• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.7
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• pp.204-210
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• 2016

This paper presents an experimental analysis of the growth and oxidation processes of soot particles generated in an isooctane diffusive laminar flame due to incomplete combustion. The effects of iron-based diagnostics were employed to measure the elastic scattering light from soot particles in a flame at different flame heights, and the differential scattering coefficients were calculated through a calibration process. The growth and oxidation of soot particles in flame was investigated by comparing differential scattering coefficients, and the soot volume fraction was seen to decrease in the soot oxidation process. In the same manner, the differential scattering coefficients were calculated for iron-based fuel-additive seeded flame, and these coefficients were revealed to be smaller than those obtained in the fuel-additive unseeded flame. In addition, transmission through the radial direction of the flame was measured, and transmission in the soot oxidation regime was approximately 5% higher for the seeded flame. The propensity of the data coincided well with the differential scattering coefficients, and it can be concluded that the iron component of the fuel additive plays a crucial role as a catalyst, which eventually enhanced soot particle oxidation.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.702-704
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• 2011

For the representative of the poor performance of liquid fuel(Jet A-1), the physical properties effests of different additive ratios in the liquid fuel have been investigated. The mixed liquid fuel could be analyzed by principal factor of liquid fuel such as, density, viscosity and caloric value. This additives will be usefully applied to high energy density liquid fuel development.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.18 no.1
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• pp.64-70
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• 2007

Preparation and characterization of carbon-slurry fuel with high dispersion have been carried out. Carbon-slurry fuel was obtained by mixing Jet A-1 liquid fuel with appropriate carbon powders and additives. Dispersion of carbon in Jet A-1 was affected by various factors such as mixing temperature, characteristics of carbon powders, and type and amount of additives. Among these factors, the stability of the slurry fuel was most dependent on the type of additive. A variety of additives such as anionic, cationic, and nonionic additives was tested for the dispersion of carbon in Jet A-1. It was found that anionic additives based on sodium salts showed the highest dispersion of carbon-slurry fuels. The degree of dispersion could be monitored by measuring the luminosity.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.19-23
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• 2012

DME HCCI기관의 단점은 디젤 엔진에 비해 기관부하 영역이 굉장히 좁다는 것이고 이는 저온산화반응이 너무 빨리 일어나서 노크를 발생시키기 때문이다. 저온산화반응을 억제하기 위해서 DME 연소에 미치는 천연가스의 영향을 실험한 결과, 천연가스가 DME의 저온산화반응을 억제시키기 때문에 기관부하영역이 확대된다는 것을 알았다. 본 연구에서는 서로 다른 세탄가를 가진 첨가연료가 DME 저온산화반응에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 그 결과 저온산화반응의 최고 열발생율은 세탄가에 의존하지 않지만 착화온도는 세탄가에 의존한다는 사실을 밝혔다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.41-44
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• 2008

본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지용 금속분리판의 전기화학적 부식을 방지하기 위한 금속 첨가 DLC(Diamond-like-carbon) 표면처리 방법을 개발하였으며, stainless steel 304를 모재로 하여 텅스텐 첨가 DLC, 티타늄 첨가 DLC, 몰리브덴 첨가 DLC 금속분리판을 제작하였다. 제작된 금속분리판을 이용하여 내구성 평가,전기화학적 부식 특성, 성능평가 및 접촉저항 특성 등을 평가하였다. 전기화학적 부식특성의 경우 각각의 분리판에 대해 6.69, 1.2, 1.0 ${\mu}A/cm^2$로 모재인 STS 304의 25 ${\mu}A/cm^2$의 부식전류밀도에 비해 우수한 부식특성을 보였다. 또한 초기 성능에서 몰리브덴 첨가 DLC 분리판의 경우 300 mA/$cm^2$에서 0.757 V로 측정되었으며, 이는 graphite 분리판 측정 결과인 0.758 V와 유사한 성능을 보였다. 또한 내구성 평가에서 초기 성능 대비 성능 감소율이 10% 감소하는데 소요된 시간은 graphite 분리판의 경우 2,000시간으로 나타났으며, 몰리브덴 첨가 DLC 분리판의 경우 1,700시간으로 측정되었다. 1,500시간 까지의 성능 감소율은 grphite,텅스텐 첨가DLC,티타늄 첨가DLC, 몰리브덴 첨가 DLC 분리판 순으로 각각에 대해 37.7, 60.3, 92.8, 45.7 ${\mu}V$/hr로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.21-21
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• 1998

