• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.381-386
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• 2015

최근에 환경오염 문제와 대체에너지 문제에 많은 관심을 가지고 있다. 디젤기관은 세계적으로 연료의 경제성 때문에 사용이 증가할 것이다. 그러므로 선박용기관의 대기오염 문제도 여러 분야에서 큰 관심사가 되고 있다. 화석연료로 부터 배출되는 유해 배기가스를 줄이기 위하여 대체연료기술이 개발되고 있다. 이러한 신재생에너지의 바이오디젤연료는 기존 디젤연료를 대체할 친환경 에너지로 각광을 받고 있으며, 일정한 비율로 디젤연료와 혼합하면 기존 디젤기관에 개조 없이 사용가능하다. 본 연구에서 바이오디젤연료가 선박디젤기관의 연소특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 폐식용유로부터 제조된 바이오디젤유를 엔진에 적용하여 실험을 수행하였다. 폐식용 성분에는 세탄가와 점도가 높은 성분이 있고, 탄소함유량이 적으면서 산소함유량이 잔존하고 있다. 연구 결과 연료소비율은 증가하고, 압력, 압력상승율 및 열발생율은 감소하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2013

데칸에 물을 혼합하여 일정한 크기와 간격으로 액적을 형성하여 물과의 혼합비율, 분위기 온도, 액적의 크기와 간격 등이 유화액적의 점화와 미소폭발의 특성에 어떠한 영향을 주는가를 고온의 연소실에서 특성을 비교하였다. 점화가 시작하는 온도는 물의 비율이 낮을수록, 액적 크기가 클수록 낮아진다. 물의 혼합비율에 따른 수명시간은 단일 액적에서는 미소폭발의 영향으로 수명시간이 현저하게 짧아지나, 액적크기가 크고 분위기온도가 높을수록 미소폭발의 발생빈도는 자주 나타나게 된다. 퍼짐시간은 물의 혼합비율이 적을수록 더 빨라지고 서스펜더의 수가 많을수록 더 짧아짐을 알 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.247-247
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• 2010

본 연구는 주류 제조과정에서 발생하는 생전분발효 부산물을 펠릿(pellet)연료로 전환하는 과정에서 효율적인 방법에 대해 기술한다. 술을 정제하는 과정에서 발생하는 주박을 펠릿화하고 재생청정에너지인 폐자원의 효율성을 높이기 위한 방법을 제안한다. 술을 정제하고 남은 지게미를 주박(酒粕, 술지게미)이라 하고 흔히 부드러운 것을 단단하게 뭉친 알갱이를 펠릿이라 한다. 현재 펠릿화는 폐목재를 분쇄후 성형, 가공하여 목재펠릿을 만들어 상용화하고 있다. 목재펠릿은 성형, 가공하는데 비용이 주박보다 많이 들고 열량도 더 낮음을 확인하였다. 목재소에서 나온 나무(톱밥)와 주박을 열량측정기를 이용하여 측정한 결과로 나무는 약 1850 Kcal이고 주박은 약 1989 Kcal가 측정되었다. 나무는 일반 목재소 세 곳에서 채취한 것이고 주박은 막걸리, 약주 및 청주의 술지게미를 실험에 사용한다. 주류업체에서도 술을 정제하고 남은 주박을 처리하는데 많은 곤란과 비용이 든다. 또한 주박을 해양에 투척하여 처리해 왔으나 2012년부터 해양투기가 금지되어 더욱 처리에 곤란을 겪게 된다. 최근 주박을 토양개량제(비료)로 개발하여 사용하기도 하나 본 연구에서 제안하는 장점은 농산물을 재배해서 주류제조시 발생되는 주박을 펠릿화하여 연료로 사용하고 남은 재를 토양개량제로 사용하는 장점이 있다. 제품의 전체 라이프 사이클을 통해 환경으로 방출되는 모든 것을 가능한 한 0(zero)으로 하는 활동인 제로-이미션(zero-emision)이 된다. 이는 단순히 배출량만을 줄이는 것이 아니라 폐기물을 유용한 자원으로 활용한다는 측면이 가장 큰 이점이 된다. 주박의 효율성을 높이기 위해 주박을 종류별로 주박과 목재를 섞는 방법으로 열량을 측정하였다. 먼저 열량이 높은 순서로 막걸리 주박과 약주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 두 번째 막걸리 주박과 청주 주박의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2, 세 번째 막걸리 주박과 나무 톱밥의 비율을 1:1, 1:0.5, 1:0.2로 섞어서 열량을 측정하였다. 열량이 높은 순서는 세 번째(2015Kcal), 두 번째(1995Kcal), 첫 번째(1868Kcal)의 순이었다. 가장 열량이 높은 막걸리 주박과 나무 톱밥을 섞은 것이 가장 효율성이 높다. 주박 펠릿의 장점은 친환경적인 소재이고 지속적으로 재생이 가능한 에너지원이다. 더욱이 주박 펠릿은 발열량이 높고 다른 바이오매스 원료에 비해 청정하다는 큰 장점을 지니고 있다. 또한 사용에 소요되는 유지 관리비용을 최소화할 수 있고 자동화가 가능하여 사용에 편리하다. 가격면에서 화석연료에 비해 안정적이고 체적 또한 작아 이송의 큰 장점을 가지고 있다. 현재 펠릿의 경우는 목재펠릿이 제품화되어 있지만 주박을 이용하여 제품의 펠릿화를 통한 연료원으로 사용하는 경우는 전 세계 전무한 상태로 폐자원을 재사용하는 효율성이 제시된다. 향후 과제로 주박을 이용한 펠릿 연료원의 기술이 개발되고 기계적인 시스템을 개발하면 저탄소 녹색성장 신재생에너지 연료의 획기적인 미래형 에너지시스템이 될 것이다.

