• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제33권10호
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• pp.45-49
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• 2004

디젤 차량의 연료인 경유를 대체하기 위하여 개발된 청정 재생 연료로 EU 및 미국 등 선진구에서 보급이 급속하게 이루어지고 있는 바이오디젤의 활용 현황에 대해 소개하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권11호
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• pp.1065-1072
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• 2012

바이오디젤 연료는 그 안에 포함된 산소성분으로 인해 압축착화엔진에 사용했을 때 일반디젤 연료보다 더 적은 입자상 물질을 배출한다. 따라서 이 연료를 저온연소 기법에 적용하는 경우 보다 효과적으로 $NO_x$-PM을 동시 저감할 수 있고 그로부터 저온연소 운전영역의 확장을 기대할 수 있다. 이번 연구에서는 일반디젤과 대두유 기반의 바이오디젤 연료를 이용하여 산소농도 5~7%의 Dilution controlled regime에서 저온연소 운전을 구현하고 성능 및 배기 특성을 조사하였다. 엔진 실험 결과로부터 바이오디젤 연료의 경우 디젤에 비해 약 14% 낮은 발열량에도 불구하고 높은 세탄가 및 함산소 성질로 인한 연소효율 증가로 동일 연료량 분사 시 이보다 더 낮은 약 10~12% 정도의 출력이 감소함을 볼 수 있었다. 배기 측면에서도 바이오디젤 내 산소원자가 입자상물질의 산화반응을 촉진하여 최대 90%의 smoke 저감이 가능함을 관찰하였다. 또한 엔진 과급 실험으로부터 과급을 사용하여 저온연소 및 바이오디젤 사용으로 인한 출력 저하를 개선할 수 있음을 확인하였으며 과급과 바이오디젤 연료의 동시 적용을 통해 산소농도 11~12%의 EGR 가스 투입으로도 저온연소에 상응하는 PM-$NO_x$ 동시 저감이 가능함을 보여주었다. 이런 결과는 결국 이와 같은 과급 및 바이오디젤 연료의 적절한 조합으로부터 엔진 출력 향상과 배기특성 개선이 동시에 달성할 수 있고 이로부터 운전영역의 확대가 가능함을 의미한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.79-82
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• 2008

바이오디젤은 식물성기름등으로부터 제조시 메탄올과의 반응으로부터 제조되므로 바이오디젤의 잔존 메탄올은 화재폭발위험성을 높일 수 있다. 바이오디젤에 존재하는 메탄올의 위험도를 측정하기 위하여 바이오디젤에 메탄올을 일정 비율로 첨가하여 인화점과 동점도를 측정하였다. 바이오디젤의 인화점은 메탄올의 증가에 따라 현저히 감소하였으며 동점도도 감소하는 것으로 나타났다. 실험결과 바이오디젤 연료에 반응물 메탄올이 잔존하거나 또는 연료의 점성을 낮추기 위하여 첨가되는 메탄올은 바이오디젤의 인화점을 낮추어 화재폭발 위험성이 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권5호
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• pp.603-608
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• 2012

요즈음 환경오염 문제와 대체에너지 문제에 관심이 증대되고 있다. 디젤기관은 일반적으로 육상과 해상에서 동력을 생산하는데 사용되고 있는데, 디젤기관의 연소특성과 배기배출물 특성은 기관의 운전시간이 증가함에 따라 연료계통의 마모와 연소실 주위상태의 변화로 달라진다. 본 논문은 약 20여년 사용한 디젤기관에 바이오디젤혼합유를 사용할 경우, 연소특성과 배기배출물 특성에 미치는 연료분사시기의 영향을 고찰하기 위하여 실험적으로 연구하였다. 실험기관의 원래 연료분사시기는 BTDC $22^{\circ}$ CA이었는데, 20여년 운전한 후에 연료소비율과 배기배출물 특성에 대하여 실험적으로 최적의 연료분사시기를 분석한 결과, BTDC $26^{\circ}$ CA로 변경되었음을 알았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.72-77
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• 2012

화석연료로부터 배출되는 유해 배기가스를 줄이기 위하여 대체연료기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 바이오디젤연료가 산업용디젤기관의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대두유를 이용하여 연료를 제조하고 이를 엔진에 적용하여 성능시험을 수행하였다. 실험조건은 바이오디젤의 혼합율 0%, 10%, 20%에서 부하조건을 0%, 50% 최대부하까지, 엔진속도를 700rpm에서 1900rpm까지로 하였다. 실험 결과 바이오디젤 첨가율의 증가에 따라 최대토크는 감소하였고, 질소산화물은 약간 증가하였지만 스모크와 일산화탄소는 감소하였다. 이러한 경향은 부하가 증가함에 따라 크게 나타났다.

