• 제목/요약/키워드: $CO_2$ Injection

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디젤기관의 연료분사시기가 배기배출물 특성에 미치는 영향 (Effects of Fuel Injection Timing on Exhaust Emissions Characteristics in Diesel Engine)

  • 임재근;최순열
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2001년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2001 Autumn Annual Meeting)
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    • pp.50-56
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    • 2001
  • A study on the exhaust emissions of diesel engine with various fuel injection timing is peformed experimentally. In this paper, fuel injection timing is changed from BTDC $14^{\circ}$ to $20^{\circ}$ by $2^{\circ}$ intervals, the experiments are performed at engine speed 1800rpm and from load 25% to 100% by 25% intervals, and main measured parameters are fuel consumption rate, Soot, NOx. HC and CO emissions etc. The obtained conclusions are as follows (1) Specific fuel consumption is indicated the least value at BTDC $18^{\circ}$ of fuel injection timing and it is increased in case of leading the injection timing. (2) Soot emission is decreased in case of leading fuel injection timing and it is increased in the form of convex downwards with increasing the load. (3) $NO_x$ emission is increased in case of leading fuel injection timing and it is increased in the form of straight line nearly with increasing the load. (4) HC and CO emissions are decreased in case of leading fuel injection timing and they are changed in the form of convex downwards with increasing the load.

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나노입자기반 CO2 폼을 이용한 CO2 지중저장에 대한 기술적 고찰 (Review of the CO2 Geological Storage Using Nanoparticle-stabilized CO2 Foam)

  • 손한암
    • 자원환경지질
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    • 제53권2호
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    • pp.213-220
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    • 2020
  • 이산화탄소(CO2)를 대염수층에 폼 상태로 주입할 경우 그대로 주입했을 때보다 CO2의 상대투과도가 감소하고 점성도가 증가하여 유동도가 감소한다. 이로 인해 대염수층과의 CO2와의 접촉효율이 증가하면서 궁극적으로 CO2 저장효율이 향상된다. 일반적으로 CO2 폼 형성을 위해서 계면활성제를 사용하였는데, 최근에는 계면활성제만을 사용했을 때보다 안정적인 폼 형성을 위해서 나노입자를 이용한 연구가 많이 수행되고 있다. 이 논문에서는 나노입자 기반 CO2 폼을 이용한 CO2 저장기술에 대해서 소개하였다. 친수성 나노입자의 일부표면을 CO2 친화적인 부분으로 개질하면 입자는 CO2와 물에 양친성을 나타내므로 고온, 고염도 조건의 심부 대염수층에서도 폼은 상대적으로 안정적인 상태를 유지할 수 있다. 경제적인 측면에서 나노기반 CO2 폼 주입공법은 일반적인 CO2 주입보다 비용이 증가하지만 주입 효율성이 향상되므로 가격 경쟁력이 있을 것으로 추정된다. 환경적 측면에서 살펴보자면 세계적으로 오염물질 제거, 석유생산 등 특수한 목적을 위해 대수층이나 저류층에 계면활성제나 나노물질 등의 화학물질 주입이 가능한 상황이다. 그러나 일부 연구에 의하면 나노입자나 계면활성제에는 수생동물에 영향을 줄 수 있는 독성이 있는 것으로 알려져 있기에 환경적 검증된 물질을 사용해야 할 것이다. 따라서 향후에도 추가적인 연구개발을 통해 환경적으로도 안전하면서도 경제적으로도 합리적인 나노기반 CO2 폼 제조 및 주입에 대한 연구가 필요할 것이다.

심층 분사를 통한 해양 이산화탄소 격리 기술 소개 (Review on Ocean Carbon Sequestration through Direct Injection)

  • 박영규;최상화;;이정석;강성길;황진환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.118-124
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    • 2007
  • 해양은 인류가 산업활동을 통하여 방출한 이산화탄소를 대부분 흡수할 수 있으나 자연상태에서는 대기 중 이산화탄소가 해양으로 흡수되는 속도가 매우 느리기 때문에, 가시적인 대기중 온실가스농도저감을 위해서는 인공적으로 해양의 중심층으로 이산화탄소를 직접 분사시켜 해수에 용해시키는 방법을 사용할 수 있다. 화력발전소나 제철소 등 이산화탄소를 대량으로 발생시키는 곳에서 이를 직접 포집하여 선박으로 필리핀해나 일본 동쪽의 공해역으로 운송하여 중심층(수심 $2,000{\sim}3,000\;m$)에 분사시킨다면 수 백년 이상 해양에 저장할 수 있다. 해수에 용해된 이산화탄소는 분사지역을 중심으로 해수의 pH를 감소시키는데, 환경변화가 매우 적은 심해에 적응한 생물들은 작은 환경의 변화에도 큰 영향을 받을 수 있기 때문에, $CO_2$ 분사를 시행하려면 이에 의한 생태영향평가를 수행해야 한다. 생태계에 나타나는 손실이 $CO_2$ 분사에 의한 이득보다 작을 경우에만 심층 분사를 통한 해양 이산화탄소 격리가 경제적인 측면에서 유효하다.

