• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_3호
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• pp.1223-1231
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• 2023

In the case of internal combustion engine vehicles, transmissions are essential for various reasons, such as vehicle starting and speed control. However, in the case of electric vehicles, unlike internal combustion engine vehicles, a transmission is not necessarily required. Of course, considering the efficiency of electric vehicles, a transmission is necessary, but installing the existing transmission as is has the opposite effect due to increased vehicle weight, so it has not been considered so far. In this paper, a non-contact reducer type using the Arago disc effect is proposed rather than a transmission using a conventional gear train, and the aim is to examine whether this can increase the driving efficiency of electric vehicles while minimizing weight. In addition, the effectiveness of the proposed reducer will be verified by manufacturing and testing it.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.335-342
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• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권4호
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• pp.421-428
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• 2007

This paper investigates the combustion and emission characteristics of a compression ignition engine fueled with neat and blended Shell's gas-to-liquid (GTL) fuel, which was derived from natural gas through the Fischer-Tropsch process. The experiments were conducted in a 6-cylinder DI diesel engine with pump timing settings of $6^{\circ},\;9^{\circ}\;and\;12^{\circ}$crank angle before TDC over ECE R49 and US 13-mode cycles separately and compared to a conventional diesel fuel. The results show that GTL exhibited almost the same power and torque output, improved fuel economy and effective thermal efficiency. It was found that GTL displayed lower peak in-cylinder combustion pressure and maximum heat release rate (HRR), the timings of the peak pressure and the maximum HRR were generally delayed, and the combustion durations were almost equivalent for diesel and GTL under the same speed-load condition. The results also indicate that, compared to diesel fuel, GTL blends showed a trend forward decreasing four regulated emissions simultaneously and a higher GTL fraction in blends contributing to further reductions in the emissions. In particular and on average, neat GTL significantly reduced HC, CO, NOx and PM by 16.4%, 17.8%, 18.3% and 32.4%, respectively, for all cases.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-12
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• 2013

자동차 배기가스 규제가 강화됨에 따라 천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)를 기존의 압축천연가스(CNG) 엔진에 적용하려는 많은 연구들이 진행되고 있다. 그러나 수소의 높은 연소 속도로 인한 역화, 조기착화, 노킹(knocking) 등의 이상연소 발생 가능성은 엔진의 가열 또는 열효율 및 출력의 저하를 야기하는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 CNG 연료에 수소를 일정 부분 혼합한 HCNG 연료를 기존의 CNG 엔진에 적용하여 희박연소 한계 확장을 통해 연소 성능 개선을 확인하고, CNG와 HCNG 연료의 노킹 특성을 파악하고자 하였다. 공기과잉율의 변화에 따른 노킹 발생 조건을 관찰함으로써 HCNG 연료의 적용성 및 노킹마진을 평가하고자 하였다. HCNG 연료 사용 시 최적운전조건에서 노킹 문제없이 엔진을 운전할 수 있었으나 노킹이 일어날 수 있는 가능성이 높아져 이에 대한 대비가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.1-7
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• 2007

The effect of injector geometries including the injection angle and number of nozzle holes on homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine combustion has been investigated in an automotive-size single-cylinder diesel engine. The HCCI engine has advantages of simultaneous reduction of PM and NOx emissions by achieving the spatially homogenous distribution of diesel fuel and air mixture, which results in no fuel-rich zones and low combustion temperature. To make homogeneous mixture in a direct-injection diesel engine, the fuel is injected at early timing. The early injection guarantees long ignition delay period resulting in long mixing period to form a homogeneous mixture. The wall-impingement of the diesel spray is a serious problem in this type of application. The impingement occurs due to the low in-cylinder density and temperature as the spray penetrates too deep into the combustion chamber. A hole-type injector (5 holes) with smaller angle ($100^{\circ}$) than the conventional one ($150^{\circ}$) was applied to resolve this problem. The multi-hole injector (14 holes) was also tested to maximize the atomization of diesel fuel. The macroscopic spray structure was visualized in a spray chamber, and the spray penetration was analyzed. Moreover, the effect of injector geometries on the power output and exhaust gases was tested in a single-cylinder diesel engine. Results showed that the small injection angle minimizes the wall-impingement of diesel fuel that results in high power output and low PM emission. The multi-hole injector could not decrease the spray penetration at low in-cylinder pressure and temperature, but still showed the advantages in atomization and premixing.

