• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.759-765
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• 2012

1.7L 커먼레일 직접분사 디젤 엔진을 이용하여 1500rpm 3.9bar BMEP 조건에서 세가지 연소 전략에 따른 배기가스 배출 특성 및 탄화수소 종 분석을 수행하였다. 첫째 전략은 EGR 을 사용하지 않고 연료 분할 분사를 이용하는 방법(split injection), 둘째는 적절한 EGR 적용 및 단일 연료분사 방법(single-1)이며 셋째는 다량의 EGR 및 레일 압력 증대 등을 통한 저온디젤연소(single-2)이다. 본 실험 조건으로부터 split injection 방법과 single-1 방법은 PM-NOx 상반 관계를 보였고, single-2 방법은 PM-NOx 상관관계에서 벗어나 PM 및 NOx 동시 저감이 가능하였다. 탄화수소 종 분석 결과, THC 배출 경향과 동일하게 탄소번호에 관계없이 split injection 이 가장 적은 배출을 보였고, single-1 그리고 single-2 의 순서로 많이 배출하였다. 메탄, 아세틸렌 및 CO 의 THC 에 대한 비율은 공연비가 농후해 짐에 따라서 증가하였고 이는 공연비가 농후에 따른 연소 영역에서 산소 농도 감소로 열해리가 증가하였기 때문이다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.52-58
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• 2023

지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

• 기계저널
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• 제29권6호
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• pp.573-580
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• 1989

현재 한국의 자동차 공업은 80년대 초반부터 급격한 발전으로 세계의 다른 자동차 생산국으로부 터 경계의 대상이 되고 있다. 그러나 그 내면을 살펴보면 아직도 중요한 기술은 거의 대부분 일 본이나 독일, 미국 등 자동차 선진국의 기술에 의존하고 있으며 특히 엔진 분야는 대부분 외국 기술에 의존하고 있다고 해도 과언이 아니다. 엔진은 자동차 생산원가의 약 30%를 차지하며 자동차의 성능을 좌우하는 경우 기술료 지급은 물론이며 부품구매 선택의 여지가 없어진다. 또한 요즈음과 같이 상품의 수명주기가 짧게 되어 가는 추세 하에서는 시장의 요구에 대처해나가는 엔지니어링 적응력이 부족하게 되면 결국 경쟁성을 상실하게 된다. 그러나 이러한 문제점을 인 식하면서도 80년대 초까지 독자적인 엔진개발을 하지 못했던 원인은 크게 2가지로 분석할 수 있다. 첫째는 한국의 자동차 회사들의 기술 축적의 미약과 둘째는 독자개발의 낮은 투자효율성 이다. 즉 엔진과 변속기를 기술 도입할 때 기술료 지급은 자동차 생산댓수당 5-6만원에 달하지만 엔진과 변속기를 독자개발시의 투자비는 약 300-500억원에 달하므로 간단한 산술적 계산으로는 모델당 100만대를 생산하여야만 투자의 가치가 있는 것으로 보여진다. 물론 위에서 언급한 바와 같은 여러 가지 요인에 의하면 이 숫자보다 훨씬 적은 생산량으로도 경쟁성이 확보될 것으로 예상된다. 이제 한국의 자동차 생산량도 연간 백만 대를 상회하는 수준이며 앞으로도 급격한 양과 질적인 팽창이 기대되고 있는 시점에 자동차 메이커들은 각사 모두 독자적인 고유 엔진 개발을 착수하였으며 일부 회사는 이미 성공을 거두어 양산 준비를 하고 있는 것으로 알고 있다. 그러나 아직도 엔진의 설계부터 양산까지 걸리는 기간이 타 선진 메이커에 비하면 상당히 길며 이로 인해 신제품의 경쟁력 저하가 우려되고 있는 상태이다. 이러한 문제점 해결에 도움을 주기 위해서 학계는 기업체의 기술 개발방향과 전략을 이해하는 것이 필요하다.grightarrow$cn-semistratifiable over$\longrightarrow$semistratifiable over $\alpha$ 2, 어떤 공간이 cn-Semistratifiable over $\alpha$이기 위한 필요충분 조건은 그것이 linearly cushioned cn-pairnet를 갖는 것이다. 3. cn-semistratifiable over $\alpha$의 부분공간 역시 cn-semistratifiabie over $\alpha$ 하다. 4. on-semistratifiable over $\alpha$의 유한개의 적공간 역시 cn-semistratifiabie over $\alpha$한다. 5. 폐 cn-semistratifiable over $\alpha$ 부분공간들의 합공간 역시 on-semistrbtifiable over $\alpha$ 하다. 6. 폐연속 net-cevering 함수에 의하여 cn-semistratifiable over $\alpha$ 성질이 보존된다. 보잘것이 없었고, 현재에도 각 시도별 또는 대학주관의 경시대회가 있으나 거국적인 호응을 받지 못했다. 물론 국제 대회에 참석시키는 것은 엄두도 내지 않았다.로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로 악취제거 미생물균주를 접종한 소나무수피 50%와 펄라이트 30%의 혼합재료를 24시간 동안 장기간 운전 실험을 수행한 결과 암모니아 99.06%, 황화수소 96.61%의 제거

