• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.497-504
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• 2023

본 연구에서는 소형선박용 중·고속 디젤엔진에 적용하여 연구 중인 SCR+DPF 기술을 저속엔진이 설치된 선박에 탑재하여 해상 실증 시험을 수행하였다. 대상 선박(총 톤수 2,881 톤, 정격출력 1,470kW@240rpm ×1)은 국내 연해를 운항하는 일반화물선으로 배출저감설비의 선박 탑재를 위해 도면 개발, 승인 및 선박 임시검사를 수행하였다. 저감성능 확인을 위해서 가스상물질 측정장비는 NOx technical code 및 ISO-8178의 분석방법을 준용하는 장비를 사용하였으며, 입자상물질 측정장비는 국제해사기구(IMO)에서 논의하고 있는 블랙카본 측정 방법 중 하나인 스모크미터를 사용하였다. 시험은 황 함유량 따라 MGO(0.043%), LSFO(0.42%) 2종의 연료를 사용하였으며 실제 운항하는 엔진회전수(130, 160 및 180 rpm)를 고려하여 시험 조건을 설정하였다. 시험 조건에 따라 배출저감설비의 전·후단에서 가스상 및 입자상(매연) 물질을 측정하여 배출저감설비의 저감효율을 확인하였으며 모든 시험 조건에서 NOx의 경우 90% 이상, 입자상물질(매연)의 경우 95% 이상의 저감효율을 확인하였고 엔진 성능의 영향을 줄 수 있는 배기가스 압력은 허용배압 기준인 50mbar 이하를 만족하였다. 본 연구를 통해 해상실증 연구의 중요성과 중소형 저속엔진 선박의 질소산화물 및 입자상물질의 동시 저감을 위한 대응 기술로 SCR+DPF 설비 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1022-1027
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• 2011

디젤 엔진은 실린더 안에 공기를 흡입·압축한 후에 액체연료를 분사하여 연소하기 때문에 압축비가 높다. 높은 압축비로 인해 높은 열효율을 가지고 있지만 국부적인 고온 반응 구간에서 NOx 생성과 PM의 배출 증가와 같은 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 연구기관, 대학 등에서 많은 연구가 이루어지고 있으며 그 중에서 수소를 흡기 중에 첨가하여 공급하는 기술이 연구되고 있다. 본 연구에서는 HHO가스를 흡기중에 첨가하여 바이오디젤 혼합 연료를 사용한 산업용 디젤기관에 미치는 영향을 분석 하였다. 실험조건은 0%, 50%, 100% 부하에서 엔진속도를 700rpm, 1000rpm, 1300rpm, 1600rpm, 1900rpm으로 구분하였다. 실험결과 최대 토크와 최대압력은 증가하는 경향을 보였으며, 연료소 모율은 감소하는 것으로 나타났다. 스모크농도 및 일산화탄소의 농도는 크게 저감되었고 질소산화물의 배출은 유사한 특성을 나타내었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권6호
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• pp.628-636
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• 2005

In this paper. the effects of a WI(Water Injection) in the intake pipe for a 4-cylinder Dl(Direct Injection) diesel engine are investigated experimentally, The WI system was controlled by the duty cycle from the intake manifold's temperature and MAF(Manifold Air Flow) First. effect of EGR on NOx reduction was investigated. Then WI system was applied to reduce NOx As the results. we can make the NOx map and visualize the NOx results by variation of engine speed and engine load It was known that effect of WI system on NOx reduction without the EGR was better than the with EGR base engine except of low load and speed condition.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.145-146
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• 2006

The main objective of this research is to develop a system which will provide a more efficient fuel saying measure for the current marine products industry situation caused by the increased cost of oil. For that function, the developed system has been verified using the medium of blending oil known as the MF 30 class. As a result, MF 30 was confirmed meeting the International Standard for NOx emissions and content of Sulfur. Oil composition and soot level analysis showed that it is acceptable to use MF 30 class in condition of proper engine running operation and pre-refinery treatment.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.641-647
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• 2017

디젤 엔진은 가솔린기관에 비해 강력한 파워와 연료의 경제성 및 $CO_2$ 배출양이 적어 상용차뿐만 아니라 일반승용차에서도 시장의 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 디젤 엔진의 연소특성상 국부적인 고온반응 영역에서 질소산화물과 확산연소 영역에서 입자상물질이 많이 배출되므로 엄격해진 배기규제를 충족시키기 위해서 자동차와 선박등 촉매후처리장치 장착의 비중이 점차 증가하고 있다. 그 중 입자상물질 저감장치로써 입자상물질필터가 장착되어 왔으나 PM중 약 50%가 연료와 엔진오일에서 석출된 재 성분이 침적되면 필터를 손상시키므로 고온의 연소방식이 아닌 세정제를 이용한 제거기술이 절실히 필요하다. 이 연구의 목적은 디젤 엔진용 촉매코팅된 디젤입자상물질필터에 침적된 재를 세정을 함에 있어서 촉매의 물질의 물리화학적인 특성을 연구하는 것이다. 30분 동안 세정제에 담근 S4 샘플은 침투력이 강한 성분으로 인하여 입자들끼리 응집되고 수축되었다. 재에 침투력이 강한 침투제와 물과 기름을 혼합시켜주는 계면활성제 성분이 적절하게 제조된 S1 샘플의 세정특성이 가장 좋았다. 침투제인 수산화칼륨과 규산나트륨 성분이 첨가된 S4 샘플의 와쉬코트 손실률은 약 13%로 증가하였다. 촉매코팅된 디젤입자상물질필터의 와쉬코트 손실률이 약 13% 이하조건에서 유해가스 성분을 저감시킬 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.115-122
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• 2006

