• 에너지공학
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• 제12권3호
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• pp.223-230
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• 2003

본 연구에서는 제철소의 슬러지 소각로 배가스의 냉각을 위한 열교환기에서의 가스측 파울링 현상의 측정 및 분석에 대한 연구를 수행하였다. 소각로 배가스는 열교환기의 수직 전열관을 통과하면서 냉각되며 동시에 연소용 공기를 예열한다. 이러한 열교환기의 파울링은 주로 열교환기 입구에 발생하여, 본 연구에서는 열교환기의 입구 형태와 비슷한 형상의 오염다공판을 사용하여 슬러지 소각로 배가스의 파울링 현상을 측정하였으며, 부착분진에 대한 특성분석을 수행하였다. 분석 결과, 분진 부착율은 온도와 분진성분 및 분진크기에 영향을 받으며, 또한 오염다공판의 위치에 따라 부착형태가 다르게 나타났다. 또한 전산 해석을 통하여 오염다공판의 구멍 크기에 따라 분진부착율이 변하는 것을 알 수 있었다. 그리고 오염다공판을 사용하여 다관식 원통형 열교환기의 입구에서의 파울링 특성을 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.179-188
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• 1990

본 연구에서는 4사이클, 4실린더기관을 대상으로 하고 흡배기계의 유동특성에 관계되는 인자들을 고려하여 가스교환 과정 시뮬레이션과 실험을 수행하였다. 관내 의 유동현상의 해석에는 압력, 속도의 변화에 대하여 추종성이 좋은 특성곡선법을 이 용하였으며 실험에 있어서 흡기관내의 압력은 직접 제작한 데이터처리장치를, 실린더 내의 압력은 연소압력계측장치를 이용하여 측정하였다. 연구의 목적은 시뮬레이션에 의하여 흡기관내의 압력변동 및 체적효율을 계산한 결과와 실험결과를 비교검토함으로 서 특성곡선법에 의한 본 해석결과의 타당성과 실제기관에의 적용성을 확인하고 흡배 기계의 형상과 치수, 흡배기밸브의 개폐시기, 압축비 등과 체적효율 및 관내의 압력변 동과의 관계를 구명하여 흡기관의 동적효과를 이용할 수 있는 흡기계의 최적설계 및 개선을 위한 자료를 얻고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.130-136
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• 2011

This study describes the effect of EGR rate on the combustion and emissions characteristics of a four cylinder CRDI diesel engine using biodiesel (soybean oil) blended diesel fuel. The test fuel is composed of 30% biodiesel and 70% ULSD (ultra low sulfur diesel) by volumetric ratio. The experiment of engine emissions and performance characteristics were performed under the various EGR rates. The experimental results showed that ignition delay was extended, the maximum combustion pressure and heat release gradually were decreased with increasing EGR rate. Comparing biodiesel blended fuel to ULSD, the injection quantity of biodiesel blended fuel was further increased than ULSD. The emission results showed that $NO_x$ emission of biodiesel blended fuel becomes higher according to the increase of EGR rate. However, in the case of biodiesel blended fuel, HC, CO and soot emissions were decreased compared to ULSD.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.137-143
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• 2007

An object of this study is to understand the application characteristics in accordance with changes of EGR rate, applying BD20 reformed by ultrasonic energy irradiation to common-rail diesel engine. BD containing about 10% oxygen has attracted attention due to soaring crude oil prices and environmental pollution. This oxygen decreases soot by promoting combustion, but it also increases NOx. To make up for this problem, an EGR system is applied so that NOx might be decreased. In that case, engine power is lowered and exhaust gas is raised. However, the reformed fuel by ultrasonic energy irradiation is changed physically and chemically, promotes combustion, and thus solves such a problem. As the results of the experimemt, we could identify the optimum EGR rate by investigating the engine performance and the characteristics of exhaust materials in accordance with the EGR rate after ultrasonic energy irradiation to BD20 and applying it to common-rail diesel engine. The optimum EGR rate that can satisfy both engine performance and characteristics of exhaust materials was in the range of 15%.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.966-978
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• 2011

