• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.05a
• /
• pp.186.2-186.2
• /
• 2011

RDF 연료의 열이용은 2003 폐플라스틱 고형연료 사용에 관한 고시가 나온이후 생산과 이용이 꾸준히 증가하는 추세이며 최근에는 원주, 대구, 부산 등 각 지역의 RDF 생산시설 구축 및 열병합 보일러 건설사업의 추진으로 더욱 활발하게 진행되고 있다. 본 연구는 순환유동층 시범 연소로에서 RDF를 전용으로 연소하여 그 연소특성을 고찰하고 상용 보일러 설계를 위한 연소자료를 축적하는 데 있다. 본 연구는 실험을 위하여 자체로 건설한 순환유동층 보일러에서 수행하였다. 연소 연구에서는 연소특성과 더불어, 환경기술과 연소로의 부식방지에 관한 기술을 고찰하였다. 보일러의 스팀사양은 $300^{\circ}C$와 15ata 이상으로 하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계에 적용할 연소자료를 확보하였다. 또한 연료특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 성분을 분석하고 그 특성 자료를 비교하였다. RDF는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 효율을 나타내었으며 배연특성도 연소하는 동안 일정하게 배출되었다. 온도나 압력등 연소 변수는 RDF는 연소실험 동한 안정적인 값을 나타내었다. 대부분의 배연물질은 환경기준을 충족할 수 있었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.346-347
• /
• 2012

최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.35 no.5
• /
• pp.566-575
• /
• 2011

Since LPG (Liquefied petroleum gas) fuel supply system has an advantage of low emission characteristics, many studies have been conducted. In spite of the advantage of LPG supply system, a higher vapor pressure and lower viscosity than diesel or gasoline fuel may cause unstable running of fuel pump by the deterioration in lubrication performance and chemical reaction with rubber parts than that of diesel and gasoline fuel. Therefore its physical properties can cause the deterioration of durability. In this research, we developed an external type LPG pump which has the advantage of the price competitiveness and the convenient maintenance for LPLi system. The experiments were carried out in order to assess characteristics of the external type fuel pump at different fuel composition and temperature. As a result, there aren't any differences between internal and external type pump performance. It is observed that the same level of efficiency was maintained for both pumps as flow rate was increased with higher fuel temperature and more contents of propane in the fuel. And the pressure difference in LPLi system is maintained at constant with the various fuel compositions and temperatures due to their own characteristics of fuel supply system.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.86-94
• /
• 2015

Torrefaction is a thermochemical process proceeded at the temperature around $250^{\circ}C$ in an inert gas condition. By torrefaction, the hemicellulose portions contained in biomass are broken down to change into the volatile gas which is removed from biomass eventually. The main purpose of biomass torrefaction is to improve the energy density of the biomass to minimize the transport energy consumption, though the flammability can be elevated for transportation. In this study two types of solid biomass fuel, waste wood and rice straw, were torrefied at various temperature range from $200^{\circ}C$ to $300^{\circ}C$ to evaluate the torrefied biomass characteristics. In addition torrefied biomass were tested to evaluate the combustion characteristics using TGA (Thermogravimetric Analysis). After the torrefaction of biomass, the C/H (carbon to hydrogen ratio) and C/O (carbon to oxygen ratio) were measured for aquisition of bio-stability as well as combustion pattern. Generally C/H ratio implies the soot formation during combustion, and the C/O ratio for bio-stability. By torrefaction temperature at $300^{\circ}C$, C/H ratio and C/O ratio were increased by two times for C/H and three times for C/O. The torrefied biomass showed similar TGA pattern to coal compared to pure biomass; that is, less mass decrease at lower temperature range for torrefied biomass than the pure biomass.

