• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.8-12
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• 2015

비에스테르화 바이오 디젤유는 에스테르화 공정을 거치지 않기 때문에 공정에 드는 비용이 절감되며 경유에 5%로 혼합하여 전자제어 분사식 디젤엔진에 사용할 경우 에스테르화 바이오 디젤유보다 경유에 더 유사한 성능을 나타내었다. 이러한 연구를 바탕으로 경유에 5% 혼합된 비에스테르화 바이오 디젤유를 전자제어 분사식 디젤엔진에 적용하기 위해서는 성능 최적화가 필요하다. 본 연구에서는 비에스테르화 바이오 디젤유의 성능 최적화를 위한 기초 실험으로 연료소비율, 질소산화물 및 도시평균유효압력을 반응치로 정하고 제어 가능한 6가지 인자에 대해서 그 영향력을 평가하고자 부분요인배치법을 이용하여 25%와 50%의 부분 부하에서 실험을 수행하였다. 그 결과 6가지 인자 중 분사시기 및 커먼레일압력이 가장 큰 영향을 미쳤고 각 부하에서 영향의 크기는 다르게 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.156-165
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• 2014

This paper is the first investigation on the effect of flow control methods on the part load performance in a spark ignition engine. For comparison of the methods, two control devices, port throttling and masking, were applied to a conventional engine without any design change of the intake port. Steady flow evaluation shows that steady flow rates per unit opening area and swirl ratio are very low compared with the port throttling and saturated from mid-stage valve lift, however, swirl increases slightly as the lift is higher in case of 1/4 masking control. In the part load performance, the effect of simple port throttling on lean misfire limit expansion is limited and insufficient; on the other hand a masking improves the limit considerably without any port modification for increasing swirl. Also the results show that the intake flow control improves the combustion with following two mechanisms: stratification induced by the combination of the flow pattern and the fuel injection timing attribute to ignition ability and the intensified flow ensure fast burn. In addition fuel consumption reduces under the flow controls and the reduction rate is different according to the operation conditions and control methods. At the Stoichiometric and/or low speed and low load the throttling method is more advantageous; however vice versa at lean and high load condition. Finally, the throttling is more efficient for HC reduction than masking, on the other side the NOx emissions increase under the masking and decrease under the port throttling compared with conventional port scheme.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.90-101
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• 2009

An objective of this study is to suggest a procedure to evaluate vehicle emissions regardless of the driving pattern. Field experiments using portable emission measurement system were conducted under the real world driving cycle. Standardized average for NOx, $CO_2$ emission and fuel consumption rates were calculated while the vehicle specific power distribution within each vehicle speed bin was taken into consideration. Composite emission factor and fuel economy, which were obtained based on the standardized average results and traffic statistics, showed good similarity to those acquired through the conventional chassis dynamometer tests qualitatively as well as quantitatively. Considering that a conventional method obviously has a limitation to reflect various characteristics of the real world, the new approach suggested in this study can be used as an alternative procedure to collect more specific data to establish the mobile emission factors.

• 자원리싸이클링
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• 제23권4호
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• pp.37-46
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• 2014

건설 분야 중 건설 재료와 건자재 산업에서 발생하는 $CO_2$는 약 6,700만톤으로 건설 분야에서 발생하는 $CO_2$의 약 30 %를 점유하고 있다. 건설 분야에서 $CO_2$ 저감은 건자재 산업에서 $CO_2$를 발생시키는 2차, 3차 양생을 줄여 소비되는 화석연료 사용과 배출가스 저감의 조절이 필수적이다. 따라서 본 연구는 시멘트 결합재를 기초로 하여 결합재를 40 % 까지 대체하여 모르타르를 제조한 후 양생방법을 달리하여 응결 및 강도 특성을 분석하였다. 결합재 치환율에 따른 강도 특성 결과 증기양생 후 고로슬래그와 CSA 15%, CAMC 5%를 치환한 시험체의 강도 증진이 활발하였다. 특히 고로슬래그 50%, CSA 15%, CAMC 5%를 치환한 시험체가 가장 높게 강도가 증진되었다. 하지만 CAMC 10%의 경우 열팽창에 의한 균열과 온도차에 의한 건조수축, 과도하게 생성된 에트린가이트에 의해 강도가 저하되는 결과를 가져왔다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.701-708
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• 2011

