange and impregnation. Hydrogen mordenite(HM), partially dealuminated mordenite(HM#) obtained by repeating thermal treatment as well as ammonium ion-exchange and HY were ion-exchanged in cupric nitrate solution to get the copper zeolites having various level of copper content. HY, HM#, and HZSM-5 were impregnated with copper or platinum in 1 wt% and the activities of these impregnated catalysts were compared with those of ion-exchanged ones. The activities of ion-exchanged catalysts for the oxidation of carbon monoxide increased with an increase in the copper containing level of the catalysts, but decreased with an increase in the valence state of the copper [i.e., Cu(0)>Cu(I)>Cu(II)]. It is considered that the activity of ion-exchanged catalysts is affected by the silica-alumina ratio of the zeolite structure. Partially dealuminated copper mordenite showed highest activity among the catalysts. The impregnated catalyst was more active than the ion-exchanged one at the same level of copper content. The activity of impregnated catalysts also increased as their silica-alumina ratio of the structure increased as the same as the ion-exchanged catalysts. The higher activity for Cu(0) could be also explained by the increase of copper concentration on the surface of zeolite.

레일레이 페이딩 채널하에서 적응 DS / CDMA 수신기 ( An Adaptive DS / CDMA Receiver in Rayleigh Fading Channel )

이창용,박상규 한국통신학회 1995 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2

엘만 순환 신경망을 사용한 전력 에너지 시계열의 예측 및 분석

이창용,김진호 한국산업경영시스템학회 2018 한국산업경영시스템학회지 Vol.41 No.1

In this paper, we propose an Elman recurrent neural network to predict and analyze a time series of power energy consumption. To this end, we consider the volatility of the time series and apply the sample variance and the detrended fluctuation analyses to the volatilities. We demonstrate that there exists a correlation in the time series of the volatilities, which suggests that the power consumption time series contain a non-negligible amount of the non-linear correlation. Based on this finding, we adopt the Elman recurrent neural network as the model for the prediction of the power consumption. As the simplest form of the recurrent network, the Elman network is designed to learn sequential or time-varying pattern and could predict learned series of values. The Elman network has a layer of “context units” in addition to a standard feedforward network. By adjusting two parameters in the model and performing the cross validation, we demonstrated that the proposed model predicts the power consumption with the relative errors and the average errors in the range of 2%~5% and 3kWh~8kWh, respectively. To further confirm the experimental results, we performed two types of the cross validations designed for the time series data. We also support the validity of the model by analyzing the multi-step forecasting. We found that the prediction errors tend to be saturated although they increase as the prediction time step increases. The results of this study can be used to the energy management system in terms of the effective control of the cross usage of the electric and the gas energies.

