• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.19-32
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• 2019

여러 국가를 통행하는 다양한 형태의 선박에서 배출되는 황산화물에 의해 지역적인 대기오염이 심화됨에 따라 국제해사기구에서는 황산화물 배출제어지역을 설정하여 규제하고 있다. 이러한 지역적 규제를 만족시키기 위해서는 선박의 연료선택방법과 배가스 후처리 장치가 적용되고 있으나 경제적인 이유로 스크러버를 설치하여 배출되는 황산화물의 양을 저감하는 배가스 후처리 방법이 주로 선호되고 있다. 스크러버는 배출가스 중 황산화물을 액적에 흡수시켜 황산화물의 양을 저감하는 장치로 액적의 크기에 따라 스크러버의 성능이 좌우된다. 이러한 성능을 평가하기 위해서, 본 논문에서는 대향류형 스크러버와 사이클론 스크러버를 설계하고, 전산유체역학을 이용하여 각 액적의 크기에 따른 탈황 효율과 액적이 증발되는 양을 평가하였다. 평가 방법으로 스크러버 내부는 기체와 액체의 2상 유동을 가지기 때문에, Eulerian-Eulerian 해석 기법을 사용하였으며, 액적의 직경이 $100{\mu}m$, $300{\mu}m$, $500{\mu}m$와 $700{\mu}m$일 때 계산을 진행하여 스크러버를 분석하였다. 계산 결과, 2종류의 스크러버 모두 $500{\mu}m$와 $700{\mu}m$일 때 높은 탈황 효율과 낮은 증발량을 나타내었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.601-614
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• 2013

The commercial charcoal kiln was projected the largest source of biomass burning sector in Korea. Commercial charcoal kiln was operated to emit air pollutants into the air without any air pollution prevention equipment. The object of this field survey was to understand characteristics of air pollutants concentration and emission factors and to provide preliminary data for effective processor from oak charcoal manufacturing process. As result of field survey, TSP, $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ concentration from charcoal kiln were 400~37,000 $mg/m^3$. These values were over the 100 $mg/m^3$ in TSP, this value was effluent quality standard of Clean Air Conservation Act. The average concentration of CO, $SO_2$ and TVOC were 2~5%. 0~110 ppm and 820~10,000 ppm respectively. The emission factors were 42.4 g-PM/kg-oak in TSP, 40.3 g-PM/kg-oak in $PM_{10}$, 38.2 g-PM/kg-oak in $PM_{2.5}$, 182.5 g-CO/kg-oak, 1.0 g-NO/kg-oak, $SO_2$ 0.2 g-$SO_2/kg$-oak and 104.4 g-TVOC/kg-oak. The part of commercial charcoal kiln had air pollution prevention equipment but it was difficult to work properly. Much wood tar excreted in exhaust emissions from oak charcoal manufacturing process. This wood tar was cause of many troubles sticking in the air pollutant prevention equipment. For handling particulate matters and gaseous air pollutants from oak charcoal manufacturing process in biomass burning, air pollutant prevention equipment design and management needs preprocessor for removal wood tar.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1045-1050
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• 2014

아산화질소($N_2O$, Nitrous Oxide)는 이산화탄소($CO_2$, Carbon Oxide), 메탄($CH_4$, Metane)이어 세 번째로 지구온난화에 기여하는 물질로 알려져 있다. $N_2O$의 지구온난화 계수는 대기 중에서 안정하고, 성층권에서 광분해 된 후 이차적인 오염의 원인이 되기 때문에 $CO_2$의 310배에 이른다. $N_2O$의 생성에 대한 조사는 보일러와 같은 연속적인 연소를 갖는 동력원에 대하여 몇몇의 연구자들에 의한 보고가 있었다. 하지만, 디젤엔진에 있어서 연료의 성분이 $N_2O$ 배출에 미치는 영향에 대한 조사는 실시되어지지 않은 상태이다. 그러므로 본 연구에서는 디젤엔진에서 연료 중에 질소와 황 농도에 의해 변화되는 $N_2O$ 배출율에 대하여 조사하였다. 실험에 사용한 엔진은 12kW/2400rpm의 4행정 직접분사식 디젤엔진이고, 실험엔진의 운전조건은 75% 부하에서 이루어졌다. 연료 중의 질소와 황 농도는 Pyridine, Indole, Quinoline, Pyrrol, Propionitrile, Di-tert-butyl-disulfide의 6 종류 첨가제를 사용하여 증가시켰다. 결과에 의하면, 질소성분 0.3% 이하를 갖는 디젤연료는 첨가제의 종류와 농도와 관계없이 $N_2O$ 배출률에 영향을 미치지 않았다. 하지만, 연료 중 황 첨가제의 증가는 배기가스 중의 $N_2O$ 농도를 증가시켰다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.286-293
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• 2020