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SPRAY AND COMBUSTION CHARACTERISTICS OF HYDROCARBON FUEL INJECTED FROM PRESSURE-SWIRL NOZZLES

  • Laryea Gabriel Nii;No Soo-Young
    • 한국분무공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.31-37
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    • 2004
  • This paper presents spray and combustion characteristics of hydrocarbon fuel injected from pressure-swirl nozzles. Three commercial nozzles with orifice diameters of 0.256, 0.308 and 0.333mm and injection pressures ranging from 0.7 to 1.3 MPa were selected f9r the experiments. Spray characteristics such as breakup length. spray angle and drop size (SMD) were analyzed using photo image analyses and Malvern Panicle Size Analyzer. The drop size was measured with and without a blower at the same measuring locations. The flame length and width were measured using photo image analyses. The temperature distribution along the axial distance and the gas emission such as CO, $CO_2\;and\;NO_x$ were studied. The breakup length decreased with an increase in injection pressure for each nozzle but increased with an increase in nozzle orifice diameter. The spray angle increased and SMD decreased with an increase in injection pressure. The flame with an increased linearly with an increase in injection pressure and in nozzle orifice diameter. The flame temperature increased with an increase in injection pressure but decreased along the axial distance. The maximum temperatures occurred closer to the burner exit and flame at axial distance of 242mm from the diffuser tip. The experimental results showed that the level of CO decreased while that of $CO_2\;and\;NO_x$ increased with an increase in injection pressure and nozzle orifice diameter.

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모형 가스터빈 연소기의 2차공기 주입에 따른 연소배출특성 (Combustion Emission Characteristics on the Effect of Secondary Air Injection in Model Gas Turbine Combustor)

  • 김규성;임경달;이도형
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.84-89
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    • 2000
  • The purpose of this study is to investigate the combustion emission characteristics by the effect of secondary air injection and variation of the excess air ratio in combustion field of model gas turbine combustor. For this purpose, mean temperature, CO, $CO_2$, $O_2$ and HC concentrations were measured by changing excess air ratio and secondary air injection. As a result of this study, mean temperature was decreased and CO, HC emission increased by increasing the excess air ratio of secondary air. Therefore, this results showed the secondary air injection effected strongly on the flame structure and combustion emission characteristics.

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Potentiometric Determination of L-Malate Using Ion-Selective Electrode in Flow Injection Analysis Syste

  • Kwun, In-Sook;Lee, Hye-Sung;Kim, Meera
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제4권1호
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    • pp.79-83
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    • 1999
  • A potentiometric biosensor employing a CO3-2 ion-selective electrode(ISE) and malic enzyme immobilization in al flow injection analysis (FIA) system was constructed. Analytical parameters were optimized for L-malate determination . The CO3-2 -ISE-FIA system was composed of a pump, an injector, a malic enzyme (EC1.1.1.40) reactor, a CO3-2 ion-selective electrode, a pH/mV meter and a recorder. Cofactor NADP was also injected with substrate for theenzyme reaction into the system. Optimized analytical parameters for L-malate determination in the CO3-2 ISE-FIA system were as follows ; flow rate, 14.5ml/hr ; sample injection volume, 100ul; enzyme loading in the reactor, 20 units ; length of the enzyme reactor , 7 cm ; tubing length form the enzyme reactor to the detector as a geometric factor in FIA, 15 cm . The response time for measuring the entire L-malate concentration range (10-2 ~10-5 mol/L ; 4 injections )was <15minutes . In this CO3-2 -ISE-FIA system, the potential differences due to th eformation of CO3-2 by the reaction of malic enzyme on L-malate were correlated to L-malate concentration in the range of 10-2 ~10-5mol/L ; the detection limit was 10-5 mol/L. This potentionmetric CO3-2 ISE--FIA system was found to be useful for L-malate measurement.

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사출구 온도와 CO2 가스주입이 현미·야채류 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향 (Effects of Die Temperature and CO2 Gas Injection on Physical Properties of Extruded Brown Rice-Vegetable Mix)

