• 청정기술
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• 제11권4호
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• pp.171-179
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• 2005

바이오디젤은 동물성 또는 식물성 유지를 알코올과 반응시켜 생성된 물질로서 경유와 유사한 특성을 가지고 있어 기존 제품에 혼합하여 연료로 사용하고 있으며 대기오염을 감소시키는 효과와 재생 가능한 바이오매스로부터 생산된다는 장점을 가지고 있다. 기존의 알칼리 또는 산성 촉매를 사용하는 공정에 비하여 초임계 상태의 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 제조하는 공정은 반응시간이 짧고 촉매를 사용하지 않아 분리/정제 공정이 단순하여 경제적이기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 국내의 경우 연간 20만톤의 폐식용유가 발생하고 있기 때문에 이의 재활용 방안으로 국내 고유의 초임계 공정이 상업화 될 경우 막대한 에너지 회수와 이산화탄소 저감 그리고 환경 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국연소학회지
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• 제16권4호
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• pp.1-7
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• 2011

The purpose of this study was to analyze the effect of pilot injection strategy on the combustion and emissions characteristics in a four cylinder common-rail direct injection diesel engine fueled with biodiesel(soybean oil) blend. The tested fuel was mixed of 20% biodiesel and 80% ULSD(Ultra low sulfur diesel) by volume ratio. The experiments were performed under two load conditions, and results were compared with those of single injection. The experimental results showed that the ignition delay of BD20 was shorter than compared to that of ULSD in the case of low load condition. Also, the fuel consumption of BD20 was more higher than that of ULSD. Fuel consumption by applied pilot injection strategy were generally decreased compared with that of single injection. In the case of pilot injection, the exhaust emissions such as CO and HC emissions were decreased compared to the single injection.

• 에너지공학
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• 제24권2호
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• pp.144-153
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• 2015

저온에서 경유의 파라핀 왁스 생성 및 침전현상은 차량의 저온성능에 악영향을 준다. 본 연구에서는 경유에 바이오디젤, 등유, 저온특성첨가제를 혼합한 연료에 대해 연료조성에 따른 담점, 필터막힘점, 유동점 변화를 분석하였고, 경유의 저온특성에 따른 차량의 저온성능에 대해 평가하였다. 경유는 유동성향상 첨가제(WAFI)와 등유유분의 혼합량이 증가할수록 저온특성이 개선되었으며, 바이오디젤 혼합량이 증가할수록 저온특성이 악화되었다. WAFI는 필터막힘점 개선에, 등유유분은 담점 개선에 효과적이었다. 차량의 저온성능에 대하여 필터막힘점과 유동점의 영향성은 확인하였으나, 담점은 큰 영향이 없었다. 필터막힘점은 차량에 대해 저온에서의 운행가능 한계를 반영하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.76-84
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• 2010

The aim of this study is to analyze the effect of the ethanol blending in diesel-ethanol blended fuels on the spray and combustion characteristics in a common-rail four-cylinder diesel engine. For the analysis of the spray characteristics, the spray images were obtained using a high speed camera with metal-halide lamps. From these spray images, the macroscopic spray characteristics such as the spray tip penetration and spray cone angle were investigated. Also, the combustion characteristics including the combustion pressure and the rate of heat release were studied with the analysis of the exhaust emissions in diesel-ethanol blended fuel driven diesel engine. It can be confirmed from the experiment on spray characteristics of diesel-ethanol blended fuels that the increased ethanol blending ratio induced the decrease of the spray tip penetration after the end of the injection. The spray cone angle slightly increased by the blending of ethanol fuel. In the experiment on atomization characteristics, the ethanol blending caused the improvement of the diesel atomization performance. On the other hand, at the same engine load condition, the increase of the ethanol blending ratio lead to lengthen the ignition delays, and to decrease the peak combustion pressure and the rate of heat release. Totally, the combustion and emission characteristics of ULSD and DE10 showed similar characteristics. However, in the case of DE20, CO and HC rapidly increased, and $NO_x$ decreased. It can be believed that 20% ethanol disturbed the combustion of diesel-ethanol blended fuel due to the low cetane number and evaporation.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.450-458
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• 2012

최근 정부는 국가 온실가스를 효율적으로 감축시켜 국제적인 기후변화에 대응하기 위하여 여러 부문에서 기술개발을 진행 중에 있다. 이를 달성하기 위하여 정부는 화석연료를 대체하고 이산화탄소를 감축시키는 수단으로 바이오연료를 저탄소와 탄소중립자원으로 검토하고 있는 실정이다. 일반적으로, 목질계로부터 생산된 2세대 바이오연료는 수송부문에서 기존 화석연료를 대체하고 온실가스를 감축하는데 큰 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 정부는 목질계 기반 바이오매스 액화연료(biomass-to-liquid fuel)에 대해 파일럿 수준으로 기술개발 중에 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스액화연료 생산을 위한 동일공정으로 합성된 F-T(Fischer-Tropsch) 디젤의 연료적 특성을 연구하였다. 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유에 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있는 장점으로 인해 자동차용 경유엔진에 사용될 수 있다. 그 이유는 합성 F-T 디젤이 자동차용 경유와 비슷한 물리적 특성을 가지기 때문이다. 본 연구에 사용된 F-T 디젤은 Fischer-Tropsch (F-T) 공정을 이용하여 저온($240^{\circ}C$)에서 철 촉매를 가지고 합성되었다. 합성 F-T 디젤은 n-파라핀과 iso-파라핀을 함유하고, 등유와 경유 성분을 가진 $C_{12}{\sim}C_{23+}$ 분포로 이루어졌다. 합성 F-T 디젤은 합성 F-T 연료부터 증류를 통해 분리된 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유에 비해 세탄가가 높으며, 방향족화합물은 매우 낮고, 황함량는 초저황(sulfur free) 수준으로 평가되었다. 또한 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유와 비교하여 황과 방향족 화합물의 함량이 낮기 때문에 윤활성이 열악함을 보였다.

