• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.2
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• pp.695-701
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• 2018

Research into exhaust heat recovery has been actively carried out to improve the thermal efficiency of internal combustion engines. In this study, the performance of thermoelectric generation from exhaust heat recovery for motorcycle engines was analyzed by 1-D thermo-fluid simulation. GT-SUITE, which was developed by Gamma Tech., was used for the simulation of the internal combustion engine and thermoelectric generation system. The basic performance of the engine was analyzed in the range of engine speed of 1000~7000 rpm and engine load of 0~100%. The ratio of exhaust heat energy to fuel chemical energy was found to be about 40~60%. A combined simulation of the engine model and thermoelectric generation model was carried out to analyze the voltage, current and power generated by the thermoelectric material. The generation characteristics of the thermoelectric material was dominantly affected by the exhaust gas temperature. The maximum generated power of the current thermoelectric generation system was found to be about 2.2% of the total exhaust heat energy. The design optimization of the thermoelectric generation system will be carried out to maximize its power generation and economic feasibility.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.4 no.4
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• pp.42-50
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• 2001

In this paper, the reduction of CO₂ gas emission and exhaust gas emission by using the shift of coastal transport from land transport for import-export container cargo was proposed. At first, the domestic CO₂ gas emission, exhaust gas emission and the transportation of import-export container cargo are investigated. And also, we investigated the reduction of CO₂ gas emission and exhaust gas emission by the shift of coastal transport from land transport for the transportation of import-export container cargo between Kyongin area and Pusan Port. Finally, the change of NOx gas emission due to the change of the share of coastal transportation and using the 320TEU container ship are investigated. The research results show that the shift of coastal transport from land transport was effective to reduce the CO₂ gas emission and exhaust gas emission.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.1
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• pp.21-27
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• 2015

In order to meet the current emission regulations (EURO-6), it is necessary to significantly reduce $CH_4$ and $NO_X$ emissions. This study investigated the effect of a reduction in the valve overlap on the combustion and emission characteristics of a hydrogen-compressed natural gas engine under a part-load operating condition. The combustion and emission characteristics were analyzed for each fuel using the original camshaft and an altered camshaft with reduced valve overlap. The results showed that the thermal efficiency was decreased and the fuel flow was increased when using the altered camshaft. The $CO_2$ and $CH_4$ emissions were increased as a result of the reduced thermal efficiency. Under lean operating conditions, the $NO_X$ emission was decreased compared with one of the conventional camshaft. Thus, under the same fuels and operating conditions, it had a harmful influence on the emission characteristics and thermal efficiency.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.411-415
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• 2008

This paper presents on design factor considered in an altitude test cell facility to determine the best sizing to optimize exhaust diffuser pressure recovery and the exact cooling load required to be supplied under transient operation. Engine simulation was performed to analyse the exhaust gas temperature, exit mass flow rate, specific fuel consumption and exhaust velocity helpful in determining secondary mass air flow and the mixed air temperature entering the ejector. based on this, the amount of cooling load was deduced. It was found that improved pressure recovery reduces operational cost(air supply facility, cooling water).

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.22 no.7 s.78
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• pp.61-67
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• 2004

It is needed for one to design the better models estimating emission and then with the real time data, make the monitoring system simulating emission rate because of having built the basement of accepting real-time traffic information in ITS projects. The objective of the study is to develop the monitoring system visualizing air pollution to a certain place. It is based on the estimated emission from the patterns of individual vehicles and the changes of traffic flow. For constructing simulator, we loaded referring algorithm in actuality program and simulates the traffic flow movement in a microscopic viewpoint. The simulator is able to express not only the movement of each car but also to visualize processing the emission and diffusion of the air pollutant by computer program. Not only expresses the simulation process the angle of vision but it also cutting down environment expenses and improving the traffic impact assessment and the traffic impact assessment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.149.2-149.2
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• 2014