슬리브 이음된 조정관에서의 유동 특성에 관한 연구

이창용,조대환 해양환경안전학회 2021 해양환경안전학회지 Vol.27 No.1

본 연구의 목적은 슬리브 이음된 배관 사이의 간극과 Re가 변할 때 배관 내의 유동은 어떻게 변하는지 조사함으로써 조정관 설치 시에 압력손실과 난류 강도를 감소시킬 수 있는 배관 간극(Lp)을 파악하는 것이다. 슬리브 이음된 배관 두께(tp)는 5 mm로 고정 하고 Lp는 10, 50, 100 및 200 mm로 하여 슬리브 이음부의 속도, 압력 분포, 재순환 영역에서의 재부착점 길이 및 Re와의 상관관계를 해석하였다. 상용 프로그램인 Ansys fluent 18.1을 이용하였고, Re의 범위는 200 ≤ Re ≤ 5,000으로 하여 층류에서 난류까지 슬리브 이음부의 유동 특성을 파악하였다. 슬리브 이음부의 확대비와 축소비는 각각 1.2와 0.83이였고 Lp가 일정할 때 Re가 커질수록 슬리브 하류가 장자리(edge)의 난류 강도와 압력 변화가 크게 나타났다. 이는 슬리브 벽면에서의 유동이 tp에 의해 흐트러지고 속도 에너지의 손실이 발생하면서 슬리브 이음부의 가장자리에 영향을 미친 것으로 판단된다. Lp가 10 mm 이하의 경우, Re가 증가함에 따라 가장자리의 난류 강도에는 큰 변화가 없었다. 재순환 영역에서의 재부착점은 Lp가 10 mm 이하에서 나타나지 않았으며 와(vortex)의 영향도 없었다. 3,000 ≤ Re의 경우, Lp가 증가함에 따라 슬리브 이음부 벽면에서의 재부착점 길이는 거의 일정하였다. The purpose of this study was to determine the optimal distances between pipes to minimize the pressure loss and turbulent intensity. This was accomplished by investigating the distances between sleeve-jointed pipes and the flow changes in pipes based on variations in the Reynolds (Re) number when installing adjusting pieces for the pipes. When the thickness tp of the sleeve-jointed piping was fixed at 5 mm and the pipe lengths Lp were 10, 50, 100, and 200 mm, the correlations with the velocity of the sleeve-jointed part, pressure distribution, length of the reattachment point in the recirculation area, and Re number were analyzed. The flow characteristic of the sleeve-jointed part from a laminar to a turbulent flow region was determined by setting the Re range to 200 ≤ Re ≤ 5,000. This was done by utilizing Ansys Fluent 18.1, which is a commercial program. The enlargement and contraction ratios of the sleeve-jointed part were 1.2 and 0.83, respectively, and the turbulent intensity of the sleeve downstream edge and pressure change both increased as the Re number increased while Lp remained constant. The fact that the flow on the sleeve wall surface was disturbed by tp resulted in losses in velocity energy. Therefore, the edge of the sleeve-jointed part was also effected. When Lp was 10 mm or less, the turbulent intensity of the edge part did not change significantly as the Re number increased. The reattachment point in the recirculation area did not appear at Lp of 10 mm or less and was not affected by the vortex. In the case of 3,000 ≤ Re, the reattachment length of the wall surface of the sleeve-jointed part was nearly constant as Lp increased.

급·배기구 면적 변화가 누출 수소 환기에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구

이창용,조대환 해양환경안전학회 2022 해양환경안전학회지 Vol.28 No.2

Hydrogen has reduced greenhouse gas (GHG) emissions, the main cause of global warming, and is emerging as an eco-friendly energy source for ships. Hydrogen is a substance with a lower flammability limit (LFL) of 4 to 75% and a high risk of explosion. To be used for ships, it must be sufficiently safe against leaks. In this study, we analyzed the effect of changes in the area of ​​the air inlet / vent port on the ventilation performance when hydrogen leaks occur in the hydrogen tank storage room. The area of ​​the air inlet / vent port is 1A = 740 mm × 740 mm, and the size and position can be easily changed on the surface of the storage chamber. Using ANSYS CFX ver 18.1, which is a CFD commercial software, the area of ​​the air inlet / vent port was changed to 1A, 2A, 3A, and 5A, and the hydrogen mole fraction in the storage chamber when the area changed was analyzed. Consequently, the increase in the area of ​​the air inlet port further reduced the concentration of the leaked hydrogen as compared with that of the vent port, and improved the ventilation performance of at least 2A or more from the single air inlet port. As the area of ​​the air inlet port increased, hydrogen was uniformly stratified at the upper part of the storage chamber, but was out of the LFL range. However, simply increasing the area of ​​the vent port inadequately affected the ventilation performance. 수소는 지구 온난화의 주범인 온실가스(GHG) 배출을 감소시키고 선박용 친환경 연료로서 대두되고 있다. 수소는 가연 하한계(Lower Flammability Limit, LFL)가 4~75%이고 폭발 위험성이 큰 물질이다. 그래서 선박용으로 사용되려면 누출에 대비한 안전성이 충분히 확보되어야 한다. 본 연구에서는 수소탱크 저장실에서 수소 누출이 발생한 경우, 급․배기구의 면적 변화가 환기 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 급․배기구의 면적은 1A=740mm×740mm이며 저장실 표면에 크기 및 위치 변경이 쉽도록 설정하였다. CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하여 급․배기구의 면적을 1A, 2A, 3A, 5A로 변경하였고, 면적 변화에 따른 저장실 내의 수소 몰분율을 분석하였다. 그 결과 급기구 면적이 배기구 면적 증가에 비해 누출 수소의 농도를 더 감소시켰으며 단일 급기구보다 최소 2A 이상에서 환기 성능이 향상되었다. 급기구의 면적이 증가할수록 수소 층화가 저장실 상부부터 균일하게 형성되었지만 LFL 범위는 벗어나 있었다. 그러나 배기구는 면적을 단순히 증가하는 것만으로는 환기 성능에 미치는 영향은 미비하였다.