• 사료
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• 통권62호
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• pp.54-57
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• 2013

차랑 등의 수송연료인 휘발유나 경유에 일정비율을 식물에서 뽑아낸 신재생연료 즉 바이오 연료를 혼합하여 공급하도록 의무화하여 온실가스 배출을 줄이기 위한 신재생연료 혼합의무제도(RFS) 국내 시행방안과 관련한 공청회가 지난 2월 15일 서울교육문화회관에서 지식경제부 주최와 한국석유관리원 주관으로 개최됐다. 정부는 2020년까지 경유나 휘발유에 바이오 디젤 에탄올을 4~5% 섞게 하여 동 기간까지 온실가스 감축목표량 중 8~10%까지 달성한다는 계획을 세워놓고 있다. 하지만 녹색연대 등 민간단체들은 온실가스 감축 효과는 매우 불확실하며 특히 어떤 원료를 쓰느냐에 따라 오히려 기후변화를 악화시킬 수 있다는 주장과 산림훼손, 세계 곡물가 상승, 국내 유가 상승 등 많은 문제점들이 있음을 우려해 강하게 반대를 표명하고 있는 입장이다. 우리 협회에서도 곡물을 이용한 에탄올의 혼합의무가 시행되는 경우 옥수수 등 사료원료가격의 상승으로 가뜩이나 어려운 축산업의 경영상황을 더욱 약화시키게 될 것이 예견되는 바, 동 혼합의무제도의 시행을 적극 반대하는 대 국회 및 정부활동을 전개한 바 있다. 그 결과 지난 4월 17일 국회 지식경제위원회 법률심사소위원회에서는 신재생연료 혼합의무제도의 시행 시기를 2년간 유보하고 혼합의무연료에서 에탄올을 제외시키는 방안을 논의한 바 있어 향후 입법과정에 관심이 모아지고 있다. 이에 따라 본지는 이번 RFS의 국내 시행과 관련하여 어떠한 문제점들이 있는지 관련 업계 종사자의 글을 통해 알아본다.

• 동력기계공학회지
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• 제12권2호
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• pp.12-17
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• 2008

Biodiesel fuel(BDF) which is easily produced from vegetable oils such as soybean oil and rice bran oil can be effectively used as an alternative fuel in diesel engine. But biodiesel fuel can affect the performance and emissions in diesel engine because it has different chemical and physical properties from diesel fuel. To investigate the combustion characteristics of biodiesel fuel as an alternative fuel for D.I. diesel engine, the experiments were carried out at the three-cylinder, four stroke D.I. diesel engine with T/C. Experimental parameters adopted a conventional diesel fuel and a blend of biodiesel fuel derived from soybean. As a result of experiments in a test engine, BSFC with blend of BDF resulted in higher than with diesel fuel. The ignition delay decreased with blend of BDF than with diesel fuel.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.51-56
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• 2009

