• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.112-118
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• 2018

화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 $CO_2$ 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성이 된다. LNT와 urea-SCR 촉매는 디젤엔진에서 NOx를 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 소형과 중 대형 디젤기관에 많이 사용되고 있는 Cu SCR 촉매의 NOx 저감 성능 향상을 목적으로 한다. $5Cu-2ZrO_2$/Zeolyst(Si/Al=13.7)SCR 촉매는 $5Cu-2ZrO_2$/93Zeolite(Si/Al=2.9) 촉매에 비해 촉매온도 $300^{\circ}C$ 이상에서 약 5-50% 수준으로 de-NOx 성능이 높았다. Zeolite는 zeolyst에 비해 금속의 분산도가 낮고 평균 입경이 커짐에 따라 촉매의 반응속도가 저하되었다. 10wt% Cu가 담지된 $10Cu-2ZrO_2$/88Zeolyst 촉매는 $200^{\circ}C$에서 40%, $350^{\circ}C$에서 약 65%로 NOx 정화성능이 가장 높았고, Cu의 이온이 제올라이트의 결정화합물인 Al과의 이온교환율이 증가함에 따라 다른 촉매에 비해 20-40% de-NOx 성능이 향상되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.345-350
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• 2017

디젤 엔진의 연비와 배기를 개선하고자 하는 노력으로 다운사이징이 강화되고 있다. 이에 따라 엔진의 사이즈는 작아지고, 엔진 연소실 내 온도와 압력은 상승하는 추세이다. 따라서 높은 온도와 압력 조건에서 연료 분무의 발달과정과 연소과정 연구가 매우 중요하다. 본 연구에서는 디젤 엔진 연소실의 고온 고압 환경을 벤치에서 모사해줄 수 있는 정적 연소실을 개발하였다. 정적 연소실은 예혼합기를 연소시켜 순간적으로 온도와 압력을 급격하게 상승시킨 다음, 주변으로의 열전달에 의해 온도와 압력이 감소할 때 시험 목표조건인 온도와 압력 조건에 다다르면, 연료 분사기에 신호를 인가하여 연료분무를 개시하며 쿼츠 창을 통하여 연료 분무를 가시화 한다. 이 때, 정적 연소실 내에 연료 분무가 이루어지는 영역의 온도를 정확히 측정하여 정확한 시험 조건을 형성해야 한다. 본 연구에서는 고속으로 온도를 측정할 수 있는 열전대를 직접 개발 및 제작하여 연소실 내 시공간적 온도분포를 측정하였다. 측정 결과, 전체 체적 온도보다 연료 분무가 개시되는 중심 공간의 온도가 더 높게 나타났으며, 이는 연소실 벽면으로의 열전달 때문임을 확인하였다. 또한 횡방향으로의 온도 편차는 약 10%이내 수준이었으나, 종방향으로 온도편차가 최대 15%수준으로 나타났고 이는 부력으로 인한 고온의 연소가스의 상승효과 때문으로 판단되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제14권2호
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• pp.69-78
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• 1978

알루미나이징강에 대하여 초기마모영역에서 rolling-sliding 마모시험을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 2차 확산재의 내마모성이 가장 우수하고 처녀재에 비하여 저응력 레벨에서 약 18%, 고응력에서 약 40%의 마모감소를 나타낸다. 2) 2차 확산재는 피복층과 합금층 경계부근의 공공생성으로 인하여 예상보다 내마모성이 낮다. 3) 알루미나이징강의 rolling-sliding 접촉에 의한 마모파양의 형태는 spalling 이며 spalling crack은 합금속의 경계부근에서 발생한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.320-328
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• 2014

국내 자동차용 경유에 혼합하여 유통 중인 바이오디젤은 물리적인 관점에서 기존 석유계 경유와 동점도, 밀도 등의 물성값이 유사하고 세탄가가 높은 장점이 있다. 또한 환경적인 측면에서는 기존의 석유유통 인프라 개조 및 변경없이 사용가능하다는 점과 함산소 연료로서 디젤기관에서의 연소성이 좋고 유해 배출가스 저감효과가 있으며 생분해성도 높아 환경오염이 적어 자동차용 경유 대체연료로 각광받고 있다. 그러나, 기존 식용계 작물을 원료로 하고 있다는 점에서 단점으로 지적되는 바이오디젤 대신 단위면적당 $CO_2$ 흡수율이 높고 빠른 성장 속도가 장점으로 거론되는 미세조류의 활용에 대한 연구가 대두되고 있다. 본 연구에서는 미세조류 중 Dunaliella tertiolecta 종을 이용하여 생산한 바이오디젤의 전환율을 연구하기위해 기존에 사용되고 있는 GC-FID분석방법의 문제점에 대해 조사하고 TOF-MS 장비를 통한 개별 지방산 메틸에스테르의 성분을 검토하였다.

