We aim to develop antifreezing coolant used to in the 200kW Fuel Cell system that is possible to starting at low temperature and that must not to be freezed under $-30^{\circ}C$, have high coductivity, excellent system protection ability and durability.
금세기 자동차 산업에서의 가장 큰 화두는 배기가스 규제일 것이다. 이를 위하여 연료 소비율이 좋은 차량의 요구가 크게 대두되고 있다. 기본적으로 원동기의 연소 효율을 올리기 위한 노력과 아울러 차량운행 상태에 가장 적절한 감속비를 제공하는 변속기의 필요성이 강조되고 있다.(중략)
1970년대초의 오일, 쇼크에 이어 현재는 제2차 석유파동에 들어서고 있다. 이의 발단이 된 .78 년말의 이란정변은 이란석유의 감산에 따라 세계적인 공급이 부족하게 되었다. 이에 따라 .79년 초부터 원유가격이 뜀박질하는 결과를 가져와 세계의 Energy가치는 급속한 템포로 변화하였다. 더욱이 1980년 9월부터 2개월 이상을 끌어온 이란-이라크전쟁은 대폭적인 석유감산과 중동산의 원유유통의 문제화 등으로 바렐(bl:Barrel)당 2$의 공식적인 인상과 현물시장가격의 20% 유가 인상은 석유소비국들을 공포의 도가니로 몰아 넣고 있다. 특히 OPEC(석유수출국기구)의 정책은 자원의 보호라는 미명아래 이른바 "More money for less oil"(생산은 적게 수입은 보다 많이) 라는 말로 생산을 억제하면서 원유가격을 인상하여 수입을 증가시키는 방향으로 변해가고 있다. 이와 같은 석유가격의 고등과 공급이 불안정한 상황하에서 미래의 석유사정을 예측한다는 것은 어려운 일이나, 지금까지 발표된 문헌들을 기초로 미루어 보아 금후의 석유사정과 이것이 자 동차용 연료에 어떠한 영향을 미치나 살펴보기로 한다. 살펴보기로 한다.
자동차용기관, 운송용기관, 농업용기관, 박용기관, 항공용기관 등 현재 사용하고 있는 모든 기관의 연료는 대부분 석유에 의존하고 있으나 이 연료의 가채년수는 향후30년 정도로 추정하고 있으므로 석유자원의 유한성에 대비하기 위해서는 대체에너지 기관 개발이 절실히 요구되고 있다, 대체에너지 기관으로서는 연료의 다양성, 고효율, 저소음, 저진동, 저공해 등의 특징이 요구되며, 또한 용도도 다양해야 한다. 이러한 기관으로 스터얼링기관, 수소연료기관 등이 개발되고 있다.(중략)
최근 연료 가격의 상승으로 자동차용 연료에 벤젠, 톨루엔 등을 혼합한 가짜휘발유가 많이 유통되고 있다. 가짜휘발유는 벤젠, 톨루엔 등의 방향족물질을 혼합하거나 경유, 등유 등을 혼합하여 사용한다. 방향족 화합물이 많이 함유된 휘발유를 장기간 사용할 경우 차량의 고무부품을 팽윤시켜 연료의 누출 등에 따른 화재 발생의 가능성이 높으며, 톨루엔은 열함량이 작기 때문에 연소효율 저하로 연비를 악화시킨다. 또한 자동차 연료의 조성은 배출가스에도 많은 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 가짜휘발유 사용에 따른 배출가스 영향을 정확히 파악하기 위해 휘발유 중 방향족 함량이 다른 세종류의 연료를 사용하여 배출가스 및 연비에 대한 영향을 조사하였다. (중략)
전기자동차의 마이크로 프로세서 제어시스템은 마이크로 프로세서가 엔진 피이드백제어, 순차제어, 연료계량, 축전지충전 및 일정한 기능진단의 역할을 한다는 것을 기술하였다. 이 마이크로 프로세서제어가 되는 운전 시스템은 연구실과 옥외주행시험을 통해서 그 우수한 성능이 확인되었다.
고분자전해질형 연료전지의 구조 및 구성품의 물성에 따른 성능 및 물이동 현상에 관해서 많은 연구가 진행되고 있다, 이들 연구는 대체적으로 연료 전지의 BOP(Balance of plant)를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 연구 보다는 단위 전지 및 스택에 관한 연구에 국한되어 왔다. 연료전지의 시스템에 관한 연구들 또한 세부적인 연료전지 내부의 거동에 대해서는 고려하지 않고 있었다. 이는 연료전지의 상세 모델을 이용해 연료전지 시스템에 대해 접근하기 보다는 시스템의 성능 및 동특성에 대한 연구가 주를 이루었기 때문으로 생각된다. 본 연구에서는 연료전지 음극의 수소 배출가스를 재순환할 경우 연료전지 내부에서의 거동에 미치는 영향에 대해 2차원 정상상태 모델을 이용하여 분석해 보았다. 또한 재순환된 수소에 의한 연료전지 내부 거동의 변화 및 수소 이용율 상승 효과를 연료 전지 성능과 함께 비교해 보았다 이를 위해 2차원 정상상태 모델을 개발하였고 이를 실험을 통해 검증하는 작업을 수행하였다. 여기에 사용된 연료전지 모델은 Gore社 의 $PRIMea^{(R)}$을 사용한 연료전지의 성능을 잘 예측하고 내부의 유동 및 물이동 현상에 관한 정보를 제공한다. 이는 여러 하이브리드 자동차용 연료전지 시스템이 연료전지 배출가스의 재순환을 고려하고 있는 상황에서 연료전지 작동 조건의 최적화에 유용한 정보를 제공 할 수 있다는 의의를 가진다.
In the present study, fuel system matching was analyzed, and a characteristic chart for common use for design-related parts is presented. Based on the characteristic chart thus presented, controlled fuel system matching was tested for a 35-liter fuel system, and actual mass product movement coils were applied to validate the test. The keynote of the present research is the use of the characteristic chart to devise a preferred fuel system matching method. Through the present study, it will be possible to design standard parts for efficient fuel system matching in the near future.
2015년 기준 자동차 등록대수는 약 2,100만대를 넘어 1가구당 1.07대를 보유하고 있는 실정이나[1], 국내 자동차용 표준연료에 대한 기준은 부재한 상황이다. 자동차용 표준연료(reference fuel)는 차량의 연비와 배출가스를 인증하거나 새로운 자동차를 개발할 때 차량의 성능 등을 평가하기 위해 사용하는 연료를 의미한다. 현재 국내에는 차량의 배출가스, 성능, 연비시험 등을 위해 유통연료를 사용하고 있으며, 유통연료는 석유 및 석유대체연료사업법과 대기환경보전법 상의 품질기준을 만족하지만 각 제조사의 원료와 공정 등에 따라 연료의 물성차이가 있어 차량 시험 시 편차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 국내 유통되는 휘발유 품질모니터링 분석결과를 바탕으로 표준연료 기준(안)을 설정하고, GDI와 MPI 연료 분사 방식의 차량에 적용하여 비교 평가한 결과, 실제 유통연료를 사용했을 때 최대 3.8%까지 발생하는 연비차이가 1.1%까지 감소함을 확인할 수 있었다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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