To evaluate the durability characteristics of in-direct injection diesel engine using BDF 20(a blend of 20% biodiesel fuel and 80% diesel fuel in volume), an IDI diesel engine used to commercial vehicle was operated on BDF 20 for 300 hours. Engine dynamometer testing was completed at regularly scheduled intervals to investigate the combustion characteristics, engine performance and exhaust emissions. The engine performance and exhaust emissions were sampled at 1 hour interval for analysis. From the results, the combustion variations such as the combustion maximum pressure($P_{max}$) and the crank angle at which this maximum pressure occurs(${\Theta}_{Pmax}$) were not appeared during long-time dynamometer testing. Also, BSFC with BDF 20 resulted in lower than with diesel fuel. The peak pressure with BDF 20 was higher than that with diesel fuel due to the oxygen content in BDF. And, BDF 20 resulted in lower emissions of carbon monoxide, carbon dioxide, and smoke emissions with a little increase of oxides of nitrogen than diesel fuel. It was concluded that there was no unusual deterioration of the engine, or any unusual change in exhaust emissions during the durability test of an IDI diesel engine using BDF 20.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.232-237
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• 2009

$Ag/Al_2O_3$ 촉매하에 디젤 엔진에서 배출되는 NOx를 정화하기 위하여, 수소가 풍부한 바이오디젤을 환원제로 사용하였다. Ag 전구체 함침과정에서 촉매기공이 부분적으로 폐쇄되는 것을 BET 실험을 통하여 관찰하였다. 2% $Ag/Al_2O_3$ 촉매의 형상과 조성은 산처리 과정을 거치더라도 변화하지 않는 것을 SEM과 EDXS 분석으로부터 확인하였다. $Ag/Al_2O_3$ 촉매 표면에서 생성되는 -NCO 와 -CN을 in-Situ DRIFT 방법을 사용하여 관찰하여 HC-SCR에서의 NOx 제거 반응구조를 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.43-48
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• 2008

The exhaust emissions of diesel engine are recognized as a major cause influencing environment strongly. In this study, the possibility of biodiesel fuel and oxygenated fuel(dimethoxy methane; DMM) was investigated as an alternative fuel for a naturally aspirated direct injection diesel engine. The smoke emission of blending fuel(biodiesel fuel 90vol-%+DMM 10vol-%) was reduced approximately 70% at 2500rpm, full load, in comparison with the diesel fuel. But, power, torque and brake specific energy consumption showed no significant differences. But, NOx emission of biodiesel fuel and DMM blended fuel increased compared with commercial diesel fuel due to the oxygen component in the fuel. It was needed a NOx reduction counterplan that EGR method was used as a countermeasure for NOx reduction. It was found that simultaneous reduction of smoke and NOx emission was achieved with BDF(95 vol-%) and DMM(5 vol-%) blended fuel and cooled EGR method(15%).

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.32-38
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• 2004

To evaluate the durability of direct injection diesel engine using biodiesel fuel, a small D. I. diesel engine was operated on a blend(BDF 20) of 20％ biodiesel fuel and 80％ diesel fuel for 200 hours. Engine dynamometer test was performed at a load of 90％ and a speed of 1900 rpm to monitor the engine performance and exhaust emissions. Engine performance parameters and exhaust emissions were sampled at 1 hour interval for analysis. The combustion maximum pressure and the crank angle at this maximum pressure as a combustion variation factor were considered to study the combustion characteristics of BDF 20 in diesel engine during durability test. As the results, the standard deviations and errors of combustion variation factors on BDF 20 were very little and combustion characteristics were very stable during the durability test. BDF 20 resulted in lower emissions of carbon monoxide, carbon dioxide, and smoke emissions with special increase of nitrogen oxides compared to diesel fuel. There was no also unusual change in engine oil composition from using BDF 20. Most of engine parts were clean and showed little wear, but soots were detected around the hole of fuel injector when BDF 20 was used in direct injection diesel engine for 200 hours.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.76-81
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• 2006

Modem after-treatment technology has been developed variously in order to decrease exhausted emission in diesel engine. However, it seems very difficult to comply with updated stringent emission standards. Specially, it has been many years that exhaust gas from gasoline automobile rather than from diesel is the major object concerned by Korea and other countries, and it is strongly required on the reduction techniques on harmful NOx and PM among those compositions. Thus, this research focused on the electronic control EGR and the target for this research is heavy-duty turbo-diesel engine with EGR technology(High pressure route and low pressure route system).