• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1129-1135
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• 2013

본 연구에서는 저발열량 천연가스가 현재 상용되고 있는 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 3종류의 연료를 적용하였다. 전부하 운전조건과 WHSC 및 WHTC 모드 테스트를 수행하여 엔진성능 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 전부하 실험에서 토크성능이 $9,800kcal/Nm^3$의 발열량을 갖는 저발열량 가스의 경우 현행 천연가스($10,400kcal/Nm^3$)를 사용한 결과에 비해 4.4% 감소하였다. 저발열량 연료를 사용하였을 때 일산화탄소, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량은 감소하였지만, 탄화수소의 배출량은 증가하였다. WHSC 및 WHTC 실험결과 저발열량 연료에서 열효율이 증가하였으며 배기특성은 전부하 실험결과와 유사한 경향을 보였다. 저발열량 천연가스를 사용할 경우 제원상의 출력을 만족하기 어렵고, 탄화수소의 배출이 증가하는 문제점을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제22권3호
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• pp.53-64
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• 2018

천연가스는 폭발성 유체로 고압의 매설 배관 파손시 심각한 인적/물적 손해를 야기할 수 있으며, 최근에도 실제 매설 배관의 파손으로 상당한 인명피해가 발생한 사례가 보고되고 있다. 국내의 경우, 급속한 성장 및 보급에도 불구하고 천연가스 배관의 운영 길이와 운영기간이 짧아 가스배관의 사고원인 등에 대한 유효한 사고데이터의 확립이 부족한 실정이다. 국내에서 사고 사례에 대한 데이터베이스를 체계적으로 구축하기 위하여 국내보다 천연가스 배관의 운용 역사가 길고, 긴 배관망을 갖고 있는 해외 주요국에서 발생한 최근의 천연가스 배관관련 사고의 원인과 빈도를 분석하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 해외 주요국에서 가스배관의 사고원인별 발생 빈도의 추이를 파악한 후 이를 비교 분석하여 국내 고압가스 운송 배관망의 안정성 확보의 토대를 구축하고자 하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.23-30
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• 2020

본 연구에서는, 천연가스(NG) 데이터와 가스 관련 환경 요소 간의 관계를 기계학습 알고리즘을 사용하여 가스 누출 데이터를 직접 측정하지 않고 가스 누출 위험 수준을 예측하였다. 이번 연구는 서버가 제공하는 오픈 데이터인 IoT 기반 원격 제어 피카로(Picarro) 가스 센서 사양을 기반으로 사용했다. 천연 가스는 공기 중으로 누출이 되며, 대기 오염, 환경, 그리고 건강에 큰 문제가 된다. 본 연구에서 제안하는 방법은 천연 가스의 누출 위험 예측을 위한 랜덤 포레스트(Random Forest) 분류 기반 다변량 특이치 제거 방법이다. 비지도 k-평균 클러스터링 후에 실험 데이터 집합은 불균형 데이터이다. 따라서 우리는 제안된 모델이 중간과 높은 위험 수준을 가장 잘 예측할 수 있다는 점에 초점을 맞춘다. 이 경우 각 분류 모델에 대한 수신자 조작 특성(ROC) 곡선, 정확도, 평균 표준 오차(MSE)를 비교했다. 실험 결과로 정확도, 수신자 조작 특성의 곡선 아래 영역(AUC, Area Under the ROC Curve), MSE가 각각 MOL_RF의 경우 99.71%, 99.57%, 및 0.0016의 결과 값을 얻었다.