Recently, lots of researchers have been attracted to develop various alternative fuels in diesel engine. The use of biodiesel fuel(BDF) is an effective way of substituting diesel fuel in the long run. But biodiesel fuel can affect the performance and emissions in diesel engine because it has different chemical and physical properties from diesel fuel. In this study, to investigate the combustion characteristics of biodiesel fuel as an alternative fuel for D.I. diesel engine, experiments were carried out at the three-cylinder, four stroke D.I. diesel engine with T/C. As a result, shorter ignition delays were observed for the biodiesel blend cases relative to the diesel oil. The pick value of premixed combustion for the rate of heat release is increased with decreasing C.F.W. temperature.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.122-129
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• 1995

This is an experimental study on the chassis dynamometer and high way road testing during a severe winter and summer season. Results obtained to compare with the ultrasonic fuel feeding system and conventional fuel system in diesel automobile engine. The results were as followers in case of the ultrasonic fuel feeding system. 1. In chassis dynamometer testing during given vehicle speeds, output were increased from 4.6 to 11.43%, brake specific fuel consumption were increased from 6 to 19%, smoke were decreased from 16.7 to 50%. 2. The running fuel consumption ratio in high way road test were decreased by 15.3% at a severe summer and 20.2% at a severe winter.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권6호
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• pp.50-56
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• 1994

This is an experimental study on the performance characteristics of Diesel Automobile with ultrasonic fuel feeding system. For this purpose, ultrasonic fuel feeding system was made and atomization characteristics was measured. Base on this result, carried out engine dynamometer test to investigate the performance characteristics of diesel automobile with ultrasonic fuel feeding system in comparison with conventional diesel fuel injector. The results are as follows. 1) In the spray characteristics test, fuel particle sizes were decreased about 11%~21%. 2) In engine dynamometer test, -The power was increased about 5%~11%. -The thermal efficiency was improved about 6%~11%. -The specific fuel consumption was improved about 6%~19%. -The smoke concentration was decreased about 11%~50%.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.609-615
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• 2015

본 연구는 직접분사식 가솔린엔진에서 공기 과잉률 및 바이오에탄올-가솔린 혼합연료의 혼합비에 따른 연소특성과 배기배출물 특성을 실험적으로 규명한 것이다. 다양한 공기 과잉률 및 혼합비 조건에서 실험을 수행하였으며, 연소실 압력, 열발생률, 연료소비율 등을 통해 연소특성을 분석하였으며, 배기배출물 특성은 미연탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소산화물($NO_x$) 분석을 통해 확인하였다. 혼합연료의 실험결과는 100% 가솔린 및 바이오에탄올 실험결과와 비교하였다. 실험결과 최고연소압력과 열발생률, 제동연료소비율은 혼합비의 증가에 따라 증가하였으며, CO, HC, $NO_x$와 같은 배기배출물은 바이오 에탄올 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였다. 혼합연료의 배기배출물 수준은 가솔린 보다 낮게 나타났다.

• 에너지공학
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• 제19권1호
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• pp.25-31
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• 2010

본 연구는 엔진을 개조하지 않고 메탄올 개질연료를 사용하여 엔진의 성능과 배출가스 측면에서 가솔린 연료 사용시의 특성과 비교하였다. RM50(메탄올 개질연료)은 메탄올 연료의 특성중 하나인 넓은 가연한계범위를 가지고 있기 때문에 불안정한 운전조건에서도 가솔린 연료에 비해 상대적으로 안정된 운전상태를 유지하고 엔진의 안정적 운전상태를 결정하는데 사용되는 사이클 변동계수에 있어서도 10%이내의 안정된 수치를 보여주었다. 또한, 모든 운전조건에서도 RM50은 가솔린 연료를 사용하였을 때 보다 CO, HC, NOx의 배출물이 감소되었다. 그러나 소음특성의 경우 연소속도가 빠르기 때문에 가솔린 연료에 비해 상대적으로 약간 높은 값을 나타내었고 고무침지의 실험결과는 가솔린 연료 사용시의 실험결과와 유사하게 나타내며 사용 가능한 것으로 나타났다.