분출냉각은 높은 압력과 온도의 가혹한 환경에서 운용되는 고성능 액체로켓과 공기흡입엔진을 위한 가장 효과적인 냉각방법이다. 분출냉각이 적용되는 경우, 연소기 라이너와 터빈 블레이드/베인은 다공질 벽면을 통과하는 냉각재(공기 또는 연료)뿐만 아니라 차단막으로 작용하는 벽면을 빠져나온 냉각재에 의해 냉각된다. 이러한 냉각기술의 실용화는 가용한 다공질 재료의 부재로 인해 제한을 받아왔다. 그러나 금속결합 기술의 발전으로 확산접합과 식각된 얇은 금속판으로 제작한 Lamilloy$^{(R)}$와 같은 다층 기공 구조물이 개발되었다. 그리고 또한 경량 세라믹 매트릭스 복합재료가 개발됨에 따라 분출냉각은 근래 고성능 엔진 냉각을 위한 유망 기술로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 분출냉각의 최근 연구동향 및 가스터빈, 액체로켓 및 극초음속 비행체 엔진에 이의 적용사례를 고찰하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권1호
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• pp.83-91
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• 2015

Biomass burning is known to be one of the main sectors emitting greenhouse gases as well as air pollutants. Unfortunately, the inventory of biomass burning sector has not been established well. We estimated greenhouse gas (GHG) and air pollution (AP) integrated emissions from biomass burning sector in Seoul during year 2010. The data of GHG and AP emissions from biomass burning, classified into open burning, residential fireplace and wood stove, meat cooking, fires, and cremation, were obtained from Statistics Korea and Seoul City. Estimation methodologies and emission factors were gathered from reports and published literatures. Estimated GHG and AP integrated emissions during year 2010 were $3,867tonCO_{2eq}$, and 2,320 tonAP, respectively. Major sources of GHG were forest fires ($1,533tonCO_{2eq}$) and waste open burning ($1,466tonCO_{2eq}$), while those of AP were meat cooking (1,240 tonAP) and fire incidence (907 tonAP). Total emissions by administrative district in Seoul, representing similar patterns in both GHG and AP, indicated that Seocho-gu and Gangseo-gu were the largest emitters whereas Jung-gu was the smallest emitter, ranged in $2{\sim}165tonCO_{2eq}$ and 0.1~8.31 tonAP. GHG emissions per $km^2$ showed different results from total emissions in that Gwanak-gu, Jungnang-gu, Gangdong-gu and Seodaemun-gu were the largest emitters, while Seocho-gu and Gangseo-gu were near-averaged emission districts, ranged in $0.2{\sim}21tonCO_{2eq}/km^2$. However, AP emissions per $km^2$ revealed relatively minor differences among districts, ranged in $2.3{\sim}6.1tonAP/km^2$.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.118-127
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• 2004

본 연구는 배기량이 16.7ι인 V8형 터보차져 인터쿨러 직접분사식 디젤기관에서 흡기포트의 선회유동과 연료분사계 및 과급기가 기관성능 및 배출가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하며 성능을 개선하는데 있다. 일반적으로 기관의 출력을 높이기 위하여 과급기 및 인터쿨러를 장착하여 과급공기를 냉각시켜 과급효율을 더욱 높인 TCI디젤기관이 보편화되고 있다 본 연구의 결과로서 흡기포트의 선회비가 2.25인 경우에서 압축비 17.5, re-entrant 8.5$^{\circ}$ 형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.33*3+$\Phi$0.35*2, 노즐돌출량 3.18mm, 분사시기 BTDC 12$^{\circ}$CA, 과급기 T042(압축기 0.6A/R+46Trim, 터빈 1.0A/R+57Trim)경우가 기관성능 및 NO$_{x}$ 농도의 배출특성을 고려할 때 운전영역에서 가장 우수하여 흡기포트, 분사계 및 과급기에 대한 각 인자를 적정화할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.638-641
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• 2005

