• 한국항공우주학회지
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• 제50권5호
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• pp.339-347
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• 2022

하이브리드 로켓의 후연소실(post chamber)은 액화된 연료의 추가적 연소를 유도하여 엔탈피 상승으로 이어지도록 한다. 후연소실이 있는 하이브리드 로켓에 파라핀 왁스를 연료로 사용하는 경우, 연소초기에만 비정상 연소 압력진동이 관찰된다. 본 연구는 비정상 연소 압력진동의 발생과 액적의 추가적 연소 사이의 상관관계를 확인하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 후연소실 연소를 가시화하고 POD 기법을 활용한 이미지 분석을 수행하였다. 또한 모드 재구성을 통해 액적의 거동을 포함하고 있는 모드를 분리하여 비정상적인 연소압력의 진동과 액적의 연소 사이의 상관관계를 조사하였다. 일련의 실험에서는 후연소실로 유입되는 액화 연료량과 액적발생을 조절하여 비정상 연소압력 진동의 변화를 유도하였다. 실험결과에 의하면 파라핀 왁스의 연소 초기에만 관찰되는 비정상 연소압력 진동은 후연소실에서 발생하는 액적의 추가적인 연소가 그 발생원인임을 알 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권3호
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• pp.8-16
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• 2024

수소는 매우 낮은 밀도를 갖기 때문에 화석연료와 동일한 수준의 에너지량을 저장하기 위해서는 기존과 다른 저장방식이 요구된다. 수소의 밀도를 높이는 방법으로는 수소를 액화하여 저장하는 방법이 있다. 하지만, 수소의 액화온도는 -252 ℃의 극저온이기 때문에 외부 열 유입에 의해 쉽게 기화된다. 액체수소가 기화되면 탱크 내부의 압력이 증가되는 자가증압 현상을 발생하므로, 탱크 설계 시 이 상승하는 압력을 잘 예측해야 한다. 따라서, 본 논문에서는 극저온 액체수소 연료탱크의 액체수소 충전 비율에 따른 내부 압력을 예측하였다. 탱크 내부의 압력 상승을 예측하기 위하여 1차원 열역학적 모델을 적용하였다. 열전달 모델은 열 유입, 액체수소의 기화, 연료 배출에 현상이 고려되었다. 최종적으로 연료탱크 내의 액체수소의 충전 비율에 따라 압력 상승 거동과 최대 상승 압력에 큰 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권10호
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• pp.659-664
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• 2009

LNG선의 건조 동향을 보면 2003년을 기점으로 하여 기하급수적으로 증가하기 시작 하였으며, 2008년을 기점으로 하여 그 건조량은 감소하는 추세이나 건조 선박 중 많은 부분이 재액화 시스템이 장착된 대형 LNG선박으로 대형 LNG선은 216K급의 Q-Flex급, 260K급의 Q-Max급이 주를 이루고 있다. 이러한 LNG선박의 대형화는 LNG선의 화물창 보온 설계 기준인 BOR(Boil Off Rate) 0.15%를 기준해서 상대적으로 많은 양의 BOG가 발생하게 되었으며 선박의 주 추진기관의 연료로 사용 하더라도 잉여 가스가 남게 되어 화물탱크의 압력상승을 막기 위해서는 BOG를 재 액화하여 화물탱크로 반송하거나 소각하는 방법 등으로 처리하지 않으면 안 되게 되었다. 이러한 이유로 인하여 206K(206,000m3)급 이상의 대형 LNG 선박에서는 필수적으로 LNG 재액화 시스템을 탑재하도록 설계를 하게 된다. 본 연구에서는 현재 개발 되어 운항선에 적용되고 있는 여러 가지 LNG 재액화 시스템의 사이클 성능을 동일한 기기 조건하에서 해석함으로써 각각의 장단점을 비교하여 LNG선박의 설계 및 운항 시 재 액화 시스템의 최적화 방안을 제시하고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제17권3호
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• pp.27-32
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• 2013

극저온에서 운전되는 천연가스 액화공정은 에너지 소모가 매우 크다. 천연가스 액화공정 내 대부분의 에너지는 압축기에서 소모되기 때문에 압축기에 소모되는 총 에너지 소모량을 최소화 시키는 것이 공정 설계 및 운전 시 중요한 요소가 된다. 다양한 천연가스 액화공정 중 C3MR (Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) 공정은 혼합냉매와 순수냉매 사이클로 구성된다. 본 연구에서는 C3MR 공정 내 순수냉매 사이클의 최적의 설계를 찾기 위해 압력의 수를 다르게 하여 모사하였다. 이를 통해 압력 단계에 따라 압축기에서 필요로 하는 에너지양을 비교하였다. 또한, 장치 수에 따른 공정의 비용 분석을 위해 동력 공급 장치 선택 모델을 적용하였다. 결론적으로 장치를 많이 사용하는 설계일수록 더 적은 에너지를 필요로 한다는 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 비용적인 측면으로 전환하여 평가 할 수 있는 기준을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제4권2호
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• pp.7-14
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• 2000