본 연구에서는 일반선박으로부터 배출되는 온실가스 배출량을 연료소비를 근거로 한 배출(Tier1)과 선종을 고려한 출력, SFOC, 운항특성(시간과 부하율 등) 등을 근거로 한 활동도에 의한 배출(Tier3)로 구분하여 산정하고 비교분석하였다. 2009년도 기준으로 배출량을 산정한 결과, Tier1 방법에 의한 배출량은 총 28,273천톤 $CO_{2eq}$, Tier3 방법에 의한 산정량은 총 30,810 천톤 $CO_{2eq}$으로 나타났다. Tier3에 의한 온실가스 배출량이 Tier1에 의한 산출결과보다 약 9% 정도 많게 나타났다. 이는 설문조사에 의한 선박의 부하율, 운항시간 등의 활동도 조사결과가 약간 과대평가되었기 때문으로 판단되었다. 향후 Tier3 방법을 적용하여 온실가스의 발생량을 정확하게 산정하기 위해서는 선박의 종류 및 특성에 따라 SFOC, 운항특성별 시간과 부하율, 운항속도 등에 대한 상세한 활동도 자료의 확보가 필요할 것으로 판단되었다. 운항특성 등을 고려한 보다 상세하고 다양한 활동도 자료가 확보될 경우, 적절한 저감대책 수립이 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제6권2호
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• pp.9-19
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• 1982

소형(小型) 디젤엔진의 예연소실(豫燃燒室) 형상(形狀)이 저온시(低溫時)의 시동성(始動性)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위해 8종(種)의 예연소실(豫燃燒室)과 2종(種)의 실린더헤드를 제작(製作)하여 $2^7$ 요인실험법(要因實驗法)에 의해 1회(回) 조작시(操作時) 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度), 최대출력(最大出力), 전부하(全負荷)(4/4) 및 과부하(過負荷)(11/10)시(時)의 연료소비율(燃料消費率)을 측정(測定)하여 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하연 다음과 같다. 가. 피스톤 상면(上面)에 대한 주분사구(主噴射口)의 상대각도(相對角度)가 $20^{\circ}$에서 $18^{\circ}$로 감소(減少)하면 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 약(約) $2.4^{\circ}C$ 낮아졌으며 최대출력(最大出力)은 약(約) 0.3ps 증가(增加)되었다. 나. 실린더헤드 홈 각도(角度)가 $20^{\circ}$에서 $18^{\circ}$로 작아짐에 따라 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 약(約) $3.3^{\circ}C$ 낮아졌으며, 최대출력(最大出力)은 약(約) 0.3ps 감소(減少)되었다. 다. 예연소실(豫燃燒室) 길이가 17.5mm에서 15.5mm로 짧아지면 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 $2^{\circ}C$ 낮아졌으며 최대출력(最大出力)은 0.2ps정도(程度) 감소(減少)되었다. 라. 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)이 4.8mm에서 4.5mm로 작아지면 최대출력(最大出力)은 0.2ps정도(程度) 증가(增加)했으나, 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)만이 변화(變化)에 따른 시동성(始動性)의 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 마. 주분사구(主噴射口) 각도(角度)가 $47^{\circ}$이고 실린더헤드 홈 각도(角度)가 $18^{\circ}$일 경우(境遇) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 가장 낮았으며, 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)이 4.5mm이고 예연소실(豫燃燒室) 길이가 17.5mm일 경우(境遇) 최대출력(最大出力)도 가장 높았고, 전부하(全負荷) 및 과부하시(過負荷時)의 연료소비율(燃料消費率)도 가장 낮았다. 바. 실린더 헤드홈 각도(角度)와 주분사구(主噴射口)의 각도(角度)가 각각(各各) 시동성(始動性) 향상(向上)에 가장 큰 영향(影響)을 미쳤으며, 또한 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)과 예연소실(豫燃燒室) 길이와의 교호작용(交互作用)이 최대출력(最大出力)에 가장 큰 영향(影響)을 미쳤으므로 이들 요인(要因)에 대한 처리수(處理數)를 늘려 시험(試驗)해 볼 필요성(必要性)이 있는 것으로 사료(思料)된다. 사. 본(本) 실험(實驗)에서 최적조건(最適條件)으로 나타난 시작(試作) 예연소실(豫燃燒室)은 기존(旣存) 예연소실(豫燃燒室)보다 약(約) $-6^{\circ}C$의 시동성(始動性) 향상(向上)을 나타냈다.