• LP가스
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• 통권95호
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• pp.34-46
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• 2005

• LP가스
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• 통권69호
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• pp.45-47
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• 2000

이 자료는 최근 한국천연가스차량협회가 주최한 학술발표회 및 강연회 내용이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.829-831
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• 2009

폐기물, 석탄 등 다양한 시료의 가스화 반응을 통해서 발생되는 합성가스는 CO, $H_2$, $CO_2$가 주성분으로 가스엔진, 가스터빈 등의 연료로 사용하여 발전하거나 합성반응을 통해 다양한 화학원료로의 전환이 가능하다. 또한 폐기물, 석탄 등의 다양한 원료의 가스화 반응에 의해 발생한 합성가스로부터 F-T(Fischer-Tropsch) 합성을 통한 인조합성석유, Non F-T 합성을 통한 메탄올, DME(Dimethyl Ether) 등을 제조할 수 있으며, 메탄화 반응을 통해 대체천연가스(SNG, Substitute Natural Gas)로 제조하여 활용하는 방안도 가능하다. 또한 현재 상업용 규모의 수소 제조 방법 중에서 가장 경제적인 방법으로 천연가스를 개질하여 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스를 만든 다음 수성가스 전환, PSA(Pressure Swing Adsorption)통해 $CO_2$와 $H_2$를 분리하여 생산하고 있으나, 천연가스 가격의 상승 및 다양한 시료로부터 향후 경제성 확보가 가능한 수소 제조 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며, 석탄 가스화 및 폐기물 가스화를 통해 얻어진 합성가스로부터의 수소 제조 공정이 개발 및 상업화 추진되고 있다. 본 연구에서는 폐기물 가스화를 통해 발생한 합성가스에 대하여 수성가스 전환 반응을 통한 수소 생산 특성 및 수성가스 전환 반응의 공간속도 변화 및 스팀주입량 변화에 따른 반응 특성을 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권8호
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• pp.761-766
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• 2010

본 연구는 등가가스를 이용하여 다양한 조성의 천연가스에 대한 부분예혼합 가스기기의 호환성 판정법을 실험을 통하여 검토 제시하였다. 본 판정법을 위해, 가정용 가스레인지를 이용 등가가스와 천연가스의 화염을 비교 하였으며, 화염의 부상 및 불완전연소에 대해 측정을 하여 KS 규격과 비교하였다. 그 결과, 등가가스와 천연가스의 화염은 화염길이, 화염색, 화염모양 등의 차이가 거의 없었다. 또한 화염의 부상 발생은 웨버지수 51 MJ/$m^3$ 이상에서 안정함을 보였으며, 불완전 연소지수의 경우, 웨버지수 56.3 MJ/$m^3$에서 CO 농도가 95~100 ppm 정도를 보여주었다. 결과적으로 천연가스에 대한 화염의 부상과 불완전연소에 대해 호환 범위를 웨버지수 51~56.3 MJ/$m^3$로 제안하였으며, 이 범위 내의 천연가스는 국내 가정용 부분예혼합 가스기기에 대해 호환 가능하다는 의미이다.

• 분석과학
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• 제30권5호
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• pp.287-294
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• 2017

천연가스는 산업의 발전으로 인하여 수요가 계속 증가하고 있어 도입물량 부족 현상이 일어나 수급이 점차 불안정해질 것으로 예상된다. 액화천연가스 외에 파이프라인 천연가스 및 대체 천연가스등 다양한 형태의 가스 도입과 개발로 수요를 충당해야 할 필요성이 있다. 도입된 PNG의 성분과 농도를 정확하게 측정해야 한다. 이에 따른 천연가스 내에 있는 미량 성분인 탄화수소류($C_6-C_{10}$)의 정확한 측정이 요구되어 표준가스의 개발이 필수적이다. 이 연구에서 개발한 일차 표준물질에 대한 조성과 농도는 $10-30{\mu}mol/mol$의 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸이며 바탕가스는 메탄이다. 탄화수소류($C_6-C_{10}$)의 표준가스 제조는 각 성분 원료가스에 대한 순도분석이 완료된 가스를 ISO 6142에 근거하여 소급성이 있는 중량법으로 알루미늄 실린더에 제조하였다. 제조된 표준가스는 분석기로 표준가스간의 제조일치성, 실린더의 흡착성, 안정성 변화 및 불확도 평가를 하였다. 결과는 알루미늄 실린더에서 내부표면의 흡착 손실이 적고 장기 안정성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있었고, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸의 농도 $10-30{\mu}mol/mol$ 수준에서 불확도 0.79-1.63 %이내의 표준가스를 개발하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권3호
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• pp.67-73
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• 2011

