초록 ▼

본 연구는 총 3년의 기간으로 진행되며 1차년도에는 수산화가스 발생기의 특성해석을 하기 위하여 기초적인 실험과 전해조 설계 및 기본적인 제작을 하였으며. 세부사항으로는 수산화가스 관련 기초기술, 자료조사 및 기초 실험을 통해서 수산화가스의 특성을 분석 수행하였다.
2차년도에는 기본적인 시스템을 위한 전해조, 여과기 설계 및 정전류원 전원 설계를 하고, 이를 바탕으로 수산화가스 발생기의 실험장치를 제작하였으며, 3차년도에는 실제 수산화가스 발생기를 용접에 적용하기위한 온도센서, 압력센서, 전류차단기, 역화/역류 방지기 등의 안전

본 연구는 총 3년의 기간으로 진행되며 1차년도에는 수산화가스 발생기의 특성해석을 하기 위하여 기초적인 실험과 전해조 설계 및 기본적인 제작을 하였으며. 세부사항으로는 수산화가스 관련 기초기술, 자료조사 및 기초 실험을 통해서 수산화가스의 특성을 분석 수행하였다.
2차년도에는 기본적인 시스템을 위한 전해조, 여과기 설계 및 정전류원 전원 설계를 하고, 이를 바탕으로 수산화가스 발생기의 실험장치를 제작하였으며, 3차년도에는 실제 수산화가스 발생기를 용접에 적용하기위한 온도센서, 압력센서, 전류차단기, 역화/역류 방지기 등의 안전장치를 추가 하여 실제 용접에 적용하여 보았다. 여러 가지 금속을 용접에 이용하여 보면서 수산화가스 용접기의 신뢰성을 확인하였다.

본 연구에서는 기존의 다이오드 방식의 전원방식을 사용하는 수산화 가스 발생기의 단점을 보완 할 수 있는 전류제어형 PWM전원방식을 사용하여 전원장치의 크기를 줄이고, 전류제어를 가능하게 하였다. 또한 펄스 전원을 사용하여 수산화가스 발생효율을 증진시켰으며, 전극의 극성 변환 장치를 사용하여 전극의 수명을 연장하였다. 이러한 연구를 바탕으로 10kW용량의 수산화가스 발생장치를 개발하였고 이 시스템에 용접에 관련한 안전장치들을 추가하여 수산화가스 용접기를 제작하였다. 수 산화가스 용접기를 사용하여 수산화가스만이 갖는 특별한 불꽃 특성을 관찰 할 수 있었으며 일반 가스용접을 대체하는 새로운 용접방식을 제안 하였다. 본 연구에서 적용한 PWM 펄스전원 방식은 향후 개발될 많은 수산화가스 응용장비의 효율 향상에 기여할 것이라 예상된다.

Abstract ▼

This research has been performed for three years. In the first year, the basic experiment, electrolytic cell design, basic manufacturing had been made to interpret the characteristics of Hydrogen-Oxygen-Gas-Generator. As for the detailed matters, the data research on basic technology on Hydrogen-Oxy

This research has been performed for three years. In the first year, the basic experiment, electrolytic cell design, basic manufacturing had been made to interpret the characteristics of Hydrogen-Oxygen-Gas-Generator. As for the detailed matters, the data research on basic technology on Hydrogen-Oxygen-Gas and analysis on characteristics of.Hydrogen-Oxygen-Gas from basic experiment. For basic system, the design on electrolytic cell, filter, constant current source has been made. Based on this, the experiment devices of Hydrogen-Oxygen-Gas-Generator was manufactured. The basic system is possible for experimental electrolytic cell and unit cell experiment and has measuring function of volume test, temperature test of electrolytic cell and pressure, along with general safety devices. In 2nd year, it was aimed to design the source and electrolytic cell of 10(kVA) level Hydrogen-Oxygen-
Gas-Generator. The design and manufacturing of constant current source considering characteristics of Hydrogen-Oxygen-Gas and 1st year experiment. Also the experiment of characteristics and comparative evaluation between constant current source using SCR converter from existing method and constant current source using PWM converter. From this, the 10(kVA) level Hydrogen-Oxygen-Gas- Generator of form was designed and manufactured. In 3rd year, Hydrogen-Oxygen-Gas-Generator was applied at a gas welding machine practically.

This research aimed to improvement on operation characteristics of 10(kVA) level
Hydrogen-Oxygen-Gas-Welder using PWM converter during three year period. In 2nd year, the design and manufacturing of constant current source using PWM converter had been made. From basic experiment in 1st year of characteristics interpretation of
Hydrogen-Oxygen-Gas-Generator, design/basic manufacturing of electrolytic cell, basic characteristic research on Hydrogen-Oxygen-Gas through various experiments and research, the design and manufacturing of constant current source by using PWM converter. In 3rd year, Hydrogen-Oxygen-Gas-Welder has been made using the
Hydrogen-Oxygen-Gas-Generator. In addition, it was equipped with measuring function of internal temperature of electrolytic cell during Hydrogen-Oxygen-Gas-Generate and of pressure, along with the general safety devices for the welding machine. Also this research verified the possibility of Hydrogen-Oxygen-Gas-Welder by means of welding experiments with various metal sheets.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1.국문 요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1.국문 요약문 ...4
• 2.영문 요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...8
• (가) 수산화가스 발생 시스템 (1차년도)...8
• ①수산화가스의 기본특성 ...8
• ②수산화가스의 발생원리 ...11
• ③수산화가스의 제조방법 ...14
• (나) 전기분해 (1차년도)...16
• ①원통형 단위전극 제작 ...16
• ②원통형 단위전극 실험 ...19
• ③단위전극의 방전실험 ...21
• (다) 수산화가스 발생 효율 향상을 위한 전원장치 설계 및 제작 (2차년도)...26
• ①SCR 컨버터를 이용한 전원설계 및 제작 ...26
• ②PWM 컨버터를 이용한 전원설계 및 제작 ...46
• 3. 결과 및 고찰 ...60
• (가) SCR 컨버터 실험결과 및 고찰 (2차년도) ...60
• (나) PWM 컨버터 실험결과 및 고찰 (2차, 3차년도) ...67
• (다) 용접적용시험 (3차년도) ...80
• 4. 결론 ...90
• 5. 인용문헌 ...92
• 6. 연구수행실적조사자료 ...94
• 7. 부록 ...98