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탄소복합소재 분리판을 이용한 소형 고분자전해질 연료전지 스택 제작 및 성능분석
한춘수,최만수,이지정,이재영,김인태,안정철,심중표,이홍기,Han, C.,Choi, M.,Lee, J.J.,Lee, J.Y.,Kim, I.T.,An, J.C.,Shim, J.,Lee, H.K. 한국전기화학회 2010 한국전기화학회지 Vol.13 No.2
Small size polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) stacks were prepared using carbon composite and graphite bipolar plates and their performances were evaluated on reactant gas and operating time. In comparison to single cell and stack, it was identified that home-made bipolar plate was well-designed to maximize stack performance as high as that of single cell. During long-term operation, the performances of stacks using two different kinds of bipolar plates were compared. The decrease of performance in both stacks was accelerated with increasing load current. It was observed from stack test that the stack performance using carbon composite bipolar plate was very similar to that using graphite bipolar plate. 탄소복합소재 분리판의 연료전지 성능을 시험하기 위해 소형 고분자연료전지 스택을 제작하였으며 연료전지 운전에 따른 성능변화를 측정하여 탄소복합소재 분리판이 연료전지 스택의 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 자체 설계한 가스유로로 디자인된 분리판과 MEA를 적층한 스택의 초기 성능과 장기간 운전에 따른 전압 감소를 측정하였다. 또한 장시간 운전 동안 각 셀의 전압 거동도 함께 측정하였으며 비교를 위해 흑연분리판을 이용하여 제작한 스택의 성능도 함께 시험하였다. 스택에서 각 셀의 성능은 단위전지에서의 성능과 유사하게 나타나 분리판과 스택의 구조가 셀의 성능을 충분히 보여줄 만큼 적절히 디자인된 것을 알 수 있었으며, 장시간 운전 동안 전류가 증가함에 따라 스택의 성능 감소도 점차 증가하였으며 두 종류의 스택이 유사한 성능 감소를 보여 자체 제작한 탄소복합소재 분리판이 흑연분리판과 유사한 성능을 보임을 알 수 있었다.
고분저전해질 연료전지에서 TIN과 TIN이 코팅된 스텐레스 강 분리판의 부식 특성
한춘수 ( Choon Soo Han ),채길병 ( Gil Byung Chae ),이창래 ( Chang Rae Lee ),최대규 ( Dae Kyu,Choi ),심중표 ( Joong Pyo Shim ) 한국화학공학회 2012 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.50 No.1
고분자전해질 연료전지용 분리판 소재로 스텐레스 강의 내식성과 전기전도성을 향상시키기 위해 표면을 TiN(titanium nitride) 또는 Ti/TiN(titanium/titanium nitride)으로 코팅하여 연료전지 운전환경에서 표면 코팅층의 물성 변화를 조사하였다. 200시간의 연료전지 운전에서 표면 코팅층의 부식, 균열(crack), 박리, 표면 화학조성 변화 등을 분석하여 코팅된 TiN 또는 Ti/TiN 박막의 역할을 규명하고자 하였다. 스텐레스 강 분리판의 전기전도도와 부식저항성은 소재 표면에 질화층 박막을 코팅함으로써 증가하였으나 연료전지 환경하에서 운전시 코팅된 박막의 부식과 박리현상이 SUS316L-Ti/TiN을 제외하고 현저히 발생하였다. TiN 코팅층과 하부 기재 사이에 Ti 중간층을 도입함으로써 TiN 박막의 밀착성이 향상되고 또한 코팅층의 두께 증가로 부식 위험성이 감소하는 것을 관찰하였다.
