• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.13 no.3
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• pp.9-14
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• 2019

Liquid and solid fuels currently in use have various pros and cons. As a result, researches are dedicated to produce a new form of fuel that utilizes the advantages and overcomes weakness of conventional fuels. In the present study, a new method for making solidified ethanol fuel is introduced, and its preliminary properties and combustion characteristic are observed. The solidified ethanol fuel was made through the production of agarose hydrogel, and its subsequent soaking into pure ethanol. The properties of the solidified ethanol fuel were quantitatively and qualitatively observed, and its validity and applicability discussed.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.10a
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• pp.33-35
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• 1995

현재 국내에서 생산되는 에탄올은 원료나 연료용으로 사용되는 합성알콜과 주류의 원료로 사용되는 발효알콜이 대부분을 차지하고 있다. 그러나 휘발유 첨가제, 연료용 알콜의 수요가 늘어날 경우 발효공정을 이용한 에탄올 연료의 사용이 늘어날 전망이며 특히 기존의 휘발유 첨가제 중 옥탄가 향상을 위한 MTBE 대신 에탄올, ETBE의 사용이 환경적인 측면이나 경제적으로 유리하다. 연로나 첨가제로서 에탄올을 사용하기 위해서는 기존의 95%의 순도를 갖는 일반에탄ㅇ올 대신에 99.5wt%이상의 고순도 에탄올을 생산하여야 하며 에탄올 농축공정 중의 하나인 Pervaporation은 국내에서 1-2년 전부터 연구가 활발히 진행되고 있으나 현재 국내에서 진행되고 있는 Pervaporation Test는 대부분 합성알콜을 이용하여 수행되었다. 이 실험에서는 주정공장에서 제조한 주정과 조주정을 이용, 현장 Pilot Test를 통해 PV System의 성능 검증, 에탄올 내 Trace 물질파악 및 필요 막면적을 이용하여 합성알콜과의 Performance비교를 수행하였다.

• Fire Science and Engineering
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• v.33 no.5
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• pp.1-6
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• 2019

The recent development of biofuel production technology facilitates the widespread use of bioethanol and biodiesel by mixing them with fossil fuels. However, the use of these new blended fuels in combustion could result in severe safety problems, such as fire and explosion. In this study, numerical simulation was performed on the well-stirred reactor (WSR) to simulate the autoignition temperature (AIT) in homogeneous combustion and clarify the effect of ethanol addition on the AIT, the most important property for assessing the potential for fire and explosion. Response surface methodology (RSM) was introduced as a design of experiment (DOE), enabling the AIT to be predicted and optimized systematically with respect to three independent variables: ethanol mole fraction, equivalence ratio, and pressure. The results show that the autoignition temperature primarily depends on the ethanol mole fraction and pressure, while the effects of the equivalence ratio are independent of the AIT. RSM accurately predicted the experimental AIT, indicating that this method can be used to effectively predict the key properties involved in fires and explosions.

• New & Renewable Energy
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• v.3 no.4
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• pp.98-103
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• 2007

국제 원유가의 지속적인 상승에 따라 화석연료 고갈을 대비한 대체에너지 및 온실가스배출 감소를 위하여 바이오연료의 시용 및 상용보급은 전세계적인 추세이다. 우리나라의 경우 바이오디젤은 2002년부터 시범보급사업(Demonstration & disseminatio을 거쳐 2000년 7월부터 전국주유소를 통하여 경유 중에 바이오디젤 0.5%를 혼합한 BD0.5를 수송용 연료로 도입하여 아시아 최초로 상용보급화를 시행하고 있다. 또한 휘발유 중 바이오에탄올 혼합 연료유 도입을 위한 실증평가연구를 2006년 8월부터 2008년 7월까지 수행중이다. 자동차용 휘발유의 옥탄가 향상을 위해 함산소 기재로 사용되는 MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether)를 바이오에탄올로 대체한 바이오에탄올 혼합연료유는 수분 혼입에 의한 상 분리(Phase separation)와 금속에 대한 부식성 문제를 야기 시킬 수 있다. 바이오에탄올을 서브옥란가솔린(Sub-octane gasoline)에 혼합하여 상 분리 모사실험, 금속류 부식시험, 고무류 침지실험 등 다양한 품질특성평가를 수행하였으며, 이런 결과들을 바탕으로 국내실정에 알맞은 최적의 혼합량(E3, E5)을 도출하였다. 또한 전국에 4개 시범주유소를 운영하여 바이오에탄올 혼합 연료유의 유통 및 보급을 통해 최적의 유통인프라(Distribution infrastructure) 보완 및 구축 방안을 도출 하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.649-653
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• 2007