• 공학논문집
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• 제2권1호
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• pp.133-138
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• 1997

Mullite 분말을 합성하는 제조공정에서 기존의 분말합성법은 $1300^{\circ}C$이상의 높은 온도와 긴 반응시간과 cost 면에서 비싸다는 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구에서는 비교적 제조공정이 간단하고 짧은 반응시간내에 낮은 온도에서 미립의 산화물계 분말을 합성할 수 있는 연소 합성법으로 mullite 분말을 합성하였다. 금속의 질산염, 미립의 $SiO_2$분말과 연료를 적정 mole비로 혼합하여 공정변수에 따라 mullite를 합성하고, 그의 물성을 조사하였다. Hot plate에서의 실험은 연료의 양에 관계없이 mullite는 합성되지 않았다. 그러나, $500^{\circ}C$ 열처리로 실험에서는 mullite와 약간의 alumina, cristobalite가 보였고, 특히 aluminum nitrate, silica, urea 각각의 조성이 화학양론비였을 때 거의 완벽한 mullite를 얻을 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.10-19
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• 2007

폐리튬이온전지의 리싸이클링을 위하여 폐전지의 기계적 처리에 의한 Co의 농축과 습식처리에 의한 Co의 회수기술이 개발되었다. 전 연구에서는 폐전지 리싸이클링의 부가가치를 향상시키기 위하여 Co 농축 침출액으로부터 양극활물질을 재합성하는 공정으로 citrate precursor combustion법을 제안하고 가능성을 확인하였다. 기존의 전극제조 공정에서는 활물질인 $LiCoO_2$와 첨가제인 탄소의 비중 및 크기 차이로 균일한 혼합이 이루어지지 않으므로 충방전 용량이 이론용량에 비하여 매우 낮고 또한 싸이클이 반복될수록 용량이 크게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 합성된 $LiCoO_2$ 전극특성을 향상시키는 일환으로 합성공정의 개선을 통하여 초미립 $LiCoO_2$을 합성하였으며, 탄소 첨가시 혼합법의 개선에 의하여 우수한 충방전 특성을 갖는 리튬전지용 양극을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.481-488
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• 2013

10 %의 암모니아가 첨가된 메탄 연료의 비예혼합 확산화염에서, 산소/이산화탄소 및 산소/질소의 산화제 내에 산소 비율의 변화에 따른 질소산화물($NO_x$)의 생성 특성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 동축류 제트 화염의 실험에서, 산소/이산화탄소의 산화제인 경우, 측정된 $NO_x$은 산소 비율의 증가에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 반면에, 산소/질소의 산화제인 경우, $NO_x$은 0.7의 산소 비율에서 최대로 측정되었으며, 산소 비율에 따라 비단조적인 경향을 보였다. 결과적으로, 암모니아가 첨가된 메탄 화염에서 배출되는 $NO_x$는 일반 공기의 조건보다 순산소 연소 조건의 경우가 더 크게 측정되었다. 한편, 다양한 산화제의 조건에 대하여 $NO_x$ 생성 특성을 분석하기 위해서, 동일한 화학반응 메커니즘을 적용하여 1 차원 및 2 차원의 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 산소/질소의 산화제에서 2 차원의 수치해석 결과가 실험적으로 측정된 $NO_x$의 배출 특성을 비교적 잘 예측하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.49-56
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• 2004

A two-dimensional twin-jet counterflow system has been designed, in which two streams from two double-slit nozzles form a counterflow. This flow system enables one to systematically investigate various effects on non-premixed flames, including the non-premixed flame interaction, the edge flame behavior and the effect of curvature. Non-premixed flame interaction in the twin-jet counterflow system has been investigated numerically for methane fuel diluted with nitrogen. Three types of non-premixed flame(conventional counterflow flame, crossed twin-jet flame and petal shaped flame) were simulated depending on the combination of fuel/oxidizer supply to each nozzle. The extinction characteristics of non premixed methane flame in the twin-jet counterflow have been investigated numerically. The boundary of the existence of petal-shaped flames was identified for the twin-jet counterflow flames. Due to the existence of the unique petal-shaped flames, the extinction boundary for the twin-jet counterflow can be extended significantly compared to that for the conventional counterflow non-premixed flames, through the interaction of two flames. Through the comparison of the crossed twin-jet flame and the conventional counterflow flame, structure of the crossed twin-jet counterflow flame is analysed. Through the comparison of the petal shaped flame and the conventional counterflow flame, the extension of the extinction boundary for the twin-jet counterflow is investigated.

• 오토저널
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• 제3권3호
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• pp.49-57
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• 1981

A cycle simulation of 4 cycle spark ignition engine using methanol-water blend as a fuel has been developed for study of prediction of power, specific fuel consumption, mean effective pressure and thermal efficiency. One-dimensional flow model for intake process and thermodynamic model for combustion process were selected. After, performance test was made with conventional engine which was modified in consideration of fuel properties. And computational results by simulation have been compared with experimental results. As the agreement between computational and experimental results was good, prediction of engine performance by was possible.