• 오토저널
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• 제16권6호
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• pp.16-21
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• 1994

본 연구에서는 연료의 핵심기술인 분사기술을 향상시키기 위하여 연료의 고압분사와 초음파 에너지 공급기술을 이용하여 연료의 미립화를 시도하고 EFI연료 분사방식에서 초음파 공급장치를 개발하여 추후 직접 분사식 초음파 무화장치의 개발을 위한 기초를 마련하고 직접 분사식에서 문제시되어지는 분사 초기 또는 분사 말기의 분사연료 미립화의 분사 전구간에서의 분사연료의 미립화를 시도하기 위한 기초를 마련하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.317-317
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• 2008

기존의 초음파 노즐은 단판액츄에이터형 초음파 노즐을 사용하여 연체 연료를 분사하였다. 하지만 단판액추에이터형 초음파 노즐은 300V이상의 고전압을 필요로 하여 소비전력이 높은 단점을 가지고 있다. 하지만 적층액츄에이터형 초음파 노즐은 저전압 구동이 가능하여 낮은 소비전력을 가지며, 단판액츄에이터헝 초음파 노즐보다 우수한 분사특성을 가지고 있는 장점이 있다. 또한 공진형 인버터를 사용하여 초음파 노즐을 구동하는 경우 노즐의 구동 전압을 공진에 의하여 쉽게 얻어질 수 있는 장점과 구동 스위치에 가해지는 전압의 크기가 상대적으로 작게되므로 인버터 구동에 저전압 MOSFET를 사용함으로써 도통손실의 저감 및 구성회로의 저압화 등에 유리한 이점이 있다. 본 연구에서는 적층액츄에이터형 초음파노즐을 개발하고 그에 따른 공진형 인버터를 설계하여 적층엑츄에이터형 초음파 노즐의 분사 시스템을 제안 한다. 또한 실제 액체연료인 경유를 분사하여 전기적특성과 분사특성을 조사한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.80-86
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• 1997

This experiment was undertaken to investigate spray characteristics of the conventional injection system and the ultrasonic energy added injection system. Sauter mean diameter was measured under the variation of injection pressure and the spray distance. To measure the droplet size, we used the Malvern system 2600C. The spray angle and mass distribution were analyzed to the CCD camera and the patternater. After experiment, it was found that the ultrasonic energy added injection system had smaller Sauter mean diameter of droplet, wider mass distribution and wider spray angle than the conventional injection system had.

• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.169-174
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• 2009

본 연구에서는 수송용 경유를 연료로 사용하고 있는 간접분사식 디젤기관에 있어서 연료에 초음파 에너지를 조사하였을 때의 기관성능 및 배출물질 특성 변화에 대해 조사하였다. 실험은 경유에 초음파 에너지를 조사한 연료와 상용 경유를 간접분사식 디젤기관에 적용하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 운전조건하에서, 초음파 에너지를 조사한 경유로 디젤기관을 운전하였을 경우,상용 경유 운전 시에 비해 지압선도, 열발생율 및 출력이 상승하고 질량연소율이 단축되었으며 제동연료소비율과 매연은 감소하였다. 또한, 보다 안정화되면서 완전한 연소가 이루어졌으며 질소산화물은 증가하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제1권1호
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• pp.85-91
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• 1996

This experiment was undertaken to investigate spray characteristics of the conventional inject ion system and the ultrasonic energy added inject ion system. Sauter mean diameter was mesured under the variation of inject ion pressure and the spray distance. To measure the droplet size we used the Malvern system 2600C. The spray angle and mass distribution was analyzed to the CCD camera and the patternater. After experiment, it was found that the ultrasonic energy added injection system had smaller sauter men diameter of droplet, wider mass distribution and wider spray angle than the conventional inject ion system had.

• 에너지공학
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• 제7권1호
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• pp.17-23
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• 1998

본 실험은 고점성 미강유의 액체 미립화를 향상시키기 위해 초음파 에너지를 적용하여 미립화 특성을 규명하고자 수행하였다. 식물유의 미립화 실험장치는 유사하게 1마력의 구동모터와 노즐을 장착할 수 있는 인젝터 및 소형분사 펌프 등으로 구성되어 있는 분사장치, 액적의 분산을 막기 위한 포집장치, 공급되는 연료에 초음파 진동을 가해주는 초음파 장치, 그리고 미립화 정도를 측정하기 위한 PDPA 시스템으로 구성되어 있다. 핀틀형 노즐에서 된끝각을 5$^{\circ}$ $10^{\circ}$ 15$^{\circ}$이며, 분사압력은 10, 13, 16 Mpa의 조건으로 실험하였다. 이 때 포집거리 300mm로 하였다. 노즐 분사 압력에 따른 분무 평균입경을 측정하기 위하여 노즐테스터를 대기압 상태에서 핀틀링 노즐의 스프링 크기를 조절하여 분무 평균입경(SMD)은 상용연료 공급장치 보다 초음파 연료공급 장치의 경우 Pintle형 노즐에서는 SMD를 기준으로 하여 10% 미립화 상승효율을 얻을 수 있었다. 따라서 본 실험에서는 초음파 진동에너지를 연료에 공급함으로써 고점성연료의 미립화 개선이 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.174-174
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• 2008

초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.9-16
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• 2016

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료 분사화염의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 초고속카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 화염의 구조와 거동을 면밀히 분석하였다. 또한 정밀유량계측법을 이용하여 연소반응 시 소모된 연료량도 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가하였으나, 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성은 관찰되지 않았다. 화염면적은 공연비 보다는 연료의 분사량과 진동자 인가전력에 종속하였으며, 화염면적의 FFT 분석을 통해 생성화염의 진동특성도 고찰하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제25권6호
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• pp.471-480
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• 2000

대체연료로서 바이오 연료의 디젤엔진에의 적합성을 파악하기 위하여 경유, 가온 미강유, 초음파 적용 가온 미강유, 미강유 메틸 에스테르, 폐식용유, 초음파 적용 폐식용유, 폐식용유 메틸 에스테를 14kW 예연소실식 디젤 엔진의 연료로 사용하여 그 성능과 배기배출물을 측정하였다. 시험에 사용한 바이오 연료들에 의해 엔진 분사 펌프의 조정이나 다른 부품의 개조를 하지 않고도 단기간 전부하 상태로 1,600~2,800 rpm 의 범위에서 엔진은 정상적으로작동하였다. 바이오 연료를 사용하였을 경우 전반적으로 엔진성능과 배기 배출물 특성에 있어서 경유를 사용하였을 경우와 비견할만 하였으며 특히 매우 낮은 농도의 $SO_2$와 매연을 배출하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.43-49
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• 2016

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 분사하는 버너(burner)의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. DSLR 카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 그 구조를 면밀히 분석하였다. 또한 열전대를 이용하여 연소장의 온도도 측정하였다. 그 결과, 버너 내부에 주입되는 수송가스의 질량유량과, 초음파 진동자의 진폭에 비례하여 화염의 크기가 커졌다. 또한, 버너 작동조건의 변이에 따른 연소장의 온도분포를 측정, 제시한다.