본 연구에서는 시멘트 소성공정에 연료로 사용된 가연성 산업부산물 및 생활폐기물의 사용량와 대기배출가스중 유해성분인 NOx, CO 발생량을 비교함으로써 상관관계를 확인하고자 하였다. 분석은 천연연료로서 유연탄, 대체연료로서 연질 플라스틱류(비닐류 등 풍력에 의해 비산되기 쉬운 성질의 플라스틱류), 경질 플라스틱류(폐고무, PET 등 풍력에 비산되지 않는 성질의 플라스틱류), 재생유를 사용하는 국내 A시멘트 제조사 소성설비의 연료투입량 및 연소온도 등 2019년 공정 데이터를 독립변수로 하고, stack으로 배출되는 NOx, CO량을 종속변수로 하여 반응표면분석(RSM) 기법을 활용해 상관관계를 분석하였다. 분석결과 폐기물마다 배출물질에 미치는 영향이 상이함을 확인하였고, 특히 경질 플라스틱류는 CO 배출은 증가시키지만 NOx를 저감하는 효과가 뛰어난 것으로 분석되었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권4호
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• pp.235-243
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• 2012

자동차 분야는 온실가스 배출량의 상당 부분을 차지하는 주요 배출원으로써, 우리나라는 온실가스 저감을 위하여 2020년까지 교통부문에서는 BAU 대비 34.3%를 감축하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 목표달성을 위하여 2012년부터 자동차 온실가스 배출기준을 적용하고 있으며, 차기 온실가스 배출기준을 마련하는데 있어 소형 화물차량에 대한 대상차종 포함 여부가 검토되고 있다. 이에 본 연구에서는 경유 소형화물 자동차를 대상으로 주행모드에 따른 온실가스 배출특성을 분석하였다. 차속모드인 NIER 모드를 이용하여 분석한 결과, 자동차 온실가스 배출량은 차속이 증가할수록 감소하는 반비례 경향을 나타내었으며, $CO_2$의 경우 일정차속(65.4 km/h) 이상의 고속구간에서는 배출량이 증가하였다. 자동차 주행거리에 따른 온실가스 배출량 증가는 나타나지 않았으며, 각국의 온실가스 배출량 측정모드를 적용한 결과, 유럽에서 적용하고 있는 NEDC 모드에서 가장 높게 나타났다. 또한, 복합모드 시험 시 $CO_2$ 배출이 CVS-75 모드에 비하여 8% NEDC 모드에 비하여 14% 적게 나타났다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권1호
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• pp.15-21
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• 2005

The purpose of this paper is to experimentally investigate the engine pollutant emissions and combustion characteristics of diesel engine fueled with ethanol-diesel blended fuel (bio-diesohol). The experiments were performed on a single-cylinder DI diesel engine. Two blend fuels were consisted of $15\%$ ethanol, $83.5\%$ diesel and $1.5\%$ solublizer (by volume) were evaluated: one without cetane improver (E15-D) and one with a cetane improver (E15-D+CN improver). The engine performance parameters and emissions including fuel consumption, exhaust temperature, lubricating oil temperature, Bosch smoke number, CO, NOx, and THC were measured, and compared to the baseline diesel fuel. In order to gain insight into the combustion characteristics of bio-diesohol blends, the engine combustion processes for blended fuels and diesel fuel were observed using an Engine Video System (AVL 513). The results showed that the brake specific fuel consumption (BSFC) increased at overall engine operating conditions, but it is worth noting that the brake thermal efficiency (BTE) increased by up to $1-2.3\%$ with two blends when compared to diesel fuel. It is found that the engine fueled with ethanol-diesel blend fuels has higher emissions of THC, lower emissions of CO, NOx, and smoke. And the results also indicated that the cetane improver has positive effects on CO and NOx emissions, but negative effect on THC emission. Based on engine combustion visualization, it is found that ignition delay increased, combustion duration and the luminosity of flame decreased for the diesohol blends. The combustion is improved when the CN improver was added to the blend fuel.

