초록
본 연구에서는 선박용 엔진을 활용하여 E2, E3 사이클 시험 결과로부터 연료 내 황 함유량 변화에 따른 대기오염물질 배출 특성을 조사하였다. 테스트를 위해 사용된 엔진은 360 PS의 엔진(Doosan L126TIH engine)을 활용하였고, 동력계로는 Horiba-Schenck사의 400급 동력계인 W400을 사용하였다. 엔진에서 발생되는 대기오염물질 계측을 위해서는 오스트리아 AVL사의 FTIR과 SPC 장비를 배기라인 후단에 장착해서 사용하였다. 실험 결과로는 E2, E3 사이클 모두에서 연료 내 황 함유량이 증가할수록 THC와 CO의 단위 출력 당 배출량은 감소하고 입자상물질은 증가하였다. 연료의 황 함유량이 증가할수록 동점도가 증가되어 엔진의 연료소모율이 좋아지는 것을 확인하였다. 이는 본 연구에 사용된 엔진의 경우 연료 분사압력이 일정한 상태에서 동점도 증가에 따른 분무입자의 평균입경이 커짐에 따른 연소상태가 개선되었기 때문이라 생각되어진다. 질소산화물의 경우 이번 연구에서는 황함유량의 변화에도 배출량에서는 큰 변화를 보이지 않았다.
In this study, the characteristics of air pollutant emissions from ships' engines have been investigated by conducting E2 and E3 cycle mode tests. A engine 360Ps (Doosan L126TIH engine) and 400kW dynamometer Horiba-Schenck were utilized for engine tests. The FTIR analyzer and SPC were used to measure exhaust gas (NOx, SOx etc.) and PM (particulate matter), respectively. The results showed that the emissions of THC and CO produced from engine were increased with the increase of sulfur content in fuel oils at E2 and E3 cycle modes. The kinetic viscosity of the fuel increased as the sulfur content of the fuel increased, thereby the specific fuel oil consumption (SFC) of the engine improved. This result is considered to be due to improved combustion conditions due to increased average diameters of sprayed particles and due to increased kinetic viscosity under constant fuel injection pressure in this study. In the case of NOx emission, this study showed no significant change in amount of sulfur content.