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.135-144
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• 2021

본 논문에서는 LNG 추진선박에서 발생하는 BOG(boil-off gas)를 이용하여 수소를 생산하고 수소 연료전지 시스템을 보조엔진으로 적용한 개질공정의 특성에 대한 연구를 수행했다. 연구를 위해 BOG 수증기 개질공정을 UniSim R410 프로그램을 이용해 공정설계하고, 개질기의 출구온도와 압력, SCR(steam carbon ratio)에 따른 생성물의 분율과 반응물의 소모량을 산출하였다. 연구 결과 개질온도가 890℃일때 메탄의 반응률이 100 %였으며, 최대 수소 생산량을 보였다. 또한 개질압력이 낮을수록 반응 활성도가 높았다. 하지만 그 이상의 온도가 되면 역반응의 우세로 인해 수소의 생산량은 감소하게 되고, 물과 이산화탄소의 양은 증가했다. 또한 SCR이 증가할수록 수소 생산량도 증가했으나 요구되는 에너지 소비량도 비례하여 증가했다. SCR이 1.8일 때 수소분율이 가장 높았으나 코킹방지를 위해 SCR이 3에서 운전하는 것이 최적 운전범위임을 확인했다. 그리고 개질압력이 낮을수록 발생되는 이산화탄소의 양은 증가했으며, 냉각 및 액화를 위해서는 이산화탄소 발생량을 기준으로 42.5 %의 LNG 냉열이 요구됨을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.25-30
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• 2001

The liquid fuel film on the cylinder liner is believed to be a major source of engine-out hydrocarbon emissions in SI engines, especially during cold start and warm-up period. Quantifying the liquid fuel film on the cylinder liner is essential to understand the engine-out hydrocarbon emissions formation in SI engines. In this research, two-dimensional visualization was carried out to quantify liquid fuel film on the quartz liner in an SI engine test rig. The visualization was based on laser-induced fluorescence and total reflection. Using a quartz liner and a special lens, only the liquid fuel on the liner was visualized. The calibration technique was developed to quantify the fluorescence signal with the thickness gage and the calibration device. The fluorescence intensity increases linearly with increase in the fuel film thickness on the quartz liner. Using this technique, the distribution of the fuel film thickness on the cylinder liner was measured quantitatively for different valve lifts and injected fuel mass in the test rig.