• 한국분무공학회지
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• 제20권2호
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• pp.65-69
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• 2015

In this study, the thermal performance of vehicle's cooling system is experimentally investigated using the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids as working fluids. For the purpose, the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids are prepared by twostep method with gum arabic. In order to obtain the well-suspended nanofluids, the agglomerated $Al_2O_3$ nanoparticles are precipitated using centrifugal force and the experiments are performed with supernatant of them. The thermal conductivity is measured by transient hot wire method and the thermal conductivity of nanofluids is enhanced up to 4.8% as compared to that of base fluids. Moreover, the cooling performance of water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids is evaluated using vehicle's engine simulator under the constant RPM condition. The results show that the cooling performance of automobile engine increases up to 5.9% using prepared nanofluids. To investigate the effect of nanofluids on exhaust gas, the $NO_x$ emission is measured during the operation with respect to time and 10.3% of $NO_x$ emission is decreased. The experimental results imply that the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids might be used as a next-generation vehicles' coolant

• 에너지공학
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• 제11권2호
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• pp.90-98
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• 2002

본 연구는 선회유동과 연소인자가 9.4L인 터보과급 디젤엔진의 성능과 배기가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 일반적으로 디젤엔진의 연소과정에서 선회유동은 분사되고 있는 연료와 흡칩공기의 혼합을 촉진시켜 줌으로써 엔진성능을 향상시키는데 매우 중요한 인자가 된다. 특히 터보과급 디젤엔진에서는 실린더내의 고온.고압가스로 인하여 연비와 NO$_{x}$ 농도는 서로 상반관계를 가지므로 적절한 용량의 과급기선정으로 흡.배기시스템, 분사시스템 및 연소실의 설계 등을 고려할 필요가 있다. 본 연구의 결과로서, 정상유동실험을 통하여 선회비가 증가함으로써 평균유량계수가 감소하고, 반면에 걸프 펙터가 증가함을 알 수 있었다. 또한 엔진실험을 통하여 흡기포트의 선회비 2.43, 분사시기 BTDC 13$^{\circ}$ CA, 압축비 16, 리앤트란트 5$^{\circ}$형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.28*6 및 과급기 GT40(압축기 A/R 0.58, 터빈 A/R 1.19)의 적용인자가 최적의 성능 및 배기가스를 만족시킬 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.88-97
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• 2012

To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions, a mobile emission laboratory (MEL) was designed. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, CO2 and THC (Total hydrocarbon), and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the technical details of the MEL and presents data from the experiment in which a MEL chases a city bus fuelled by diesel, DME and Bio-diesel. The dilution ratio was calculated by the ratio of ambient NOx and tail-pipe NOx. Most particles from the bus fuelled by diesel were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 30 and 60 nm. However, most particles in the exhaust of the bus fuelled by DME were nano-particles (diameter: less than 50 nm). The bus fuelled by Bio-diesel shows less particle emissions compare to diesel bus due to the presence of the oxygen in the fuel.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.379-387
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• 2011

최근 디젤엔진에서 엔진성능향상 및 배출가스저감을 위해 저압 EGR시스템에 대하여 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 저압 EGR시스템은 EGR율에 따라 과급압력이 영향을 받지 않기 때문에 PM을 최소 화하면서 $NO_x$를 저감할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 2.0L급 고속직분사방식의 엔진에서 출력 및 연비저하로 EGR적용이 어려운 엔진회전수 2000 rpm, BMEP 1.0 MPa, 과급압력 181.3 kPa인 중부하 운전영역에서 서로 다른 EGR시스템에 따른 엔진성능 및 배출가스 특성을 실험적으로 연구하였다. 그 결과로서 기존의 고압 EGR시스템 또는 배압조절밸브를 사용하는 저압 EGR시스템에 비하여 ETC를 적용한 저압 EGR시스템이 $NO_x$ 배출특성은 큰 차이가 없는 반면에, 연비 및 열효율이 향상되고 PM 저감에 연소효과를 나타내고 있음을 확인하였다.