국내외 PEMFC 개발 동향 및 선박 적용에 관한 고찰

이창용 해양환경안전학회 2022 해양환경안전학회지 Vol.28 No.4

The International Maritime Organization(IMO) recommends the active implementation of national policies on technological development and energy efficiency to reduce Green House Gas (GHG) in the international shipping sector. Such IMO environmental regulation policies have a great impact on the entire shipping sector and are also a heavy burden on ship’s owners. The most reasonable way to curb GHG emissions from ships comes down to the development of zero-emission ships. In other words, the development of a fuel cell ship (FCS) driven by an eco-friendly fuel is an alternative that can escape the IMO regulations. Countries in Asia, Northern America, and Europe independently develop and produce PEMFC, and are pursuing international standardization by acquiring approval in principle from an internationally accredited registration authority. Currently, there are three types of fuel cells (FC) that are recommended for ships: a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), a Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC), and a Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). In this study, PEMFC, which is expected to grow continuously in the global FC market, was analyzed domestic and international development trends, specifications, performance, and empirical cases applied to ships. In addition, when applying PEMFC to ships, it was intended to suggest matters to be considered and the development direction. 국제해사기구(IMO)는 국제해운 분야의 온실가스(Green House Gas, GHG) 감축을 위하여 각국의 기술 개발 및 에너지 효율성 제고에 관한 정책 시행을 적극적으로 권장하고 있다. 이러한 IMO의 환경규제와 관련된 정책들은 해운 분야 전반에 큰 영향을 미치고 있으며, 선주들에게도 막대한 부담으로 작용하고 있다. 선박에서 발생하는 GHG 배출을 억제하기 위한 가장 합리적인 방안은 탄소제로배출(Zero Emission) 선박의 개발로 귀결된다. 즉 친환경 연료로 추진하는 연료전지선박(Fuel Cell Ship, FCS)의 개발이 IMO의 규제를 벗어날 수 있는 대안인 것이다. 아시아, 북미, 유럽 등의 각국에서는 독자적으로 PEMFC를 개발 및 생산하여 국제공인등록 기관으로부터 형식승인 인증을 획득함으로써 국제표준화의 선점을 추구하고 있다. 현재 다양한 연료전지(Fuel Cell, FC) 중에서 선박용으로 권장하는 것은 크게 고분자전해질 연료전지(PEMFC), 용융 탄산염 연료전지(MCFC) 및 고체산화물형 연료전지(SOFC) 등의 세종류가 있다. 본 연구에서는 글로벌 FC 시장에서 지속적인 성장이 예상되는 PEMFC를 대상으로 하여 국내외 개발 동향, 제조업체별 규격, 성능 및 선박에 적용한 실증적 사례를 분석하였다. 그리고 PEMFC를 선박에 적용할 경우, 고려해야 할 사항과 개발 방향에 관하여 제안하고자 하였다.

접촉에 따른 LDPE 의 전기전도 현상

이창용,김은주,서광석 한국고분자학회 1991 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.1991 No.4