진공용기를 배기하기 시작하면 짧은 시간 동안은 공기의 배기가 주를 이루지만 그 후에는 표면 방출 기체의 배기가 이어지고 표면방출 기체의 대부분은 물이라는 것은 누구나 알고 있는 사실이다. 그러나 배기 계산을 할 때는 막상 물 보다는 공기의 일부로 생각하거나 수분을 다른 기체들과 유사하게 다루는 것에 익숙해져 있다. 이런 계산 결과는 실제 상황을 재현하지 못할 뿐만 아니라 일반적으로 배기능력을 과대평가하게 만들어서 공정 계획대로 진공 시스템을 운전하는 것을 불가능하게 만든다. 물은 일반적인 기체와는 성격이 아주 다르다. 다른 기 체 분자들의 흡착 에너지가 ~0.3 eV이고 기름분자가 ~1 eV 정도인 것에 반해 물은 0.55 eV 내외로 상온에서도 비교적 흡착을 잘하고 또 적당히 방출도 일어나는 특별한 특성 때문에 용기 압력을 지배하면서도 신속한 배기를 방해한다. 만일 이런 물의 흡착률 및 방출률을 제대로 수치화할 수 있다면 배기 계산을 훨씬 현실화할 수 있다. 물의 흡착률은 물분자의 부착계수가 지배하고 방출률은 체류시간에 의해 결정되지만 표면상태에 따라 천차만별이므로 얼마라고 확정하기 어렵다. 우선 이번에는 물의 부착계수 최대값을 0.1 정도로 잡고 흡착량에 따라 직선적으로 줄어드는 것으로 가정하며, 물의 표면 체류시간도 몇 가지 값으로 가정해서 0-D 입자 평형 계산을 수행하여 특정 시스템에서 얻은 실험 결과와 비교하려고 한다. 앞으로 몬테카를로 방법과 연계하여 3차원적 분석을 할 수 있는 코드로 발전시켜 나갈 예정이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.22 no.4
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• pp.413-419
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• 2013

The present study used the MILD combustor, which has coaxial cylindrical tube. The outside tube of the MILD combustor corresponds to the exhaust gas passage and the inner side tube is the furnace passage. A numerical analysis was accomplished to elucidate the characteristics of exhaust gas entrainment toward the inner furnace with the changes of venturi nozzle geometrical parameters, nozzle position, nozzle gap between high pressure air nozzle and venturi nozzle, and with the change of high pressure nozzle inlet velocity. The entrainment flow rate for the case with the high pressure air nozzle attached at the exhaust gas wall has relatively small change with the change of nozzle gap. That for the case with the high pressure air nozzle exposed to the exhaust gas has monotonically increase with the change of nozzle gap. The flow rate ratio of entrainment flow rate has considerably increase tendency with relatively lower air inlet velocity, on the other hand, that with relatively higher air inlet velocity could be seen relatively small increase.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.137-139
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• 2023

MARPOL (Maritime Pollution Treaty) 부속서 (Annex VI) 경우 대기오염 규제 내용이며, 최근 선박 배기가스 배출규제 강화 목적 개정됨에 따라 관련 규정을 충족하기 위한 적극적인 조치가 요구된다. 예를 들어 Sulfur Dioxide (SOx, 황산화물) 경우 2020년 기준 전 세계 해역 내 운항하는 선박은 황 함유량 0.5% 기준의 배출 요구 기준을 충족해야 한다. 배출규제 해역 지정 시 해당 해역 선박 배기가스 배출량 계산 산정 기준 확립이 필요함에 따라 대기환경에 대한 종합적인 분석이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 황산화물 배출량 산출 방법론으로써 그리드 셀 내 선박 점유시간을 계산한다. 점유시간이 길수록 선박 통항 및 배기가스 배출이 밀집되어 있음을 의미한다. 밀집도 분석에 더불어 선박의 특성이 반영된 시간당 배출량을 적용하여 배출 공간 인벤토리를 구축하였으며 분석 결과를 GIS (Geographical Information System) 환경에서 공간 지도로 시각화하였다. 기존 국내 황산화물 배출규제 해역의 효과 평가에 더불어 외항 범위까지 규제 확대 시나리오확립 후 비교 평가를 통하여 배출량 감소 효과를 정량적으로 확인하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12a
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• pp.269-272
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• 2011