• LP가스
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• 통권71호
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• pp.49-53
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• 2000

대형디젤엔진의 대체용으로 LPG 엔진을 개발함에 있어서 차세대 연료공급방식인 LPG 연료의 액상분사방식을 채택하여 기존의 믹서방식의 연료공급시스템을 가진 LPG 엔진보다 고출력, 고효율, 저공해성을 추구하고자 하였다. 이를 위한 기초연구로서 먼저 단기통 연소엔진을 이용하여 대형엔진에 LPG 연료 적용 가능성, 액상분사 시스템을 포함한 여러 가지 연료공급방식에 따른 엔진의 성능파악, 대형엔진에 적합한 최적 선회비의 결정, 연료조성에 따른 엔진성능의 변화 등을 알아보았다. 실험결과, 대형엔진에 LPG 연료의 적용은 아무런 문제점이 없었으며 LPi 연료공급방식은 다른 방식에 비해서 10%정도의 체적효율 및 출력의 증가를 확인할 수 있었다. 최적의 선회비는 2.0 부근에서 형성되었고, 연료 조성은 프로판 대 부탄의 비율이 60 : 40에서도 정상적으로 운전됨을 확인하였다. 시제품 엔진의 경우, 과급방식의 KL6i 엔진을 개발하기 앞서 좀더 기술적 접근이 용이한 자연흡입방식의 K-1엔진의 개발이 선행되었으며 현재 개발 진행중인 K-1엔진의 성능평가 결과, 기존의 디젤엔진에 비해 출력성능이 20% 정도 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히 대형차량에서 중요시 생각되는 저속토크 성능이 매우 우수한 것으로 파악되었다. 이러한 결과를 바탕으로 단기통 연소엔진에서 확인된 최적화된 연료조성과 선회비를 향후 K-1엔진에 적용할 예정이다. 최근 열린 가스학회 추계발표회와 LPG자동차세미나의 주요내용을 게재한다.

• 한국가스학회지
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• 제14권1호
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• pp.8-14
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• 2010

본 연구에서는 LPG/바이오디젤 혼합연료의 직접분사식 디젤엔진 적용성에 관한 실험을 수행하였다. 특히, 혼합연료를 엔진에 적용하는 경우 엔진성능, 배출가스 (미연탄화수소, 일산화탄소, 질소산화물, 이산화탄소), 연소안정성에 대한 실험을 1,500 rpm의 엔진회전수 조건에서 수행하였다. 바이오디젤은 질량대비 20-60% 범위로 LPG에 혼합하였다. 바이오디젤을 40% 이상 혼합하는 경우 엔진은 모든 부하영역에서 매우 안정적으로 연소되었다. 바이오디젤의 혼합율이 증가할수록 혼합연료의 세탄가가 향상되어 연소시작 시점이 진각되었다. 혼합연료를 사용하면 저부하에서는 과혼합에 의한 부분연소로 인하여 THC와 CO의 배출량이 급증하였으며, NOx의 경우 저부하에서는 배출량이 디젤연료에 비해서 낮았으며 고부하에서는 더 많이 배출되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.67-73
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• 2011

본 연구는 DME-바이오디젤 혼합연료의 분무 및 연소, 배기 특성을 바이오디젤과 비교한 실험적 연구이며 실험연료는 바이오디젤 (BD100)과 중량 기준으로 DME를 20% 혼합한 DME-바이오디젤 혼합연료 (B-DME20)이다. 거시적 분무 특성을 연구하기 위하여 분무 이미지로부터 분무도달거리, 분무각을 측정하였으며, 연소 및 배기 특성은 단기통 직접 분사식 압축착화 기관을 이용하여 분석하였다. 실험결과 바이오디젤과 DME-바이오디젤 혼합연료는 분사율에서는 큰 차이가 없었지만 혼합연료의 경우에 착화지연기간이 짧고 연소압력이 높았으며soot 배출물이 현저하게 줄어들었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.998-1003
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• 2006

본 연구에서는 디젤기관의 친환경 대체연료인 GTL 연료 사용으로 인한 기관성능 및 배출가스의 특성을 알아보기 위하여 12,000cc급 대형디젤기관을 기관성능 모드에서 GTL 및 ULSD 연료를 사용하여 실험 분석하였으며 단일 모드를 사용하여 기관 속도 및 부하에 따른 배출가스 특성을 파악하였고, 최종적으로 2006년 현재 국내 규제시험 모드이고 유로IV 규제 모드인 ESC 모드를 사용하여 GTL연료의 성능 및 배출가스의 배출 특성을 분석하여 현재 운행 중인 대형디젤기관으로의 적용 가능성을 검토하였다.

• 청정기술
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• 제14권2호
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• pp.144-151
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• 2008

천연가스로부터 합성가스를 거쳐 제조되는 디메틸에테르가 디젤 대체연료로서 가지는 환경적 가치를 평가하기 위하여 전과정평가를 실시하였다. 전과정평가를 위한 시스템 경계 안에는 디젤과 디메틸에테르 두 물질에 대한 원료 물질의 획득부터 연소를 통한 최종 소비까지의 과정이 포함되었다. 디젤과 디메틸에테르 각각에 대한 목록분석을 실시한 결과 천연자원의 소모와 대기오염물질의 배출이 두 물질과 관련된 가장 중요한 환경오염인자라는 것을 알 수 있었다. 두 물질에 대한 영향평가의 결과로부터 인간의 건강과 생태계 보전이라는 측면에서는 디메틸에테르가 환경적으로 우수하지만 천연자원의 고갈이라는 측면에서는 디젤이 보다 우수함을 알 수 있었다. 목록분석과 영향평가의 결과를 바탕으로 디젤 대체연료로서 디메틸에테르가 가지는 환경적 가치를 제고하기 위한 방안을 제시하였다.