• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.155-160
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• 2011

동물성유지는 식물성유지에 비해 산화안정성이 뛰어나며, 높은 발열량과 세탄가를 보여 불완전 연소율이 낮다는 장점을 가지고 있으나 포화지방산의 함량이 높고, 원료유지에 불순물 함량이 높아 정제과정이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 동물성 유지로 폐돈지를 선정하여 초음파에너지를 이용한 전이에스테르화반응의 최적조건을 설정하고자 하였다. 또한 기존공정의 가열 및 교반을 대체할 수 있는 초음파에너지 효과를 확인함으로써 새로운 바이오디젤 제조공정을 제시하고자 하였다. 기존가열방식을 이용한 폐돈지의 전이에스테르화 반응은 $55^{\circ}C$에서 메탄올과 돈지의 반응몰비 12에서 1 h 반응한 경우 가장 우수한 전환특성을 나타내었다. 전이에스테르화 반응에 초음파에너지를 조사할 경우 최적 초음파 조사세기 500 W에서 반응시간을 30 min으로 크게 단축할 수 있었다. 또한 제조된 바이오디젤의 성능평가 결과 점도는 $0{\sim}70^{\circ}C$ 범위에서 1.3~4.0 cP, 발열량은 40.3 MJ/kg으로 바이오디젤 성능기준을 만족하였다.

• 공업화학
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• 제21권4호
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• pp.385-390
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• 2010

초음파를 에너지원으로 하는 에스테르 교환 반응에 의해 콩기름과 포도씨 기름, 옥수수 기름, 카놀라 오일 등 식물성 유지로부터 바이오디젤을 제조하였다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응 특성과 생성된 바이오디젤의 생성물 분포 및 물리화학적 특성을 조사하였다. 또한, 초음파와 열에너지에 의한 에스테르 교환 반응의 반응속도도 비교하였다. 초음파를 이용한 에스테르 교환 반응에 의한 바이오디젤 수율은 산촉매보다 균일계 알칼리 촉매에서 높았다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응에서 수산화칼륨 촉매를 식물성 유지에 대해 무게비로 1% 사용하고, 식물성 유지에 대한 메탄올의 몰 비가 6 : 1일 때 지방산 메틸에스테르의 수율이 가장 높았다. 초음파를 에스테르 교환 반응의 에너지원으로 사용하면 열에너지를 사용한 반응 결과 보다 반응속도가 빨랐다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응에 의해 생성된 바이오디젤은 원료유지보다 산가가 30% 이상 낮아졌다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.38-46
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• 2008

An object of this study is to understand the correlation between the characteristics of an engine performance and combustion characteristics, applying BD20 fuel reformed by ultrasonic energy irradiation to diesel engines. Before conducting the main experiment, an experiment was performed to determine the optimum injection timimg of reformed BD20 by ultrasonic energy irradiation. To control the duration of the ultrasonic energy irradiation, the capacity of an ultrasonic energy fuel supply system was tested with 550cc and 1100cc chambers. As the result of the analysis of the regular BD20 and reformed BD20 by ultrasonic energy irradiation, the BSFC and the Power of the reformed BD20 was improved 3% and 6%, respectively compared to those of non-irradiated BD20. When the fuel injection timing was delayed by $5^{\circ}$, the engine power was improved by 3%, and the BSFC was improved by 2%. The maximum cylinder pressure of reformed BD20 was improved by a maximum of 6% in comparison to that of regular BD20, and demonstrated a synergistic effect of 3% by delaying the injection timing $5^{\circ}$.

• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.235-241
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• 2004

본 연구는 초음파 개질 바이오 디젤유의 점도와 표면장력에 대한 연료의 물리적 특성, 분무 미립화 특성에 관한 심층적이고 체계적인 연구에 중점을 두었다. 이를 규명하기 위하여 초음파 재질 연료와 개질 되지 않은 연료의 상대 비교 분석을 통한 연료특성과 연료분사펌프의 회전수 및 노즐선단 거리변화에 의한 입경측정의 상관성을 정립하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.487-492
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• 2013

초음파를 에너지원으로 하는 에스테르 교환 반응에 의해 오리기름과 쇠기름 등 동물성 폐유지와 대두유를 혼합한 동식물성 폐유지로부터 바이오디젤을 제조하였다. 초음파를 이용한 동식물성 유지의 에스테르 교환 반응 특성과 생성된 바이오디젤의 물리화학적 특성을 조사하였다. 또한, 초음파와 열에너지에 의한 에스테르 교환 반응의 반응특성도 비교하였다. 초음파를 이용한 에스테르 교환 반응에 의한 바이오디젤 수율은 균일계 알칼리 촉매인 수산화칼륨 촉매에서 높았다. 초음파를 이용한 동식물성 혼합 폐유지의 에스테르 교환 반응에서 수산화칼륨 촉매를 식물성 유지에 대해 무게비로 0.5% 사용하고, 혼합 폐유지에 대한 메탄올의 몰 비가 6일 때 지방산 메틸에스테르의 수율이 가장 높았다. 초음파를 에스테르 교환 반응의 에너지원으로 사용하면 반응시간 5분 만에 최고 수율과 평형에 도달하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.109-114
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• 2006

The reformed bio-diesel fuel irradiated by the ultrasonic wave is applied to the diesel engine of common rail in common use recently. This study has the object to examine the properties of engine performance and discharged materials. The bio-diesel fuel is mixed and used with the diesel fuel in common use at the ratio of $20\%\;or\; 100\%$. The ultrasonic energy is irradiated to the individually mixed fuel in order to reform the fuel. This fuel is applied to the engine in this experiment. And It is compared and analyzed from the experimental results with two cases irradiating the ultrasonic wave and no irradiating.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.214-220
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• 2015

Since resources of fossil fuels are limited, development of alternative energies is emphasized and research on new-regenerative energy is actively in progress worldwide. In present research, physical and chemical characteristics of mixed fuel are analyzed in detail for the different mixture rate of conventional and bio-diesel and ultrasonic irradiation time. Experimental setup consists of ultrasonic generator, vibrator, horn, and reflector. Various physical and chemical characteristics of fuel are investigated for volumetric mixture rate of bio-diesel from 0 to 100%. As results, viscosity and surface tension is increased as mixture rate of bio-diesel is increased. Also, molecular splits and reunions are increased and decreased repeatedly after some period of time as ultrasonic energy irradiation time is increased. As conclusion of experiments, Olefin rate, Branch index, and Aromatic rate are influenced by ultrasonic irradiation time.

• 한국분무공학회지
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• 제12권3호
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• pp.131-137
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• 2007

This is an experimental study on characteristics of engine performance and discharged materials in common-rail type diesel engine. The bio-diesel fuel is mixed with the diesel fuel in common use at the ratio of 20% or 100%. The diesel fuel and blended fuel is irradiated by ultrasonic wave energy. The diese1 fuel, blended fuel, reformed diesel fuel and reformed blended fuel by ultrasonic wave energy are applied to the experimental engine individually. The results are compared with one of the diesel fuel in common use and analyzed.