• 한국추진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.61-69
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• 2004

본 연구는 극초음속 모델 스크램제트 엔진 연소기의 화염지지와 연료-공기 혼합과정의 특성을 살펴보기 위하여 수치해석을 이용하여 수행되었다. 연료분사 방법으로 수소연료가 초음속 유동장에 수직분사되는 경우와 공동내부에 분사되는 두 가지 경우를 채택하였으며 각각 UQ(University of Queensland, Australia)와 ANU(Australian National University, Australia)의 충격파 풍동을 이용하여 실험이 수행되었다. 수치해석을 통하여 수직분사 상류의 박리영역과 공동주변에서 연소현상이 관찰되었다. 수직분사의 박리영역과 공동내부분사의 공동은 재순환 영역을 발생시키며, 이 재순환 영역은 연료-공기의 혼합을 촉진시킨다. 또한 자발점화가 박리영역-자유류, 공동-자유류 경계면에서 발생함을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.173.2-173.2
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• 2011

대체 에너지 자원 중 폐기물의 소화 가스를 이용한 바이오가스 발전은 이산화탄소에 비해 온실효과 영향력에 21배에 해당하는 메탄가스를 연료로 사용하여 환경부하를 저감시키고 에너지를 생산한다. 바이오가스에 포함된 $H_2S$는 연소 후 $SO_2$형태로 발생되는데 $SO_2$는 수분과 반응을 하게 되면 $H_2SO_4$등의 강한 산성을 띄는 물질로 생성되어 배관 및 발전기에 손상을 주고 저온부식현상을 유발하게 하며, 동물이나 인체에 노출되면 기관지 수축현상이 일어나 호흡기에 영향을 주는 질식성을 띄는 가스이다. 축산바이오가스에 포함된 $H_2S$의 함유량과 가스엔진의 연소 시 배출되는 $SO_2$ 배기가스 성분의 관련성을 검증하기 위해 60-65%의 $CH_4$와 30-35%의 $CO_2$ 성분의 바이오가스를 50kW급 발전기에서 사용하였고 연소 후 배출되는 가스 성분을 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.317-320
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• 2011

과산화수소와 케로신을 이용한 이원액체추진제 로켓엔진을 위한 산화제 터보펌프를 설계하였으며 수류시험을 통해 설계된 터보펌프의 작동여부를 실험하였다. 과산화수소 터보펌프의 설계조건을 결정하고 펌프의 임펠러를 설계하였다. 펌프를 구동하기 위한 터빈을 차량용 터보차저로 선정하였으며 터빈 맵을 이용하여 가스발생기를 설계하였다. 펌프, 터빈과 가스발생기를 통합하여 터보펌프 시스템을 구축하였으며 수류시험을 통해 터보펌프 시스템이 1.47 bar의 압력으로 3.4 kg/s의 유량을 공급하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권9호
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• pp.1075-1080
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• 2004

In this study, performance and emissions characteristics of an liquefied petroleum gas (LPG) engine converted from a diesel engine were examined by using mixer system and liquid propane injection (LPi) system fuel supply methods. A compression ratio for the base diesel engine, 21, was modified into 8, 8.5, 9 and 9.5. The cylinder head and the piston crown were modified to roe the LPG in the engine. Ignition timing was controlled to be at minimum spark advance for best torque (MBT) each case. Engine performance and emissions characteristics are analyzed by investigating engine power, brake mean effective pressure (BMEP), brake specific fuel consumption (BSFC), volumetric efficiency, CO, THC and NOx. Experimental results showed that the LPi system generates higher power and lower emissions than the conventional mixer fuel supply method.

• 동력기계공학회지
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• 제5권2호
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• pp.13-21
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• 2001

Diesel emission control is being addressed worldwide to help preserve the global environment. This paper mainly deals with the effects of oxidation catalysts to reduce emissions from the automotive heavy-duty diesel engine. Two types of the oxidation catalyst with different kinds of precious material were used. An 11 litter displacement diesel engine with turbocharger was operated to evaluate DOC with various engine speed, load conditions under D-13 mode cycle. We could propose the detail emission data of an automotive heavy-duty diesel engine and the characteristics of the conversion efficiency of the DOC under the D-13 mode. It was found that the mean conversion efficiencies of CO and THC were 49.7% and 61% under the D-13 mode test, respectively.