• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권8호
• /
• pp.829-833
• /
• 2012

대체천연가스(SNG)는 에너지 안보 차원에서 에너지 수급 안정화 방안의 하나로 많은 관심을 받고 있다. 또한 HCNG (또는 $H_2CNG$)는 배기가스 내의 유해 성분을 현저히 줄이고 열효율도 높일 수 있어서 내연기관이나 가정용 연료로 사용될 것으로 기대되고 있다. 그러나 SNG나 HCNG에 포함되어 있는 수소는 재료에 침투하여 그 재료의 역학적 특성을 크게 저하시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 SNG나 HCNG를 안전하고 효율적으로 수송 공급하려면 이를 위해 운용되는 인프라의 안전성과 신뢰성 확보가 선결되어야 한다. 본 연구에서는 중공 시험편을 이용한 인장시험법을 통하여 CNG 저장용기용 저합금강이 나타내는 고압 수소 분위기에서의 인장 특성 변화에 대하여 조사하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.169-176
• /
• 2001

The purpose of study is to obtain low-emission and high-efficiency in LPG engine with hydrogen enrichment. The test engine was named heavy-duty variable compression ratio single cylinder engine (VCSCE). The fuel supply system provides LPG/hydrogen mixtures based on same heating value. Various sensors such as crank shaft position sensor (CPS) and hall sensor supply spark timing data to ignition controller. Displacement of VCSCE is $1858.2cm^3$. VCSCE was runned 1400rpm with compression ratio 8. Spark timing was set MBT without knocking. Relative air-fuel ratio(${\lambda}$) of this work was varied between 0.76 and 1.5. As a result, i) Maximum thermal efficiency occurred at ${\lambda}$ value 1.0. It was shown that thermal efficiency was increased approximately 5% with hydrogen enrichment at same ${\lambda}$ value. ii) Engine-out carbon monoxide (CO) emissions were decreased at a great rate under LPG/hydrogen mixture fuelling. iii) Total hydrocarbon (THC) emission was much exhausted in rich zone, same as CO. But THC was exhausted a little bit more in lean zone. iv) Finally, engine-out oxides of nitrogen (NOx) was increased with ${\lambda}$ value 1.0 zone at a greater rate with hydrogen enrichment due to high adiabatic flame temperature.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.8-14
• /
• 2015

합성가스(SNG)는 석탄 가스화를 통하여 얻어지는 가스연료로서, 고유가로 인한 천연가스가격 상승을 대비할 수 있는 대체연료 중의 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 메탄 90.95%, 프로판 6.05%와 수소 3%의 조성비를 갖는 SNG연료 모사가스와 압축천연가스 (CNG)를 11리터 급 CNG 엔진에 적용하여 연소 및 배기 특성을 비교실험 하였다. 연료공급시스템, 분사시기 등 엔진의 연소제어인자를 일정하게 하고 전부하 운전조건에서 엔진회전수 변화에 따른 출력, 열효율, 연소 안정성 및 배기특성을 비교하였다. 1260rpm, 전부하 운전조건에서 노킹특성도 분석하였다. SNG 연료를 사용했을 때 출력 저하 없이 연소안정성이 향상되어 열효율이 증가하였다. 질소산화물($NO_x$)의 배출은 CNG연료의 경우에 비해 증가되었으나 이산화탄소($CO_2$)의 배출은 감소하였다. SNG 연료를 이용하여 운전할 경우 내노킹성이 향상되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.634-639
• /
• 2012

The contribution levels of emissions from the heavy-duty vehicles have been continuously increased. Among the exhaust emissions, NOx (nitric oxides) have a ratio of 73.2% and particle matters have a proportion of 61.8% in the heavy-duty vehicles. Also, natural gas vehicles have the 78.9% of total registered local buses in Korea. Therefore, the investigation on emission characteristics of heavy-duty vehicles using CNG and diesel fuel according to the various driving cycles was carried out in this study. In order to analyze the emission characteristics, the five kinds of buses by using CNG and diesel fuels with a after-treatment devices (DPF, p-DPF) was used and five test driving schedules were applied for analysis of emission characteristics in a chassis dynamometer. To analyze the exhaust emission, the exhaust emission and PM analyzers were used. From this study, it is revealed that diesel buses with after-treatment had reduced emission of CO, HC, PM but NOx. Also, NMHC emission of CNG bus have a higher level and NOx level was similar with diesel buses. In addition, emissions in NIER06 with slow average speed shows lowest levels compared to other test modes.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.643-647
• /
• 2014

Two types of fuel supply method ar used in CNG vehicles. One is premixed ignition and the other is gas-jet ignition. In premixed ignition, the fuel is introduced with intake air so that homogeneous air-fuel mixture may form. The ignitability of this method depends on the global equivalence ratio. In gas-jet ignition, CNG is introduced directly into the engine combustion chamber. The overall mixture is stratified by retarded fuel injection. In this study, a visualization technique was employed to obtain fundamental properties regarding overall mixture formation of direct injected CNG fuel inside a constant volume chamber. Jet angles, penetrations and projected jet area with respect to ambient pressure are investigated. The penetration decreases apparently and the time reaching the CVC wall was delayed as the chamber pressure increases. This is caused by the higher inertia of the fluid elements that the injected fluid must accelerate and push aside. It is same to liquid fuel such as diesel and gasoline, but this phenomenon is far more prominent for the gaseous fuel.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
• /
• pp.7-10
• /
• 2023