  • 길선국;류기형
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.1848-1856
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    • 2013
  • 녹차, 토마토, 호박가루 첨가와 사출구 온도, $CO_2$ 가스 주입에 따라 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화특성, 기계적 특성, 색도, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조를 분석하였다. 수분함량 27%, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, 사출구 온도(60, 80, $100^{\circ}C$), $CO_2$ 가스 주입량(0, 150 mL/min)으로 조절하였다. 원료는 알파현미 25%, 현미가루 50%와 당류 16%에 녹차, 토마토, 호박을 각각 9%씩 혼합하여 사용하였다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 온도 $100^{\circ}C$, $CO_2$ 가스 주입량 150 mL/min, 호박가루를 첨가했을 때 52.67 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. $CO_2$ 가스를 주입하지 않은 경우 사출구 온도는 직경팽화율에 큰 영향을 주지 않았으나 직경팽화율은 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스를 주입함에 따라 증가하였다. $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 녹차 첨가 시 사출구 온도와 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 밀도는 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 사출구 온도 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스 주입 시 $100^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스를 주입하지 않을 때와 비슷한 기공의 크기와 수를 보여주었다. 모든 사출구 온도에서 $CO_2$ 가스 주입시 파괴력은 감소하였다. 수분용해지수는 사출구 온도증가 시 감소하고 $CO_2$ 가스 주입 시에는 증가하는 경향을 나타내었으며, 수분흡착지수는 사출구 온도와 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 증가하였다. 사출구 온도 $60^{\circ}C$에서 $CO_2$ 가스 주입을 통한 저온 압출성형은 생식 제조에 적용할 수 있는 가능성을 나타내고 있다.

DME 분사 시기 조절을 통한 수소-DME 부분 예혼합 압축착화 연소 제어 (Combustion Control through the DME Injection Timing in the Hydrogen-DME Partially Premixed Compression Ignition Engine)

  • 전지연;배충식
    • 한국연소학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.27-33
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    • 2013
  • Hydrogen-dimethy ether(DME) partially premixed compression ignition(PCCI) engine combustion was investigated in a single cylinder compression ignition engine. Hydrogen and DME were used as low carbon alternative fuels to reduce green house gases and pollutant. Hydrogen was injected at the intake manifold with an injection pressure of 0.5 MPa at fixed injection timing, $-210^{\circ}CA$ aTDC. DME was injected directly into the cylinder through the common-rail injection system at injection pressure of 30 MPa. DME inejction timing was varied to find the optimum PCCI combustion to reduce CO, HC and NOx emissions. When DME was injected early, CO and HC emissions were high while NOx emission was low. As the DME injection was retarded, the CO and HC emissions were decreased due to high combustion efficiency. NOx emissions were increased due to the high in-cylinder temperature. When DME were injected at $-30^{\circ}CA$ aTDC, reduction of HC, CO and NOx emissions was possible with high value of IMEP.

P-파 속도 영상화에 근거한 물로 포화된 이방성 사암에서의 $CO_2$ 이동에 관한 실험 연구 (Laboratory study of $CO_2$ migration in water-saturated anisotropic sandstone, based on P-wave velocity imaging)

  • 설 자구;뢰 흥림
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.10-18
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    • 2006
  • 물로 포화된 이방성 사암에 기체상, 액체상, 그리고 초임계상의 $CO_2$를 주입하면서 P 파의 속도 변화를 측정하였다. 층리면에 수직한 방향과 수평 방향을 따라 시추한 2 개의 원통 모양의 Tako 사암들에 압전 송수신 배열 시스템을 이용하여 P 파 속도를 측정하였다. $CO_2$ 주입으로 인한 속도 변화는 일반적으로 -6%의 평균값을 보였으며 초임계상의 $CO_2$를 주입하는 경우에 약 -16%의 최대값을 나타냈다. 차분도착주시법(differential arrival-time)으로부터 얻은 P 파 속도 토모그램은 $CO_2$의 유동이 층리면에 평행할 때보다 수직한 경우 $CO_2$의 이동 양상이 더 복잡하다는 것을 명백히 보여주고 있다. 또한 P 파 속도 영상의 차이가 $CO_2$의 상과 암석내 공극분포의 불균질성과 관련되었음을 발견하였다. 초임계상의 $CO_2$를 주입한 경우, 탄성파 영상은 기체상과 액체상의 $CO_2$를 주입한 경우에 비해 가장 큰 속도 감소를 보였다 이 결과는 지중 격리시 $CO_2$ 모니터링에 대한 탄성파 방법의 효용을 확신시켜 줄 것이다.

Spin injection and transport properties of Co/Au/Y$Ba_2$$Cu_3$$O_y$ tunnel junctions

  • Lee, Kiejin;Kim, Sunmi;Ishibashi, Takauki;Cha, Deokjoon
    • Progress in Superconductivity
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    • 제3권1호
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    • pp.70-73
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    • 2001
  • We report the spin injection and transport properties of three terminal devices of Co/Au/$YBa_2$$Cu_3$$O_{y}$(F/N/S) tunnel junctions by injection of spin-polarized quaiparticles using a cobalt ferromagnetic injector. The observed current gain depends on the thickness of Au interlayer and is directly related to the nonequilibrium magnetization due to spin relaxation effects. The tunnel characteristic of a F/N/S tunnel junctions exhibited a zero bias conductance peak (ZBCP). The suppression of the ZBCP was observed due to the suppression of Andreev reflection at the interface, which is due to the spin scattering processes at the interface between a ferromagnetic and a d-wave superconductor.r.

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