새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.163-166
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• 2009

For the preparation of Aluminum-slurry fuel, the effects of process parameters on the aluminum dispersion stability in the liquid fuel have been investigated. The dispersion stability of aluminum-slurry fuels could be monitored by measurements through Turbiscan using the scattering of the Laser. Through the application of various additives, TPAB (Tetrapropyl ammonium bromide) showed more reasonable performance than others.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.177-182
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• 1997

금속연료가 연소할 때 발생하는 Fission Gas는 주로 직경방향으로의 Swelling을 일으켜 낮은 연소도의 원인이 되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 높은 연소도를 갖는 금속연료의 개발을 목적으로 Fission Gas가 Plenum으로 쉽게 방출하는 조직인 Laminar Structure를 갖는 합금의 설계를 연구하였다. 또한 조사 후의 조직안정성을 예측하기 위해 열처리 후의 미세조직의 변화를 관찰하여 조직안정성을 시험하였다. U-10wt.%Zr 합금 중 Zr 원소 대신에 2wt.% 및 3wt.%의 W 또는 Mo을 첨가한 합금을 제조하여 합금원소 첨가의 영향에 따른 미세조직의 변화를 조사하였다. 그 결과 모든 조성의 합금은 Matrix에 있어서 Laminar Structure를 나타내었다. 또한 U-10wt.%Zr에 비해 2wt.% 및 3wt.%W의 W 또는 Mo를 첨가한 합금의 lamina Thickness가 철면 미세해짐을 확인하였다. 특히 U-7wt.%Zr-3wt.%W의 경우는 U-10wt.Zr에 비해 Laminar Thickness가 1/2배까지 감소되었다. 합금원소(W, Mo) 첨가에 의한 Laminar Thickness의 감소는 Fission Gas의 Inter-connected Path가 보다 잘 형성되게 하여 Gas의 방출속도를 증가시켜 Swelling을 감소시킬 것으로 생각된다. 열처리한 금속연료의 미세조직을 비교한 결과를 보면 합금원소(W, Mo)를 첨가한 합금을 50$0^{\circ}C$에서 1000시간동안 열처리한 것을 U-Zr 2원계 합금을 열처리한 것과 비교했을 때 약 1/3배 정도의 Laminar Thickness를 유지하는 것으로 보아 합금원소를 첨가하면 조사 후의 조직안정성에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.4
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• pp.460-466
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• 2017

The common petroleum can make precipitation such as a wax in a polar region due to severely cold weather condition, which can cause problems to fuel supply system. The petroleum product used in the polar region has thus been manufactured and sold suitable for the cold environment. However it is difficult to supply such petroleum products on time since these were mainly supplied abroad. In this article, the original fuel properties were first analyzed in order to find alternative fuel products for polar region. Jet fuel which is excellent cold characteristics was chosen and the fuel properties was tested by adding a constant concentration of lubricant additives to the jet fuel. As a result, the lubricant additive R621 showed the best lubricity, and adding 1000 mg/L of R621 content to the jet fuel was sufficient to enhance the lubricity. We envision that the jet fuel added 1000 mg/L of R621A can be suitable for alternative special antarctic blend diesel (SAB) in an severe polar environment.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.58-64
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• 1984

디이젤엔진의 대체연료(代替燃料)로서 대두유(大豆油)는 대두유(大豆油)의 높은 점성(粘性)에 기인(起因)하는 문제점이 지적되고 있다. 이외 해결방법으로 대두유(大豆油)와 디이젤유(油)의 혼합(混合), 대두유(大豆油)의 에스테르화(化) 그리고 디이젤유(油) 첨가제(添加劑)의 첨가(添加) 등이 제시되고 있다. 본(本) 연구(硏究)는, 대두유(大豆油), 그의 에틸 에스테르 그리고 이러한 대체연료(代替燃料)의 디이젤유(油)와 혼합물(混合物) 또는 그 혼합물(混合物)의 첨가제(添加劑)와의 혼합물(混合物)의 점성학적 성질(性質)과 그 크기를 실험적 방법(方法)으로 구하였다. 그 결과 상기의 액체는 모두 뉴톤니안 액체이고, 첨가제(添加劑)는 상기 혼합물(混合物)의 점성(粘性)을 낮추는데 별로 효과가 없는 것으로 판단되었다.