• 농업과학연구
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• 제23권1호
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• pp.138-149
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• 1996

본 연구는 임도의 노면조건 및 노선선형에 따른 평균주행속도 및 속도지수의 파악 뿐만 아니라 임도에서의 차량의 주행속도와 관련된 임도의 구조개선에 대한 기초자료를 제공하기 위하여 5개 노선의 임도를 대상으로 수행되었다. 임도설계시 적용되는 보통자동차의 규격인 11.5톤 카고트럭을 대상으로 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 직선구간에서의 평균주행속도는 비적재시 노면조건에 따라 25.9-10.5km/hr, 적재시 18.2-9.0km/hr의 값을 보여 임도시설규정의 설계속도에 비해 양호한 노면의 직선부에서 조차 비적재시는 설계속도의 65%, 적재시는 61%로 나타나 규정된 설계속도보다 현저하게 미치지 못하는 값을 보였다. 2. 보통 상태의 노면조건을 가지는 임도에서 1km의 주행에 필요한 연료소비량, 즉 연료소비율을 측정한 결과 비적재시는 0.34l/km, 적재시는 0.78l/km로 나타났다. 3. 직선부에 있어서 주행속도와 곡선부에서의 평균주행속도와의 비를 이용하여 구해지는 곡선속도지수는 곡선의 반지름에 따라 0.47-0.97의 값을 나타내었다(표 3 참조). 4. 가장 양호한 노면에서의 주행속도와 그렇지 않은 노면에서의 주행속도와의 비를 이용하여 구해지는 노면속도지수는 곡선반지름에 따라 비적재시에는 0.44-0.81, 적재시에는 0.52-0.73의 값을 나타내었으며(표 4 및 표 5 참조), 종단물매를 고려하였을 때의 노면속도지수는 비적재시에 0.37-0.73, 적재시에 0.47-0.67의 값을 나타내었다(표 6 및 표 7 참조).

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.953-960
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• 2019

밀러 사이클은 흡입밸브 닫힘 시기 조정을 통해 압축비를 줄임으로써 NOx의 저감과 연료소비율 개선이 동시에 가능하다는 점(밀러 효과)에서 디젤엔진에 매우 활발하게 채택되어지고 있다. 밀러 사이클은 흡입 밸브를 BDC 이전에 닫는 Early 밀러 방식과 BDC 이후에 닫는 Late 밀러 방식으로 나눌 수 있다. 저속에서는 체적효율의 증가를 꾀할 수 있는 Late Miller가 유리한 반면, 중속, 고속에서는 IVC 이후 BDC 까지의 피스톤 하강 과정의 흡기의 팽창에 따른 내부 온도 감소 효과 높은 Early 밀러가 유리하다. 따라서 Early 밀러와 Late 밀러의 효과를 고려하여 운전 조건에 적합한 밀러 구현 방법을 채택할 필요가 있다. 본 연구에서는 4행정 엔진을 대상으로 2단 과급 시스템의 적용하고 흡·배기 밸브 오버랩(valve overlap)의 감소를 통해 밀러 효과를 강화하는 과정과 밸브 조정 기구를 통한 밸브 조건의 변화가 밀러 효과에 미치는 영향을 고찰하였다. 결과적으로 2단과급과 밀러사이클, 밸브 오버랩 감소와 흡입밸브 리프트 증가를 통해 연료소 비율과 최고연소온도 감소의 효과를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.525-531
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• 2011