미래 수소경제시대에 가장 효과적이고 안전한 수소공급방안으로 배관이 적용될 것으로 예측되는데, 우선 첫 단계에서는 기존 가스배관의 수소공급배관 적용 가능성을 평가하는 것이 필요하다. 또한 국내 천연가스배관에 수소가 일부 포함된 대체천연가스가 주입되는 기존 가스배관의 건전성에 미치는 영향을 파악해야만 한다. 수소가 포함된 천연가스를 공급하는 배관에서는 수소취성, 피로파괴, 수소누설 등에 대한 검토가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 고압천연가스배관 건전성에 미치는 수소의 영향 평가 작업의 하나로서. 배관재료의 기계적 특성 변화에 미치는 수소의 영향을 거시적으로 평가하기 위하여 인장시험을 수행하여. 수소 주입 전 후의 항복강도 및 인장강도의 변화를 측정하였고, 연성, 가공경화 지수, 항복비의 변화를 알아보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.129.1-129.1
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• 2010

석탄가스화로부터 얻어진 합성가스는 CO, $H_2$가 주성분으로, 그 자체를 연료로 사용하여 발전을 하거나 또는 적절한 정제, 분리 및 합성을 통해 다양한 원료물질을 생산할 수 있다. 이러한 석탄의 청정 사용 기술은 최근의 에너지 분야에서 많은 관심을 불러일으키고 있는 고유가 현상 및 석유자원 고갈에 대비할 수 있는 현실적인 방법의 하나로 여겨지고 있다. 석유를 대체할 에너지원으로서 석탄을 이용하는 다양한 응용 방법 중의 하나로 가스화 반응을 통해 발생하는 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정을 들 수 있는데, 이는 석탄 등의 고체 시료를 이용하여 메탄이 주성분인 연료가스를 생산하는 것이다. SNG(Synthesis Natural Gas 또는Substitute Natural Gas)는 합성천연가스 또는 대체천연가스로 불리어지는데 주로 석탄의 가스화를 통해 얻어진 합성가스(syngas 또는 synthesis gas)인 CO, $H_2$를 촉매에 의한 합성반응을 통해 얻을 수 있다. SNG 합성 반응(메탄화 반응)은 보통 수성가스 전환 공정과 가스 정제 공정을 거친 합성가스를 $CH_4$로 전환하는 것으로 석탄을 이용한 SNG 제조 공정에서 가장 핵심 공정인 메탄화 반응은 높은 발열반응으로 주로 니켈 촉매를 사용하며 $250{\sim}400^{\circ}C$에서 반응이 이루어진다. SNG 합성 반응은 공급되는 합성가스의 조성($H_2$/CO 비), 공급되는 합성가스의 유량과 반응기에 충진된 촉매의 부피와의 관계를 나타낸 공간속도, 반응온도 등의 조건에 따라 반응 특성이 달라질 수 있다. 가스화 반응을 통해 생성되는 합성가스를 이용한 SNG 합성반응(메탄화 반응)의 특성을 파악하기 위하여 Lab-scale 규모의 고정층 반응기를 이용하여 Ni 함량이 다른 2종류의 촉매를 대상으로 반응온도 및 압력에 따른 CO 전환율, $CH_4$ 선택도, $CH_4$ 생산성 변화를 파악하였다. 실험 결과 반응기의 온도가 350도 이상의 조건에서 CO 전환율은 99.8%이상, $CH_4$ 선택도는 90.7%이상으로 나타났으며, 공간속도가 2,000 1/h 이상의 조건에서는 $CH_4$ 생산성이 500 ml/g-cat, h을 만족하였다.