국제 원유가의 지속적인 상승에 따라 화석연료 고갈을 대비한 대체에너지 빛 온실가스배출감소를 위하여 바이오연료의 사용 및 상용보급은 전세계적인 추세이다. 우리나라의 경우 바이오디젤은 2002년부터 시범보급사업(Demonstration & dissemination)을 거쳐 2006년 7월부터 전국주유소를 통하여 경유 중에 바이오디젤 0.5%를 혼합한 BDO.5를 수송용 연료로 도입하여 아시아 최초로 상용보급화를 시행하고 있다. 또한 휘발유 중 바이오에탄올 혼합 연료유 도입을 위한 실증평가연구를 2006년 8월부터 2008년 7월까지 수행중이다. 자동차용 휘발유의 옥탄가 향상을 위해 함산소 기재로 사용되는 MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether)를 바이오에탄올로 대체한 바이오에탄올 혼합연료유는 수분 혼입에 의한 상 분리(Phase separation)와 금속에 대한 부식성 문제를 야기 시킬 수 있다. 바이오에탄올을 서브옥탄가솔린(Sub-octane gasoline)에 혼합하여 상 분리 모사실험, 금속류 부식시험, 고무류 침지실험 등 다양한 품질특성평가를 수행하였으며, 이런 결과들을 바탕으로 국내실정에 알맞은 최적의 혼합량(E3, E5)을 도출하였다. 또한 전국에 4개 시범주유소를 운영하여 바이오에탄올 혼합 연료유의 유통 및 보급을 통해 최적의 유통인프라(Distribution infrastructure) 보완 및 구축 방안을 도출 하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.548-548
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• 2006

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.11
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• pp.749-757
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• 2017

To cope with the development of alternative fuels and international environmental regulations, this study provides a numerical analysis of the effects of composition and temperature changes of n-decane and ethanol on auto-ignition characteristics. CHEMKIN-PRO is used as the analysis program and the LLNL model is used as the reaction model. The numerical results show that the ignition delay time increases as the mole fraction of ethanol increases for temperatures below 1000 K, where low temperature reactions occur. Because of the high octane number of ethanol, the high percentage of ethanol delays the increase in the concentration of OH radicals that cause ignition. The oxygen concentration in the mixture is changed to apply the exhaust gas recirculation and a numerical analysis is then performed. As the oxygen concentration decreases, the total ignition delay time increases because the nitrogen gas acts as a thermal load in the combustion chamber.

• Fire Science and Engineering
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• v.30 no.3
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• pp.1-6
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• 2016

More than five thousands transportation fires occurannually in Korea and the resulting destruction of property and loss of life is huge and results in traffic and environmental pollution. The recent development of automobile technology such as the hybrid concept and use of bio fuels makes fire protection even more difficult due to a lack of understanding of the new adapted system including vehicle engines. In this study, a numerical simulation was performed on a PSR (perfectly Stirred Reactor) to simulate an automobile engine and to clarify the effect of gasoline/ethanol surrogates as a fuel. The temperature, NOx and soot emissions were predicted to decrease with increasing ethanol content, but that of unburned hydrocarbons was found to increase dramatically. The result will provide not only the basic thermal characteristics for engines and their after-treatment systems, but also make it possible to assess the potential for fire events in these systems when an ethanol mixed fuel is used in gasoline vehicles.

• New & Renewable Energy
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• v.2 no.4 s.8
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• pp.102-106
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• 2006

에탄올은 금속, 고무 수지를 부식시키고 열화시키기 때문에 FFV 등 알코올 대응차량이 아닌 경우 에탄올 허용도가 제한되고 있으며, 물과의 상호용해성과 흡습성으로 수분혼입에 의한 상분리가 발생하여 혼합가솔린의 유통에서의 취급에 어려움이 야기되고 있다. 또한, 에탄올은 가솔린과 혼합되면 공비현상으로 인하여 50% 유출온도가 크게 떨어지고 증기압이 7kPa 정도 상승을 초래하는 점도 간과하지 않을 수 없다. 따라서, 자동차용휘발유에 에탄올을 혼입하여 사용할 경우, 가솔린기재를 적절히 선택하여 적정품질을 유지하여야 하며 무엇보다도 에탄을 혼입농도에 따른 저장탱크와 주유기 등의 부품에의 영향과 저장시의 상분리 문제를 충분히 규명하여 유통인프라에서의 적절한 대응책이 마련되어져야 한다. 유통 인프라 대응을 위해서는 우선 생산단계에서 수분 혼입을 최소화하기 위하여 저유소의 출하지점에서 서브옥탄가솔린과 에탄올을 라인브랜딩에 의해 제조하는 방법이 가장 타당하며, 수송부문에서는 탱크로리 등의 공급라인인 파이프와 실링 재질 등에 대해서 면밀한 검토가 필요하다고 할 수 있다. 주유소에서의 대응은 에탄을 혼합연료와 직접 접촉하는 연료계 등 부품재질을 내부식성의 재질로 변환시켜야 하며, 수분혼입을 최소화하기 위한 이중탱크 설치, 지하탱크 환기구내의 대기벨브 설치 등이 필요하며, 기타, 품질 및 수분관리 대책 등도 마련되어야 할 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.7
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• pp.609-615
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• 2015

In this study, the combustion and exhaust emission characteristics in a gasoline direct injection engine with variations of the bio-ethanol-gasoline blending ratio and the excess air factor were investigated. To investigate the effects of the excess air factor and the bio-ethanol blends with gasoline, combustion characteristics such as the in-cylinder combustion pressure, rate of heat release (ROHR), and the fuel consumption rate were analyzed. The reduction of exhaust emissions such as carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbon (HC), and nitrogen oxides ($NO_x$) were compared with those of gasoline fuel with various excess air factors. The results showed that the peak combustion pressure and ROHR of bio-ethanol blends were slightly higher and were increased as bio-ethanol blending ratio is increased. Brake specific fuel consumption increased for a higher bio-ethanol blending ratio. The exhaust emissions decreased as the bio-ethanol blending ratio increased under all experimental conditions. The exhaust emissions of bio-ethanol fuels were lower than those of gasoline.