누출 수소 환기에 영향을 미치는 요인별 환기 특성에 관한 수치해석적 연구

이창용,조대환 해양환경안전학회 2022 해양환경안전학회지 Vol.28 No.4

수소는 산소와 반응하여 전기에너지를 만들고 부산물로 물을 생성하므로 친환경 선박의 대체 연료로 대두되고 있다. 그러나 수소는 일반 화석연료와는 달리 낮은 점화 에너지와 높은 가연성 범위로 인하여 폭발의 위험성이 높은 물질이다. 그래서 선박에서 사용되는 수소의 안전성을 확보하기 위해서 수소의 누출․확산에 관한 유동 특성을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 선박 내부와 같은 밀폐공간에서 수소가 누출되었을 때 누출량, 통풍량, 환기 방식 등이 환기 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 수치해석에는 CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하였다. 누출량은 1q= 1g/s로 하여 1q, 2q, 3q로 변경하였고, 통풍량은 1Q = 0.91m/s로 하여 1Q, 2Q, 3Q로 변경하였으며 환기 방식은 typeⅠ, typeⅡ, typeⅢ로 변경하면서 환기 성능을 분석하였다. 누출량이 1q에서 3q로 증가할수록 저장실 내의 수소 몰분율(HMF)는 약 2.4~3.0배 높게 나타났으며 통풍량 증가는 누출량에 대비하여 약 62.0~64.8% 정도 환기 성능이 개선에 효과가 있었다. 그리고 폭발의 위험성을 낮추기 위한 통풍량은 최소 2Q이상 되어야 하며, 수소탱크 저장실 내부의 부압 형성을 위해서는 typeⅢ가 가장 적합한 방식이라고 판단하였다. Hydrogen is emerging as an alternative fuel for eco-friendly ships because it reacts with oxygen to produce electrical energy and only water as a by-product. However, unlike regular fossil fuels, hydrogen has a material with a high risk of explosion due to its low ignition point and high flammability range. In order to safely use hydrogen in ships, it is an essential task to study the flow characteristics of hydrogen leakage and diffusion need to be studied. In this study, a numerical analysis was performed on the effect of leakage, ventilation, etc. on ventilation performance when hydrogen leaks in an enclosed space such as inside a ship. ANSYS CFX ver 18.1, a commercial CFD software, was used for numerical analysis. The leakage rate was changed to 1q, 2q, and 3q at 1q = 1g/s, the ventilation rate was changed to 1Q, 2Q and 3Q at 1Q = 0.91m/s, and the ventilation method was changed to typeI, typeII, typeIII to analyze the ventilation performance was analyzed. As the amount of leakage increased from 1q to 3q, the HMF in the storage room was about 2.4 to 3.0 times higher. Furthermore, the amount of ventilation to reduce the risk of explosion should be at least 2Q, and it was established that type III was the most suitable method for the formation of negative pressure inside the hydrogen tank storage room.

우주항법을 위한 GPS/SDINS/ST 결합 알고리듬

이창용,조겸래,이대우,조윤철,Yi, Chang-Yong,Cho, Kyeum-Rae,Lee, Dae-Woo,Cho, Yun-Cheol 한국항공운항학회 2016 한국항공운항학회지 Vol.24 No.2

A GPS/SDINS/ST(Star Tracker) integrated sensor algorithm is more robust than the GPS/SDINS and the ST/SDINS systems on exploration of other planets. Most of the advanced studies shown that GPS/SDINS/ST integrated sensor with centralized Kalman filter was more accurate than those 2 integrated systems. The system, however, consist of a single filter, it is vulnerable to defects on failed data. To improve the problem, we work out a study using federated Kalman filter(No-Reset mode) and centralized Kalman filter with adaptive measurement fusion which known as robustness on fault. The simulation results show that the debasing influences are reduced and the computation is enable at least 100Hz. Further researches that the initial calibration in accordance with observability and applying the exploration trajectory are needed.

에너지 절감을 위한 토공 장비군 최적화 시스템

이창용,이홍철,서종원,이동은 대한건축학회 2015 대한건축학회논문집 Vol. No.

<P> Construction equipment are main distributors for energy consumption in construction projects. If the construction sector reduces the amount of diesel fuel consumption by 10%, the energy saving attributed to entire industry sources would be approximately 5%. The equipment-intensive operation is tightly involved in energy-intensive operation. Energy considerative operation is a major issues in equipment-intensive operations (e.g., earthmoving or paving operations). Accordingly, the identification of optimal equipment fleet is important measure to achieve low-energy consumption in those operations. This paper presents a system which finds an optimal equipment fleet by computing the low-energy performance of earthmoving operations. It allows creating construction operation model and comparing numerous scenarios using alternative equipment allocation plans. It implements sensitivity analysis that facilitates to find the most low-energy consumption equipment fleet by enumerating all cases exhaustively. A case study is presented to demonstrate the system and to verify the validity of it. </P>