생산지로부터 LNG 선박으로 수송되어 각 생산기지의 저장탱크로 저장되는 액화천연가스 (LNG; Liquified Natural Gas)는 극저은인 Boiling Point보다 약간 낮은 온도 ($-162^{\circ}C$)로 전송된다. LNG 전송은 배관을 통하여 이루어지며, 이로 인하여 배관 내에는 2상 유동 (2-Phase Flow)이 자주 형성된다. 본 연구에서는 일차적으로 이러한 배관내의 2상 유동대한 압력강하량 계산법을 연구하였고, 단열재와 배관 표면을 통한 외부 열유입량과 그에 따른 BOG (Boil-off Gas) 발생량 계산 방법을 연구하여, 이들을 기반으로 LNG 배관시스템의 열유동 해석 프로그램을 개발하였다. 또한 본 연구 및 프로그램 개발을 토대로 최적의 단열재 두께와 배관 Size를 구할 수 있는 최적 설계 프로그램을 구축하였다. 이는 배관설계 시 주어진 최대 허용 압력 강하량과 BOG 발생량 등의 허용 운전 조건과, 단위 길이 당 배관가격과 단위 부피당 단열재가격을 기준으로 허용 범위 내의 최소 설비 비용을 찾는 최적 설계 방법이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제31권4호
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• pp.711-731
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• 2022

우리나라에서 원자력 발전은 전체 발전량 대비 비율이 높고 단가는 상대적으로 낮은 기저 발전원에 해당한다. 원자력 발전의 중요성과 규모에도 불구하고, 원자력 발전에 대한 조세 및 부담금 제도는 상대적으로 미흡하다. 우리나라처럼 원자력 발전이 중요한 역할을 하는 다른 국가의 제도를 살펴보면, 발전 시설, 발전연료 소비, 전력 생산량 등을 기준으로 원자력 발전에 과세하는 것을 확인할 수 있다. 우리나라 중앙정부가 원자력 발전에 과세할 경우, 발전연료 또는 발전량을 기준으로 과세할 수 있을 것으로 판단한다. 액화천연가스 또는 유연탄을 비교대상 에너지원으로 보고, 에너지원 간의 열량당 세율이 같도록 세율을 설정하는 상황을 가정하여, 원자력 발전에 대한 과세방안을 검토한다. 발전연료에 과세할 때, 우라늄 밀리그램당 90원 수준의 세율로 과세할 수 있고, 약 4천 3백억 원의 추가적인 조세 수입이 발생할 것으로 보인다. 발전량에 과세하면, 원자력 발전량 킬로와트시당 11원 수준의 세율로 과세할 수 있고, 약 1조 6천억 원의 조세 수입이 증가할 것이다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.497-502
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• 2018

In Korea, passenger car and van using LPG fuel including taxi constantly increased due to the high cost of fuel. Recently, the emission standard has continuously tightened in the world. In this investigation was conducted the greenhouse gas emission characteristics of LPG vehicles according to the displacement and weight. Exhaust emission characteristics of 13 test LPG vehicles from about 1.0 L to 3.0 L displacements were measured and analyzed by using chassis dynamometer and emission analyzer. It is revealed that the greenhouse gas emission was showed the increasing tendency as the displacement and curb weight increased. Also, greenhouse gas emission of SC03 driving cycle has highest value and that of HWFET driving cycle shows the lowest value.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1192-1200
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• 2008

This paper is concerned with the thermal design of the $138,000m^3$ class membrane type LNGC. To predict the temperature distribution, BOG and BOR, 3-dimensional numerical calculation was carried-out for the quarter of No.3 LNG tank. These sequence analyses were performed under the standard conditions of IMO ship design condition, USCG ship design condition and the Korean flag LNGC's route condition according to the 6-voyage modes. As the results, temperature behavior, heat flux, total penetrating heat, BOG and BOR were obtained, and those were compared with the maneuvering results considering the real temperature variation of air and sea water temperature at noon time. For securing the safety of LNGC during the ballast voyage, optimum control patterns of pressure and temperature in LNG tank is suggested in this paper.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.313-319
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• 1999

간접열식 LPG온풍난방기는 LP(Liquefied Petroleum)가스를 열원으로 한 온풍난방기를 말한다. LP가스는 프로판(Propane, $C_3$H$_{8}$)과 부탄(Butane, $C_4$H$_{10}$)을 주성분으로 하는 혼합물로 에탄, 프로필렌, 부틸렌 등이 약간 포함되어 있는 기체로 액화 및 기화가 쉬우며 기체상태에서는 비중이 공기보다 무겁고 액체상태에서는 물보다 가볍다. 또한, 기화할 때는 다량의 열과 연소시 많은 공기를 필요로 하고 온도에 따라 액체의 부피가 변하는 특성을 가지고 있으며 무색, 무취, 무독하다. LP가스의 발열량은 12,000kcal/kg으로 경유나 보일러등유 보다 약 30% 정도 높아 난방연료로서의 사용 및 취급성이 우수하다. (중략)

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.28-35
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• 2005

Fuel injection rate of an injector is affected by various injection conditions such as injection duration, fuel temperature, injection pressure, and voltage in LPG liquid injection systems for either a port-fuel-injection(PFI) or a direct injection(DI) in a cylinder. Even fuel injection conditions are changed, the air-fuel ratio should be accurately controlled to educe exhaust emissions. In this study, correction factor for the fuel injection rate of an injector is derived from the density ratio and the pressure difference ratio. A voltage correction factor is researched from injection test results on an LPG liquid injection engine. A compensation method of the fuel injection rate is proposed for a fuel injection control system. The experimental results for the LPG liquid injection system in a SI-engine show that this system works well on experimental range of engine speed and load conditions. And the fuel injection rate is accurately controlled by the proposed compensation method.