• 환경위생공학
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• 제12권3호
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• pp.51-59
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• 1997

In this study, we researched the concentration of nitrogen dioxide($NO_{2}$) and sulfur dioxide($SO_{2}$) of indoor(waiting room) and outdoor(place of getting on the bus) at the bus terminals (Kang-Nam, Dong-Seoul and Nam-Bu) in Seoul to recognize the degree of pollution by exhaust gas of the diesel engine vehicles, and examine the factor that might affect air pollution of terminals. The concentration of $NO_{2}$ and $SO_{2}$ were measured in winter and summer, and the results of the analysis are as follows : The mean concentration of $NO_{2}$ was $57.49{\pm}21.86$ ppb and the concentration of outdoor with $64.10{\pm}27.69$ ppb was significantly higher than the indoor with $50.89{\pm}10.92$ ppb (p<0.05), and the highest with $73.54{\pm}25.54$ ppb at Kang-Nam terminal (p<0.01). The mean concentration of $NO_{2}$ was $62.80{\pm}24.74$ ppb in winter and $52.19{\pm}17.50$ ppb in summer, and had a not statistical difference. The mean concentration of $SO_{2}$ was $31.71{\pm}8.73$ ppb and the concentration of outdoor with $31.04{\pm}8.89$ ppb was similar to the indoor $32.29{\pm}8.70$ ppb, and the highest with $32.57{\pm}9.01$ ppb at Dong-Seoul terminal (p<0.05). The mean concentration of $SO_{2}$ in winter with $39.67{\pm}4.10$ ppb was significantly higher than in summer with $23.76{\pm}2.61$ ppb (p<0.01). The concentration of outdoor $NO_{2}$ at Kang-Nam terminal was 104, 84 ppb in winter and 81.20 ppb in summer, and had a statistical difference compared with the concentration of indoor $NO_{2}$ at Dong-Seoul and Nam-Bu terminals. The concentration of indoor $NO_{2}$ and $SO_{2}$ were higher than that of outdoor at Kang-Nam and Dong-Seoul terminals, but on the contrary, lower than that of outdoor at Nam-Bu terminal. The concentration of $NO_{2}$ and $SO_{2}$ at Nam-Bu terminal were lower than those at Kang-Nam and Dong-Seoul terminals. While the concentration of $SO_{2}$ show the large difference between winter and summer, that of $NO_{2}$ dose not.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.81-86
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• 2013

소형디젤 발전기의 배기가스는 양적 및 질적 수준에서 유용하게 활용되기에는 부족한 폐열원으로 간주된다. 그러나 본 연구에서는 이러한 배기가스의 폐열을 히트파이프에 의해 회수하고 다중효용확산 증발에 의해 효율적으로 열을 이용하는 해수담수기를 제안하였다. 제안한 증류기는 $171^{\circ}C$의 배기가스에서 52 W 의 폐열을 회수할 수 있고, 이 회수 열량 중 약 85%가 약 70 g/h의 담수를 생산할 수 있는 유용한 열량으로 사용된다. 이 결과는 50cc, 4 행정 엔진을 가진 극소형 발전기의 폐열에 대하여 단효용 장치의 실험값이므로, 10 중효용으로 구성할 경우 약 500 g/h 의 성능을 가질 수 있는 것으로 계산되었다. 따라서 본 증류기는 전기와 담수가 동시에 부족한 지역에서 실제 필요한 식수량을 확보할 수 있는 소용량 담수화장치로 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국산업보건학회지
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• 제27권4호
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• pp.313-323
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• 2017

Objectives: This study aimed to assess exposure to black carbon(BC) among forklift operators and to identify environmental and occupational factors influencing their BC exposure. Methods: We studied a total of 23 forklift operators from six workplaces manufacturing paper boxes. A daily BC exposure assessment was conducted during working hours from January to April 2017. A micro-aethalometer was used to monitor daily BC exposure, and information on work activities was also obtained through a time-activity diary(TAD) and interviews. BC exposure records were classified into four categories influencing BC exposure level: working environment, workplace, forklift operation, and job characteristics. Analysis of variance(ANOVA) was used to compare average BC exposure levels among the four categories and the relationships between potential factors and BC exposure were analyzed using a multiple linear regression model. Results: The operators' daily exposure was $12.9{\mu}g/m^3$(N=9,148, $GM=7.5{\mu}g/m^3$) with a range: $0.001-811.4{\mu}g/m^3$. The operators were exposed to significantly higher levels when they operate a forklift in a room ${\leq}20,000m^3$($AM=12.3{\mu}g/m^3$), in indoor workplaces($AM=16.3{\mu}g/m^3$), when they operate a forklift manufactured before 2006 ($AM=13.2{\mu}g/m^3$), a forklift with a loading limit of four-tons($AM=27.1{\mu}g/m^3$), with a roll and bale type clamp($AM=17.1{\mu}g/m^3$), and with no particulate filter($AM=15.7{\mu}g/m^3$). Conclusions: Occupational factors including temperature, smoking, season, daytime, room volume($m^3$), location of operating, and manufacturing era and model of forklift influenced the BC exposure of forklift operators. The results of this study can be used to minimize the BC exposure of forklift operators.

