The hydrogen valve used in this study is intended to be applied to a automobile, and since there is a limit to the length of the stem, it is necessary to review the optimized stem, and for this, it is required to investigate the heat transfer characteristics of the hydrogen shut-off valve. For this, the temperature of the entire shut-off valve and especially the plunger and O-ring, which are key components in the solenoid valve driving the hydrogen shut-off valve, was calculated using the ANSYS-CFX flow analysis program. From the analysis results, the length of the stem capable of maintaining the design temperature of -40℃ or higher should be at least 139 mm, and it is judged that it should be 140 mm or more considering safety. When determining the stem length of the hydrogen blocking valve for automobiles, constraints on installation in automobiles should be considered.
The recent surge in energy consumption has sharply increased the use of fossil fuels, leading to a steep rise in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere. Interest in hydrogen is growing to mitigate the issue of global warming. Currently, hydrogen energy is transported in the form of high-pressure gaseous hydrogen, which has the disadvantages of low safety and energy efficiency. To develop commercial hydrogen vehicles, liquid hydrogen should be utilized. Liquid hydrogen storage tanks have supports between the inner and outer cylinders to bear the weight of the cylinders and the liquid hydrogen. However, research on the design to improve the structural safety of these supports is still insufficient. In this study, through a thermal-structural coupled analysis of liquid hydrogen storage tanks, the model with three supports, which had the lowest maximum effective stress in the outer tank, inner tank, and supports as proposed in the author's previous research, was used to create analysis models based on the diameter of the supports. A structurally safe design for the supports was proposed.
In this study, flow analysis was performed using ANSYS CFX to evaluate the performance of the 30kg hydrogen fuel cell hexa-copter drone in hovering flight. In the case of a hydrogen fuel cell hexa-copter drone, a total of four cooling fans are mounted on the drone's body in two pairs on the left and right to cool the fuel cell module. In order to evaluate the effect of the air flow from the cooling fan on the aerodynamic properties of the hydrogen fuel cell drone as the mounted cooling fan operates, the change in thrust for the case where the cooling fan operates and does not operate was compared and analyzed. Looking at the analysis results, it was found that the presence or absence of the drone's cooling fan had little effect on the drone's thrust through the thrust results for the six wings.
수소 선박은 미래의 친환경 선박의 하나로 가장 주목받고 있다. 이러한 친환경 선박의 에너지원인 수소를 사용하기 위해서 는 안전성 확보가 가장 중요하다. 본 연구에서는 수소 관련 국내외 규정, 수소 연료 전지에 관한 안전기준, 수소 저장 시설에 관한 안 전기준, 수소 충전 시설에 관한 안전기준을 검토하였고, 수소 선박 안전기준 개발 시에 고려해야 할 누출 및 화염 경보 시스템, 환기 시스템, 폭발 피해 방지 시스템에 관한 기준을 제시하였다. 우리나라는 수소 선박과 수소충전소에 관한 안전기준이 없는 실정이지만, 수소 선박의 안전 운항에 관한 국제 경쟁력을 갖추기 위해서는 수소 선박 관련 실무 규정에서 법령에 이르기까지 넓은 범위에 걸쳐 안전기준이 개발되어야 한다. 그리고 향후 IMO의 규제나 국제 기준의 동향을 상세히 분석하고 이에 적극적으로 대응해 나가야 할 것 이다.
이 실험에서는 α-Al2O3 지지체 위에 진공 코팅(vacuum coating)과 딥 코팅(dip-coating) 기법을 사용하여 GO/γ -Al2O3 중간층을 형성하였고, 무전해도금 방식을 통해 Pd-Ag 수소 분리막을 제작하였다. Pd와 Ag는 각각 무전해도금을 통해 지지체 표면에 증착되었으며, 합금화를 위해 도금 과정 중 H2 분위기 하에서 500°C에서 18 h 동안 열처리를 진행하였다. 제 조된 분리막의 표면과 단면은 SEM을 통해 분석되었으며, Pd-Ag 분리막의 두께는 1.88 μm, GO/γ-Al2O3 중간층을 가진 Pd-Ag 분리막의 두께는 1.07 μm로 측정되었다. EDS 분석을 통해 Pd-77%, Ag-23%의 조성으로 합금이 형성된 것을 확인하 였다. 기체투과 실험은 H2 단일가스와 H2/N2 혼합가스를 이용하여 수행되었다. H2 단일가스 투과실험에서 450°C, 4 bar 조건 하에서 Pd 분리막의 최대 H2 플럭스는 0.53 mol/m²·s로, Pd-Ag 분리막의 경우 0.76 mol/m²·s로 측정되었다. H2/N2 혼합가스 실험에서 측정된 분리막의 separation factor는 450°C, 4 bar 조건에서 Pd 분리막이 2626, Pd-Ag 분리막이 13808로 나타났다.