• 한국분무공학회지
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• 제12권3호
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• pp.131-137
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• 2007

This is an experimental study on characteristics of engine performance and discharged materials in common-rail type diesel engine. The bio-diesel fuel is mixed with the diesel fuel in common use at the ratio of 20% or 100%. The diesel fuel and blended fuel is irradiated by ultrasonic wave energy. The diese1 fuel, blended fuel, reformed diesel fuel and reformed blended fuel by ultrasonic wave energy are applied to the experimental engine individually. The results are compared with one of the diesel fuel in common use and analyzed.

• 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%).

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.320-328
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• 2014

국내 자동차용 경유에 혼합하여 유통 중인 바이오디젤은 물리적인 관점에서 기존 석유계 경유와 동점도, 밀도 등의 물성값이 유사하고 세탄가가 높은 장점이 있다. 또한 환경적인 측면에서는 기존의 석유유통 인프라 개조 및 변경없이 사용가능하다는 점과 함산소 연료로서 디젤기관에서의 연소성이 좋고 유해 배출가스 저감효과가 있으며 생분해성도 높아 환경오염이 적어 자동차용 경유 대체연료로 각광받고 있다. 그러나, 기존 식용계 작물을 원료로 하고 있다는 점에서 단점으로 지적되는 바이오디젤 대신 단위면적당 $CO_2$ 흡수율이 높고 빠른 성장 속도가 장점으로 거론되는 미세조류의 활용에 대한 연구가 대두되고 있다. 본 연구에서는 미세조류 중 Dunaliella tertiolecta 종을 이용하여 생산한 바이오디젤의 전환율을 연구하기위해 기존에 사용되고 있는 GC-FID분석방법의 문제점에 대해 조사하고 TOF-MS 장비를 통한 개별 지방산 메틸에스테르의 성분을 검토하였다.

• 미생물학회지
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• 제50권4호
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• pp.313-318
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• 2014

최근 지구온난화문제와 화석연료 자원의 부족문제로 인해 지속적이고 친환경적인 미세조류 기반 바이오디젤이 주목받고 있다. 본 연구에서는 돈분 액체비료와 농업용 복합비료가 바이오 디젤 생산을 위한 미세조류 영양원으로 활용될 가능성을 확인해 보았다. 혼합 미세조류 CSS (Chlorella spp., Scenedesmus spp., Stigeoclonium spp.) 배양을 위한 영양원은 돈분 액체비료, 돈분 액체비료와 농업용 복합비료의 혼합, 농업용 복합비료이며, 28일간 Small Scale Raceway Pond (SSRP)에서 옥외배양하였다. 그 결과 혼합 실험구의 바이오매스와 지질 생산성은 각각 0.8g/L, 5.8 mg/L/day로 가장 우수한 바이오매스량과 지질 생산성을 보여주었다. 이 연구를 통해 농업용 복합비료와 돈분 액체비료의 혼합액이 미세조류에 안정적인 영양 공급을 하는 영양원으로 활용될 가능성을 확인하였다. 또한, 미세조류 배양단가와 바이오디젤 생산단가를 낮출 가능성도 탐구하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.577-596
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• 2018

ASEAN 국가는 광대한 연안과 수 천 개의 섬들로 이루어져 있어 기후변화로 인한 해수면 상승은 국가의 존립에 큰 위기요인이다. 이로 인해 ASEAN 각 국가가 입게 되는 피해를 최소한으로 줄이기 위해서는 범국가적인 온실가스 배출량을 감축하기 위한 노력이 중요하다. 기후변화에 대비하기 위한 다양한 방안 중 하나인 바이오연료는 이를 화석연료를 대체함으로써 환경에 미치는 영향을 최소화하고 온실가스 감축 효과를 불러올 수 있다. 바이오연료 선진국인 유럽과 미국, 브라질은 이 분야에 대한 연구와 개발 및 투자가 이전부터 활발하게 진행되고 있었던 반면 ASEAN 국가에서 관련 정책이 제정 된 것은 긴 시간이 지나지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 바이오연료 선진국 중, 바이오에탄올 중심의 미국과 브라질, 바이오디젤 중심의 유럽 연합(EU)의 의무혼합제도와 바이오연료 보급 정책을 각각 살펴보았다. 또한 이를 바탕으로 현재 시행되고 있는 ASEAN 국가의 바이오연료 활용방안과 전망을 모색하였다.