• 한국산업보건학회지
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• 제29권4호
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• pp.464-476
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• 2019

Objectives: This study aimed to assess the exposure levels of tollbooth workers to diesel particulate matter using black carbon (BC) and to find the correlations among variables associated with BC using the motor vehicle management act regulated by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Methods: This study was performed over 14 days at a university in Seoul. BC levels were monitored using an aethalometer and were conducted around the breathing zones of the workers. There were three sampling locations: inside the tollbooth (front gate and rear gate) and an office as a control group. T-test, correlation, and multiple linear regression analysis were performed using SPSS. Results: The geometric mean (GM) of BC_30min concentrations in the exposure group was 2.44 ㎍/㎥, approximately 1.4 times higher than the control group (1.75 ㎍/㎥). The GM of BC_30min concentrations was 2.75 ㎍/㎥ during the heavy traffic time (9-10 am) and 2.30 ㎍/㎥ during non-heavy traffic times (p<0.001). The multiple linear regression analysis shows that the number of all types of vehicles and PM_2.5 concentrations in the atmosphere were factors increasing the GM of BC(ln(BC_30min)) concentrations (adjusted R²=0.42, p<0.001). The workers were constantly exposed to low concentrations (GM of BC_30min=2.44 ㎍/㎥), but they were exposed to peak concentrations instantly (BC_10sec=3545.04 ㎍/㎥). When the GM of BC_30min concentrations was momentarily represented as high, it was identified that a vehicle mainly using diesel fuel or an aging vehicle had passed. Conclusions: A ventilation system should be installed in the closed tollbooth or aging vehicles should be controlled so as not to pass tollbooths.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.118-124
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• 2011

To reach the Euro-6 regulations of PM and $NO_x$ for light-duty diesel vehicles, it will be necessary to apply the CDPF and the de-$NO_x$ catalyst. The described system consists of a catalytic configuration, where the CDPF is placed downstream of the diesel engine and followed by a urea injection unit and a urea-SCR catalyst. One of the advantages of this system configuration is that, in this way, the SCR catalyst is protected from PM, and both white PM and deposits become reduced. In the urea-SCR system, the injection control of reductant is the most important thing in order to have good performance of $NO_x$ reduction. The ideal ratio of $NH_3$ molecules to $NO_x$ molecules is 1:1 based on $NH_3$ consumption and having $NH_3$ available for reaction of all of the exhaust $NO_x$. However, under the too low and too high temperature condition, the $NO_x$ reduction efficiency become slower, due to temperature window of SCR catalyst. And space velocity also affects to $NO_x$ conversion efficiency. In this paper, rig-tests were performed to evaluate the effects of $NO_x$ and $NH_3$ concentrations, gas temperature and space velocity on the $NO_x$ conversion efficiency of the urea-SCR system. And vehicle test was performed to verify control strategy of reductatnt injection. The developed control strategy of reductant injection was improved over all $NO_x$ reduction efficiency and $NH_3$ consumption in urea-SCR system. Results of this paper contribute to develop urea-SCR system for light-duty vehicles to meet Euro-5 emission regulations.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.789-798
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• 2011

본 연구에서는 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물의 저감을 위한 후처리장치인 LNT(Lean NOx Trap, 흡장형 De-NOx 촉매)의 특성을 파악하였다. 먼저 희박한 배출가스 상태에서의 질소산화물 중 산화질소에 대한 촉매의 기본적인 흡장성능을 알아본 후, 다양한 환원제를 분사하여 인위적으로 배출가스를 농후한 상태를 만들었다. 농후한 상태에서는 희박한 상태에서 촉매 내에 흡장되어 있던 산화질소가 촉매의 환원반응에 의해서 질소로 전환된 후 촉매후단부에서 산화질소 배출농도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 LNT(Lean NOx Trap)시편은 실제 디젤 차량에서 사용되는 LNT 촉매로부터 Reactor에 장착될 수 있도록 작은 사이즈로 절단 및 가공된 후, SUS304의 stainless 재질로 재가공 처리한 후에 Micro bench-flow reactor에 장착하였다. 분사된 피드가스성분들은 실제 배출가스의 분위기를 만들기 위해서 각각 3가지의 가열성분, 비가열 성분으로 나누어 분사된다. 이러한 조건들에서 다양한 반응온도와 공간속도를 반응변수로 하여 LNT(Lean NOx Trap)의 흡장성능과 환원제종류에 따른 산화질소의 배출특성을 파악하였다.