디젤엔진에서 배기가스 재순환(EGR; Exhaust Gas Recirculation)은 선택적 환원 촉매나 $NO_x$ 흡장 촉 매에 비해 $NO_x$ 배출 저감을 위한 가장 효과적인 기술이다. 점점 더 강화되어 가는 $NO_x$ 배출 규제를 만족시키기 위해서는 많은 양의 EGR 가스 공급이 필요하다. 저압 EGR은 일정한 과급 압력에서 가변형상 터보차져의 제어와 거의 독립적이기 때문에 EGR 공급 측면에서 보면 저압 EGR이 기존의 고압 EGR에 비해서 더 많은 장점을 갖는다. 본 연구에서는 저압 EGR이 연소 특성에 미치는 영향을 고압 EGR을 적용했을 때와 비교하였다. 각 EGR 루프에 대해 혼합기의 희석 정도에 따른 영향을 분석하기 위해 독립변수로써 희석비를 사용하였다. 저압 EGR을 적용하였을 때, 고압 EGR을 적용했을 때와 동등한 $NO_x$ 배출량을 유지하면서 연료 소비율과 매연 배출은 고압 EGR의 경우보다 좀 더 낮은 결과를 보였다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.5-13
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• 2022

현대의 환경문제는 다량의 폐기물의 발생과 무분별한 에너지의 소비로 인한 환경오염이 가속화 되고 있다는 것이다. 대표적인 에너지 생산 연료인 화석연료는 에너지를 생산하는 과정에서 연소가 이루어져 다량의 온실가스가 발생하고 최종적으로 기후변화를 야기한다. 또한 전 세계적으로 발생하는 폐기물의 양도 지속적으로 증가하고 있으며 처리하는 과정에서 환경오염이 발생하고 있다. 이와 같은 문제들을 동시에 해결하기 위한 방법 중 하나는 유기성 폐기물의 에너지화 및 감량화이다. 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지는 해양매립이 전면 금지된 이후로 다양하게 처리되고 있으나, 그 발생량은 지속적으로 증가하는 추세이다. 하수슬러지는 유기물을 다량 함유하고 있어 혐기소화를 통하여 하수슬러지를 에너지화 하고 최종 배출되는 폐기물을 감량화 하는 것이 바람직하다. 하지만, 잉여슬러지의 경우 대부분이 하수처리에 이용되었던 미생물 덩어리로써 잉여슬러지가 혐기성소화 되기 위해서는 먼저 미생물의 세포벽이 파괴되어야 하는데 세포벽 파괴에는 많은 시간이 요구되기 때문에 혐기성 소화 과정만으로는 높은 바이오가스 생산율이나 폐기물 감량율을 달성할 수 없다. 따라서 잉여슬러지를 가용화하는 전처리 공정이 필요하며, 여러 가지 가용화 공법 중에서 열적 가용화 공정이 가장 효율적인 것으로 검증되었고, 혐기성소화 공정의 전처리 과정으로써 열적가용화 공정을 이용하여 잉여슬러지에 포함된 세포벽을 파괴한 후 전처리 된 잉여슬러지를 혐기성소화 함으로써 높은 바이오가스 생산율과 폐기물 감량율을 달성할 수 있다. 본 연구에서는 열적 가용화장치를 통하여 TS 10%의 농축 잉여슬러지를 전처리하는데 있어서 체류시간 및 운전온도 변수에 따른 가용화 특성에 대한 연구를 수행하였다. 열적 가용화장치의 체류시간에 대한 실험변수는 운전온도를 160 ℃로 고정한 상태에서 각각 30분, 60분, 90분, 120분이었다. 실험 결과로 도출된 TCOD와 SCOD를 통해 계산된 가용화율은 각각 12.11%, 20.52%, 28.62%, 31.40% 순으로 증가하였다. 또한, 운전온도에 따른 변수는 반응시간을 60분으로 고정한 상태에서 각각 120℃, 140℃, 160℃, 180℃, 200℃였으며 가용화율은 각각 7.14%, 14.52%, 20.52%, 40.72%, 57.85% 순으로 증가하였다. 이 외에 TS, VS, T-N, T-P, NH₄⁺-N, VFAs를 분석하여 농축 잉여슬러지를 대상으로 하는 열적 가용화 특성에 대한 평가를 수행 했으며, 그 결과 TS 10%의 농축 잉여슬러지에 대한 열적 가용화를 통하여 30% 이상의 가용화율을 얻기 위해서는 운전온도를 160℃로 고정할 경우 120분의 체류시간이 필요하며, 운전시간을 60분으로 고정할 경우 170℃ 이상의 운전온도가 요구되어 진다.