이온교환반응에 의한 양성자 고체 전해질 NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-β"-alumina의 제조
이준희,한춘수,이성태,이기문,이대한,임성기,Lee, Jun-Hee,Han, Choon-Soo,Lee, Sung-Tae,Lee, Ki-Moon,Lee, Dae-Han,Lim, Sung-Ki 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.3
$K^{+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina pellet를 이온교환 매체인 ammonium nitrate 수용액과 용융염으로 각각 이온교환하여, 고온형 PEMFC 전해질로 기대되는 무기소재인 $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina를 제조하였다. 고압반응기의 실험조건으로 온도는 130, 150, 170, $200^{\circ}C$ 에서, 시간은 2 h 간격으로 2 h에서 8 h까지 수열반응을 실시하였으며 이 때의 수용액의 농도는 5 M과 10 M을 사용하였다. 또한 $200^{\circ}C$의 가열기 위에서 ammonium nitrate를 완전히 녹여 용융염 상태의 ammonium nitrate를 이용하여 2 h 간격으로 2 h에서 8 h까지 이온교환을 실시하였다. 이온교환반응의 반복횟수에 따른 영향을 알아보기 위하여 재이온교환반응을 3차까지 반복해서 실험하였다. 이후 이온교환 된 $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina 구조체의 상 안정성, 이온교환율을 각각 X선 회절기(Rigaku Rint 2000, Japan)와 ICP-AES (Spectro, Modular EOP)를 사용하여 분석하였다. $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina which is expected to an inorganic solid electrolyte of high temperature polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) was prepared by ion-exchange reaction of $K^{+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina pellet with $NH_4NO_3$ aqueous solution and molten $NH_4NO_3$ salts as an ion-exchange medium in the autoclave and the heating mentle reaction. In the autoclave reaction, the concentrations of $NH_4NO_3$ solution was chosen at 5 and 10 M. Each ion-exchange reaction was carried out at 130, 150, 170, and $200^{\circ}C$ for 2, 4, 6 and 8 h. In the heating mentle reaction, ion-exchange was performed at $200^{\circ}C$ for 2, 4, 6 and 8 h with molten $NH_4NO_3$ salts. In order to determine the effect of reaction times, each ion-exchange reaction was repeated 3 times. The phase stability and the ion-exchange rate of $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina were analyzed by XRD and ICP.
탄소복합소재 분리판을 이용한 소형 고분자전해질 연료전지 스택 제작 및 성능분석
심중표(Shim, J.),한춘수(Han, C.),오윤경(Oh, Y.),이지정(Lee, J.J.),이재영(Lee, J.Y.),이홍기(Lee, H.K.) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
탄소복합소재 분리판의 연료전지 성능을 시험하기 위해 소형 고분자연료전지 스택을 제작하였으며 연료전지 운전에 따른 성능변화를 측정하여 탄소복합소재 분리판이 연료전지 스택의 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 자체 설계한 가스유로로 디자인된 분리판과 MEA를 적층한 스택의 초기 성능과 장기간 운전에 따른 전압 감소를 측정하였다. 또한 장시간 운전 동안 각 셀의 전압 거동도 함께 측정하였으며 비교를 위해 흑연 분리판을 이용하여 제작한 스택의 성능도 함께 시험하였다. 스택에서 각 셀의 성능은 단위전지에서의 성능과 유사하게 나타나 분리판과 스택의 구조가 셀의 성능을 충분히 보여줄 만큼 적절히 디자인된 것을 알 수 있었으며, 장시간 운전 동안 전류가 증가함에 따라 스택의 성능 감소도 점차 증가하였으며 두 종류의 스택이 유사한 성능 감소를 보여 자체 제작한 탄소복합소재 분리판이 흑연 분리판과 유사한 성능을 보임을 알 수 있었다.