수소는 자원이 무한하고 청결한 에너지이다. 수소는 무공해 청정 대체연료로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 풍부한 자원으로부터 얻을 수 있다. 수소에너지는 물을 분해하여 얻거나 화석연료를 수증기개질 또는 부분산화 시킴으로써 얻을 수가 있다. 수소에너지는 1차 에너지를 변환시켜 얻을 수 있는 2차 에너지로서 환경에 대한 부하가 거의 없어 향후 화석연료를 대체할 수 있는 가장 가능성이 높은 에너지이며, 연료전지의 상용화를 앞두고 있어 중요성이 더욱 증대되고 있다. 수소를 생산하는 방법 중 가장 이상적인 방법으로는 물분해함으로써 수소를 제조하는 방법이 있다. 그러나 물분해에 의한 수소생산은 제조비용이 비싸 경제성이 떨어진다는 점과 수소의 대량생산에 필요한 기술확보가 여의치 않아 어렵다. 그러므로 수소를 저 비용으로 대량 생산할 수 있는 수소 제조 기술의 확보가 선행되어야 할 것이다. 현재 상용화되어 있는 수소제조방법은 거의 석유나 천연가스의 수증기 개질에 의한 수소 제조 방법이다. 그러나 이러한 방법은 유해 환경 물질인 CO나 $CO_2$를 배출하는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 보완키 위한 수소 제조공정의 대안 중 하나는 탄화수소연료의 수소와 탄소로의 직접분해에 의한 수소생산이다. 이 중 원하는 생성물인 수소 외에 부산물이 카본이 동시에 얻을 수 있는 메탄분해에 의한 수소생산방법은 생산된 수소의 약 15%만 연소시킴으로서 필요한 에너지를 공급할 수 있으며, 동시에 지구온난화의 주범인 CO 또는 $CO_2$가 생성되지 않는 장점이 있다. 하지만 메탄을 분해하기 위해서는 매우 높은 에너지가 필요로 하게 된다. 이에 반해 프로판은 메탄보다 낮은 열원에서 분해할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 메탄보다 분해하기 쉬운 프로판을 직접 분해하여 수소를 생산하고자 하였다. 프로판 직접분해반응는 $500\sim750^{\circ}C$의 온도 범위에서 이루어 졌으며, 촉매로서는 국내에서 생산되는 상용촉매인 카본블랙을 이용하였다.

• 한국안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.77-83
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• 2007

식물류에 다량으로 함유되어 있는 Cellulose는 인체에 무해할 뿐 아니라 연소시에 발생하는 유해가스가 적어서 친환경적인 에너지 자원으로 대두되고 있다. 특히 Cellulose의 유도체 중 하나인 Hydroxypropyl Methyl Cellulose(HMC)는 의약품의 코팅재료를 비롯하여, 고급용 건축자재, 염료, 화장품 등의 첨가제로 사용되면서, 사용량이 계속해서 증가하고 있다. 따라서 여러 가지 위험에 노출될 수 있으며, 열적 위험특성을 알기 위한 방법으로 일본에서 많이 사용되고 있는 단열자기발열실험장치(SIT-II)를 이용하여 HMC의 한계발화온도와 겉보기활성화에너지를 구하였다. 또한 국제적으로 널리 알려진 Frank-Kamenetskii의 무한평판을 기준으로 한 자연발화실험(IF-SIT)자료를 이용하여 자연발화온도와 활성화 에너지 값을 비교하였다. HMC의 자연발화온도와 겉보기 활성화 에너지는 SIT-II의 경우 $186^{\circ}C$의 한계발화온도와 104.5kJ/mol의 활성화 에너지를 구하였다. 기존에 구하여진 IF-SIT결과 값과 비교하였을 때 무한평판의 두께 3cm, 5cm, 7cm에 대해 각각 한계발화온도가 $199.5^{\circ}C,\;188.5^{\circ}C,\;180.5^{\circ}C$이고, 167.4kJ/mol의 활성화 에너지 값을 지니므로, SIT-II로 구하여진 겉보기 활성화 에너지는 IF-SIT로 구하여진 값 보다 낮게 나타났으며, 이 값은 일반 Cellulose의 활성화 에너지 값 보다 도 더 낮은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.8-14
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• 2015

지금까지 자동차 소재의 경량화 및 연소가스의 저감은 부품의 플라스틱화를 통하여 많은 진전이 있었다. 장섬유 보강 폴리프로필렌 소재가 적용된 프론트 엔드 모듈 캐리어는 플라스틱 구조부품 중에서 가장 성공적인 사례이다. 하지만, 장기 신뢰성 측면에서 볼 때, 자동차용 플라스틱 소재에 대한 피로거동 및 진동내구에 대한 더 많은 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 프론트 엔드 모듈 캐리어의 피로설계 및 해석의 기초가 되는 폴리프로필렌 장섬유 소재에 대한 내구성을 분석하였다. 피로수명과 응력진폭 또는 평균응력 간의 상관관계를 평가하기 위하여 다양한 응력비에서 피로실험을 수행하였다. 일정 응력진폭에서 응력비를 변화시킨 결과는 최대하중을 고정시킨 결과보다 피로수명의 변화가 응력비 증가에 따라 2~6% 크게 나타났다. 또한 주사전자 현미경을 통하여 장섬유 보강 폴리프로필렌 소재에 대한 피로균열의 발생, 전파의 파괴기구를 확인하였다.