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

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.17 no.6
• /
• pp.11-19
• /
• 2013

An experimental study was conducted to investigate fuel injection characteristics through swirl injectors when the fuel was heated to very high temperature conditions. Three swirl injectors with different orifice diameters and swirler geometries were used to measure the flow coefficient (${\alpha}$) for the injection pressure ranges between 3 and 10 bar and the fuel temperature from 50 to $270^{\circ}C$. The results showed that the variation characteristics of ${\alpha}$ with respect to cavitation number ($K_c$) were highly dependent on both the orifice diameter and the swirler geometry. In addition, the characteristics of ${\alpha}$ variation with respect to AR, the area ratio of the flow through the swirler and the orifice, has revealed that the effect of boiling is retarded but the slope of decreasing ${\alpha}$ after the boiling effect is present tumbles as AR increases.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.88-95
• /
• 2014

In general, odorants are added to fuel gases, such as LPG, LNG and city gas, to prevent gas poisoning, ignition, explosion, or other accident caused by fuel gases, and to enable immediate and easy detection of fuel-gas leakage by emitting an offensive smell. This study describes a study on the performance and exhaust emissions (CO, THC, $CO_2$, $NO_x$, $SO_2$) characteristics of liquefied petroleum gas (LPG) engine using LPG fuel with new sulfur free odorant (K-Petro S-Free). New sulfur free odorant (40 mg/kg) was added to 2 type LPG fuels for summer, and winter and it was used in performance and exhaust emissions, compare to LPG fuel with sulfur containing odorant (EM, ethyl mercaptan). Engine performance using LPG with sulfur free odorant was similar to LPG with sulfur-containing odorant. Exhaust emissions (CO, THC, $CO_2$, $NO_x$) of LPG with sulfur free odorant were also similar characteristics, compare with sulfur containing odorant. Especially, $SO_2$ emission using LPG with K-Petro S-Free odorant was more reduced 83 % than LPG with sulfur containing odorant(EM) at 2000 rpm.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2009.12a
• /
• pp.897-899
• /
• 2009

본 연구는 수치해석 코드를 사용하여 액화석유가스의 연소 특성을 파악하고자 한다. 시뮬레이션은 Chemkin 코드를 적용하여 정적연소와 같은 조건에서 모델링되었다. 특히 연소 현상을 파악하기 위해서 당량비를 변화시켰다. 이러한 연구는 LPG 연료를 사용하는 압축착화 디젤엔진의 기초적인 연구에 도움을 줄 것이다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.17-20
• /
• 1979

Transistor식 점화장치는 자동차의 배기 공해대책, 연료저감대책 등의 방안으로 근래에 급속히 발전된 System이다. Transistor 점화장치로 요구되는 배경은 다음과 같다. [1] 화화출력이 커져서 Engine에 있어서 확실한 연소가 기대되고 배기정화책 연료저감책에 유 효하다. [2] 기계적인 접점이 없으므로 장기적으로 Engine의 성능을 일정하게 유지한다. [3] 저회전에서 고회전까지 높고 안정된 화화출력을 갖고 있기 때문에 시동특성 고속특성이 양 호하다. [4] 점화시기제어에 신기능부가가 용이 이와같은 목표를 달성하기 위하여 세계각국의 자동차 Maker는 각각의 독자적인 System 회로방식을 개발하여 Transistor점화장치를 실용화하고 있 으나 우리나라에서는 아직도 자동차에 기계식 점화장치를 사용하여 생산하고 있는 실정이다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.27 no.4
• /
• pp.85-91
• /
• 2023

In this study, an experimental study was conducted on the flame behavior, combustion dynamics, and NOx emission characteristics for hydrogen co-firing with the EV burner which is the first stage combustor of GT24. It was confirmed that as the hydrogen co-firing rate increases, the NOx emission increases. This change was elucidate to be the result of a combination of changes in penetration depth due to changes in fuel density, reduction in fuel mixing due to changes in flame position due to increased flame propagation speed, and oscillation of fuel mixedness due to combustion instability. Through pressurization tests in the range of 1.3 to 3.1 bar, NOx emission characteristics under high-pressure operating conditions were predicted, and based on this, the hydrogen co-firing limits of the EV burner was evaluated.