이온교환반응에 의한 양성자 고체 전해질 NH(4+)-β-alumina의 제조
이준희 ( Jun Hee Lee ),한춘수 ( Choon Soo Han ),이성태 ( Sung Tae Lee ),이기문 ( Ki Moon Lee ),이대한 ( Dae Han Lee ),임성기 ( Sung Ki Lim ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.3
K(+)-β-alumina pellet를 이온교환 매체인 ammonium nitrate 수용액과 용융염으로 각각 이온교환하여, 고온형 PEMFC전해질로 기대되는 무기소재인 NH(4+)-β-alumina를 제조하였다. 고압반응기의 실험조건으로 온도는 130, 150, 170, 200 ℃에서, 시간은 2 h 간격으로 2 h에서 8 h까지 수열반응을 실시하였으며 이 때의 수용액의 농도는 5 M과 10 M을 사용하였다. 또한 200 ℃의 가열기 위에서 ammonium nitrate를 완전히 녹여 용융염 상태의 ammonium nitrate를 이용하여 2h 간격으로 2 h에서 8 h까지 이온교환을 실시하였다. 이온교환반응의 반복횟수에 따른 영향을 알아보기 위하여 재이온교환반응을 3차까지 반복해서 실험하였다. 이후 이온교환 된 NH(4+)-β-alumina 구조체의 상 안정성, 이온교환율을 각각 X선 회절기(Rigaku Rint 2000, Japan)와 ICP-AES (Spectro, Modular EOP)를 사용하여 분석하였다. NH(4+)-β-alumina which is expected to an inorganic solid electrolyte of high temperature polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) was prepared by ion-exchange reaction of K+-β-alumina pellet with NH4NO3 aqueous solution and molten NH4NO3 salts as an ion-exchange medium in the autoclave and the heating mentle reaction. In the autoclave reaction, the concentrations of NH4NO3 solution was chosen at 5 and 10 M. Each ion-exchange reaction was carried out at 130, 150, 170, and 200 ℃ for 2, 4, 6 and 8 h. In the heating mentle reaction, ion-exchange was performed at 200 ℃ for 2, 4, 6 and 8h with molten NH4NO3 salts. In order to determine the effect of reaction times, each ion-exchange reaction was repeated 3 times. The phase stability and the ion-exchange rate of NH(4+)-β-alumina were analyzed by XRD and ICP.
자동차 조향장치용 TAS module을 위한 Multi-track Encoder기반 신호처리보드의 구현
우승탁 ( Seong Tak Woo ),한춘수 ( Chun Soo Han ),백준병 ( Jun Byung Baek ),이상훈 ( Sang-hoon Lee ),정민우 ( Min Woo Jung ),추성중 ( Sung Joong Choo ),박재률 ( Jae Roul Park ),유종호 ( Jong-ho Yoo ),정상훈 ( Sanghun Jung ),김주영 한국센서학회 2017 센서학회지 Vol.26 No.6
As 4.0 industry has been developed, research on a self-driving car technology and related parts of an automobile has been highly investigated recently. Particularly, a TAS(Torque Angle Sensor) module on steering wheel system has been considered as a key technology because of its precise angle, torque detection and high speed signal processing. The environmental assessment is generally required on the TAS module to examine high resolution of angle/torque detection. In the case of existing TAS module, angle detection errors has been occurred by back-lash on main and sub gear in addition to complicated structure caused by gears. In this paper, a structure of the TAS module, which minimizes the numbers of components and angle detection errors on the module compared with the existing TAS module, for vehicle steering system based on a Multi-track Encoder has been proposed. Also, angle detection signal processing board, and key technology of the TAS module were fabricated and evaluated. As a result of the experiments, we confirmed an excellent performance of the fabricated signal processing board for angle detection and an applicability of the fabricated angle detection board on the TAS module of vehicles by the environmental assessment an automobile standard.
마그네틱 센서를 이용한 엔진 고속회전 검출 최적화용 센서모듈개발
윤득선 ( Duk Sun Yun ),한춘수 ( Chun Su Han ),안서연 ( Seo Yeon Ahn ),박정권 ( Jung Kwon Park ) 한국액체미립화학회 2014 한국액체미립화학회 학술강연회 논문집 Vol.2014 No.-
This paper deals with engine speed sensor for the high speed zone over 5000 r.p.m.. Engine speed detecting with Hall sensor is difficult to determine the best ignition timing, because the hall sensor saturated. Hall sensor has a defect of Eddy current, causing saturation. The magnetic sensor with digitalized signal has a frequency modulated function without saturation. The saturation causes error of misfire and incomplete combustion.