최근 기후 변화가 심각해짐에 따라 수소 에너지에 대한 관심이 집중되고 있으며 이를 안전하게 운송/보관할 수 있는 용기에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 특히 고압 가스를 저장하는 TypeIII 용기의 노후화 및 안전과 관련되어 결함을 인지하는 연구가 활발하다. 그러나 이 용기의 외각층을 이루는 CFRP 소재는 탄소 섬유와 에폭시가 복잡한 구조로 구성되어 결함별 탐지가 매우 어렵다. 본 논문에서는 음향방출시험과 딥러닝을 활용하여 CFRP 결함 데이터셋을 구축하고 이를 분류할 수 있는 모델을 제안한다. 특히 CFRP 시편을 직접 제작하여 AE 센서를 부착하고 파괴하여 파형 데이터를 수집하였다. 이후 표현 학습을 통해 데이터의 특징을 압축/추출하고 유사도를 비교해 결함별 데이터를 판별하는 알고리즘을 개발하였다. 구축된 데이터셋의 실루엣 계수는 0.86으로 높은 군집도를 보였다. 마지막으로 구축된 데이터셋을 실시간으로 분류할 수 있는 1D-CNN 딥러닝 모델을 개발하였으며 99.33%의 높은 분류 정확도를 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.106-112
• /
• 2013

Compression ratio is an important factor affecting engine performance and emission characteristics since thermal efficiency of spark ignition engine can be theoretically improved by increasing compression ratio. In order to evaluate the effect of compression ratio change in HCNG engine, natural gas engine was employed using HCNG30 (CNG 70 vol%, hydrogen 30 vol%). Combustion and emission characteristics of CNG and HCNG fuel was analyzed with respect to the change of compression ratio at each operating condition. The results showed that thermal efficiency improved and $CH_4$, $CO_2$ emission decreased with the increase in compression ratio while $NO_x$ emissions were decreased at a certain excess air ratio condition. Higher thermal efficiency and further reduction of exhaust emissions can be achieved by the increase of compression ratio and the retard of spark timing.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제29권3호
• /
• pp.417-423
• /
• 2005

This paper describes the engine performance of a Homogeneous Charge Compression Ignition(HCCI) engine according to Exhaust Gas Recirculation(EGR), cylinder-to-cylinder, fuel of propane and butane. HCCI engines are being considered as a future alternative for diesel and gasoline engines. HCCI engines have the potential for high efficiency, very low NOx emissions and very low particulate matter(PM). On experimental work, we have done an evaluation of operating conditions in a 4-cylinder compression engine. The engine has been run with propane and butane fuels at a constant speed of 1800rpm. This work is intended to investigate the HCCI operation of the engine in this configuration that has been modified from the base diesel engine. The performance and emissions of the engine are presented. In this paper, the start of combustion(SOC) is defined as the $50{\%}$ point of the peak rate of heat release. SOC is delayed slightly with increasing EGR. As expected, NOx emissions were very low for all EGR range and nbuned HC and CO emission levels were high. CO and HC emissions are lower with using propane than butane as fuels of HCCI engines.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권12호
• /
• pp.945-952
• /
• 2015

본 연구에서는 바이오매스 합성가스를 모사하여 합성가스의 주요성분에 따른 자착화 특성을 실험 및 수치적으로 고찰하였으며, 온도, 혼합물의 조성, 압력의 변화가 자착화 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 충격파관(Shock Tube)을 이용하여 모사 합성가스의 점화지연 시간을 측정하였고, 수치해석은 실험결과 검증과 연소과정 중 중간화학종 분석을 위해 상용프로그램인 CHEMKIN-PRO를 사용하였다. 모든 온도 조건에서 혼합물 내의 수소의 몰 비율이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 1150K 이상의 온도 조건에서 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인 할 수 있었다. 하지만 1150K 이하의 온도 조건에서는 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 증가하는 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.51-57
• /
• 1999

Ramjet 엔진에서 Ramjet 입구의 초음속 유동에 의한 압축과정은 연소기내로 유입되는 공기의 온도를 상승시킨다. 따라서 고도와 비행조건에 따라 변하는 실제비행조건을 모사하기 위해서는 공기의 온도와 속도를 정확하게 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 Vitiated Air Heater를 제작하여 공기, 수소, 산소의 안을 변화시키면서 Vitiated Air Heater 연소가스(Vitiated Air)의 온도분포와 속도분포, 그리고 연소가스 성분을 측정함으로써 Vitiated Air Heater의 성능을 평가하였다. 그 결과 Ramjet 엔진의 지상실험범위에 요구되는 Ramjet 연소기 입구의 유입 속도범위(80~120 ㎧)와 온도범위(400~800 K)를 만족하였으며, 균일한 속도 및 온도분포로 대기공기와 같은 산소성분비를 가지는 Vitiated hir를 얻을 수 있었다.