주물 사업장의 용해 공정인 장입과 출탕 작업, 첨가제 투입 과정에서 많은 분진이 발생한다. 실제 주물 사업장에서 사용되는 후드 형태는 매우 다양하며 구조적인 문제점으로 인해 효과적인 배기가 어려운 실정이다. 본 연구를 통해 실제 사업장에 전기로의 다양한 공정 형태에 대한 대응이 가장 우수한 직인식 후드 방식을 제시하고, 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)을 이용한 오염물질 거동 예측 기법을 활용하여 직인식 후드의 적정 배기량을 산정하여 현장에 제시하였다. 실제 현장에서는 본 개념 설계 결과를 바탕으로 용해 공정에 $400m^3/min$의 배기량을 갖는 직인식 후드를 설치한 결과, 매우 만족스러운 분진 제어 효율을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.148-148
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• 2013

스퍼터 이온펌프(Sputter Ion Pump)는 주로 화학흡착으로 동작하며 기계적 진동이 없고, 기름 등의 오염 물질을 배출하지 않으며, 수명이 길어 초고청정 진공이 요구되는 표면실험장치, 표면분석계, 입자가속기 등에서 널리 사용 되고 있다. 일정한 지름을 갖는 다수의 원통 양극과 그 양단에 두개의 음극판을 배치시킨 후, 양극과 음극 사이에 수 kV의 전압을 걸고 원통의 축방향으로 자장을 인가하면 페닝 방전이 발생한다. 냉음극에서 방출된 전자는 양극으로 비행하면서 가스를 이온화한다. 이온분자는 가스흡수성 게터재료로 된 음극에 충돌하여 스퍼터링을 일으키며 게터막를 주변에 증착시킨다. 이온 및 중성 가스는 게터 고체막 속에 주입 포획되는 형태로 배기된다. 스퍼터 이온펌프는 $10^{-5}$ Pa 부근에서 최대 배기속도를 가지며, 압력이 낮아질 수록, 특히 $10^{-10}$ Pa영역 이하에서는 그 배기속도가 급격히 저하되며, $10^{-10}$ Pa영역에서는 배기능력을 거의 상실한다. 따라서 스퍼터 이온펌프 단독으로 진공시스템을 배기할 때 도달압력은 $10^{-9}$ Pa 영역에 머무르게 되며, $10^{-10}$ Pa 이하의 극고진공을 얻기 위해서는, $10^{-8}$ Pa 이하의 압력에서 배기 속도가 압력과 무관한 흡착펌프(getter pump)와 이온펌프를 조합하여 사용한다. 본 실험에서는 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 진공로에서 탈개스시킨 진공용기를 배기속도 450, 60, 30, 20, 5, 3 l/s의 6종류의 이온펌프와 배기속도 400 l/s, 100 l/s의 non-evaporable getter (NEG) 펌프를 조합시켜 배기하여 그 배기 특성을 비교하였다. 도달 압력은 이온펌프의 배기속도가 클수록 낮아지는 경향을 보여주었다. 450 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합하여 배기시킬 때 도달 압력은 ~$2{\times}10^{-10}$ Pa을 기록하여 가장 낮았으며, 3 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합하였을 때는 $ 2{\sim}3{\times}10^{-8}$ Pa을 기록하였다. 450 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합한 경우 잔류가스의 대부분이 수소였으나, 3 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG의 조합한 경우에는 메탄의 잔류량이 수소 보다 많았다. 이 결과는 메탄을 배기하지 못하는 NEG의 배기 특성을 보완하기 위해서는 일정 배기속도 이상의 이온 펌프가 필요함을 보여준다.