• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.110.1-110.1
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• 2011

최근 식물성 기름으로부터 생산된 바이오디젤의 보급이 활발해지면서, 그 원료의 안정적 확보에 대한 어려움과 원료가격 상승의 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 대안으로 다양한 종류의 기름이 검토되고 있으며, 그 중 하나가 축산 폐유지를 이용한 바이오디젤의 생산이다. 그러나 축산 폐유지로부터 생산된 바이오디젤은 저온유동성이 열악하여 개선이 필요하다. 축산 폐유지 바이오디젤의 저온필터막힘점은 $6{\sim}8^{\circ}C$로 국내 동절기 품질 기준 $0^{\circ}C$ 이하를 만족하지 못한다. 본 연구에서는 축산 폐유지로부터 생산된 바이오디젤의 열악한 저온특성을 개선하기 위해 저온필터막힘점 개선 첨가제 6종을 사용하여 각각의 첨가제 혼합에 의한 저온유동성 개선 효과를 분석하였다. 각각의 첨가제를 1,000 ~ 5,000ppm 범위에서 폐돈지 및 폐우지 바이오디젤에 첨가하였다. 그 결과, Wintron을 제외한 나머지 첨가제는 폐돈지 바이오디젤의 저온필터막힘점을 최저 $0^{\circ}C$까지 개선할 수 있었다. 하지만 폐우지 바이오디젤의 경우, 첨가제에 의한 저온유동성 개선의 효과는 매우 적었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.35 no.8
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• pp.1022-1027
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• 2011

A diesel engine works in high compression ratio due to injection of diesel fuel after compression of air. Therefore the engine has a high thermal efficiency, while nitrogen oxide is produced a lot in high flame temperature regions. In order to solve the problem this study HHO gas is added into the intake air of the industrial diesel engine. The test conditions are loads of 0%, 50% and 100% and engine speeds of 700 to 1900 rpm. The results show the maximum torque and pressure is increased, fuel consumption, smoke and CO emissions are decreased and NOx emission is remained at same level.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.5
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• pp.515-519
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• 2014

The fuel properties of biodiesel produced by changing the mixing ratio of methanol and ethanol in trans-esterification of soybean oil and lard were evaluated in this paper. The solubility of oil and fat in ethanol was higher than that in methanol. Also the more homogeneous biodiesel was produced as increasing the mole ratio of ethanol. The conversion characteristics of lard was the best at the mixing mole ratio of methanol and ethanol was 6 : 6 at the reaction temperature of $60^{\circ}C$. On the other hands, the best biodiesel conversion characteristics for soybean oil was obtained at the mixing mole ratio of 3 : 3. The kinematic viscosities of soybean oil and lard based biodiesel were 4.17~4.35 cSt and 4.69~4.93 cSt, respectively. The oxidation stability and higher heating value increased with increasing the mole ratio of ethanol. The oxidation stability satisfied the criteria of biodiesel quality of 6 hours. And finally, the higher heating value was approximately 40 MJ/kg.

• Journal of Power System Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.5-12
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• 2008

We measured emission characteristics of CRDI diesel engine equipped with a commercial CPF. Experimental parameters adopted a neat diesel fuel, a blend of diesel fuel with 20% biodiesel, a blend of diesel fuel with 15% biodiesel and 5% ethanol. The experiments were carried out to measure the emission and engine performance according to ESC 13-mode cycles. The maximum torque with biodiesel blend fuel is slightly lower than that of neat diesel fuel in the entire the 13-mode cycles, and 5% ethanol and 15% biodiesel blend fuel is slightly higher than that of neat diesel fuel. THC and CO emissions of the biofuel blended diesel fuel were slightly increased and decreased, and mean conversion efficiencies of THC and CO on the commercial CPF were achieved about 70$\sim$87% in the ESC 13-mode. From the measurement by the Scanning Mobility Particle Sizer(SMPS), the total number and mass of nano-sized particles by a commercial CPF were decreased about 97.8% and 96.8 % in the range of the nano-size from 10.6 to 385nm, respectively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.11
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• pp.1163-1168
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• 2011

Compared with the spark-ignition gasoline engine, the compression-ignition diesel engine has reduced fuel consumption due to its higher thermal efficiency. In addition, this reduction in the fuel consumption also leads to a reduction in $CO_2$ emission. Diesel engines do not require spark-ignition systems, which makes them less technically complex. Thus, diesel engines are very suitable target engines for using biofuels with high cetane numbers. In this study, the spray characteristics of biofuels such as vegetable jatropha oil and soybean oil were analyzed and compared with those of diesel oil. The injection pressures and blend ratios of jatropha oil and diesel oil (BD3, BD5, and BD20) were used as the main parameters. The injection pressures were set to 500, 1000, 1500, and 1600 bar. The injection duration was set to $500{\mu}s$. Consequently, it was found that there is no significant difference in the characteristics of the spray behavior (spray angle) in response to changes in the blend ratio of the biodiesel or changes in the injection pressure. However, at higher injection pressures, the spray angle decreased slightly.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.32 no.1
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• pp.27-46
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• 2023

This paper investigates how interfuel substitution affects carbon dioxide (CO₂) emissions with a focus on the use of biodiesel blended fuels. The results show that the Divisia elasticity of diesel demand is the greatest because the transportation sector relies heavily on diesel. Also, while the own-price elasticity of each fuel demand is negative, the results reveal that diesel demand is more inelastic than the demand for gasoline and LPG. Moreover, gasoline is a substitute for diesel and electricity, and diesel is a substitute for LPG and a complement for electricity. Regarding the effects on carbon dioxide emissions, this paper computes the potential CO₂ emissions associated with interfuel substitution using the coefficients of CO₂ emissions. The results show that using biodiesel blended fuels contributes to reducing CO₂ emissions, but it appears that the price-induced interfuel substitution is a main factor affecting CO₂ emissions.

• Korea Petroleum Association Journal
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• s.287
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• pp.59-64
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• 2012

금년초부터 지식경제부의 발주로 한국석유관리원(이하 석관)에서 RFS(신재생연료의무보급제도) 국내 도입방안 연구를 수행중에 있으며, 연료업계, 지동차업계, 전문가 등이 참여하는 TF가 구성 운영되고 있다. 이미 2007 년부터 바이오디젤 0.5%가 자동차용경유에 혼합되어 사용되고 있는 가운데, 지경부에서는 신재생에너지법 상에 동 제도를 담아 고시가 아닌 법의 형태로 운용하려는 계획을 갖고 있다. 또한, 국회 지경위에서도 RFS 제도 시행 법안이 논의되었으나 계류된 바 있다. 국내 전체 차량이 1,870만대에 달하고 있는 상황에서 바이오연료 의무보급제도 시행은 전체 국민에게 영향을 미치는 중요사항이나 만큼 반드시 사전검토가 필요한 사항 등에 대해 논하고자 한다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.3
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• pp.10-15
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• 2012

Recently we have a growing interest in environmental pollution and alternative energy. Diesel engine is generally used to produce the power on the ground and the sea. However, the combustion characteristics are changed on account of the wear of fuel system and the altered ambient condition of the combustion chamber by the increment of the engine operation hour. Therefore combustion characteristics on fuel injection timing are experimentally investigated to find out the optimum fuel injection timing in the case of the aged diesel engine using biodiesel blend oil. Cylinder pressure, rate of pressure rise, rate of heat release and combustion gas temperature are risen by the advancing fuel injection timing, while the exhaust gas temperature and soot emission level are decreased by the advancing of fuel injection timing. The least specific fuel oil consumption is indicated at BTDC $26^{\circ}$ CA on the 75%load and at 1800rpm.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.420-427
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• 2017

Recently, the depletion of fossil fuels, global warming and environmental pollution have emerged as a worldwide problem, and studies of new renewable energy sources have been progressed. Among the many renewable energy sources, the use of bio fuel has the potential to displace fossil fuels due to low price, easy to handle, and the abundant sources. Pyrolysis oil (PO) derived from waste wood and sawdust is considered an alternative fuel for use in diesel engines. On the other hand, PO is limited to diesel engines because of its low cetane number, high viscosity, high acidity, and low energy density. Therefore, to improve its poor properties, PO was mixed with alcohol fuels, such as ethanol. Early mixing with ethanol has the benefit of improving the storage and handling properties of the PO. Furthermore, a PO-ethanol blended fuel was injected separately, which can be fired through pilot-injected diesel in a dual-injection diesel engine. The experimental results showed that the substitution of diesel with blended fuel increases the amount of HC and CO, but reduces the NOx and PM significantly.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.