• 대한기계학회논문집B
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• 제26권11호
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• pp.1531-1541
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• 2002

The NOx emission characteristics of C$H_4$-Air coflow jet flames were numerically and experimentally investigated. NOx was measured using a chemiluminescent detection and calculated by the parabolic -type equation solver with a detatiled NOx chemistry. The fuel flow rate( $Q_{F}$), the diameter of mixture nozzle and the equivalence rate(Ф) were varied to discuss the EINOx of each flames at the various combustion conditions. The NOx emission index(EINOx) was introduced to quantify the NOx emission from the parametrically varied flames. The results show that Prompt EINOx increases on a logarithmic profile with increasing ${\Phi}$ and keeps nearly constant for the variation of $Q_{F}$. Thermal EINOx reaches the maximum value at around ${\Phi}$ =1.5 and then slowly decrease for ${\Phi}$ >1.5. In addition, Thermal EINOx increases with increasing $Q_{F}$, but nearly indifferent to the variation of the mixture nozzle diameter. Total EINOx also shows a peak at around ${\Phi}$ =1.5, followed by a relatively sharp decrease for 1.5< ${\Phi}$ <2.5 and increase slowly for 2.5 < ${\Phi}$ < $\infty$ The present Total EINOx trend is well explained by a combination of above Thermal and Prompt EINOx trend with the variation of ${\Phi}$ n of ${\Phi}$.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권3호
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• pp.70-78
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• 2000

The effects of recirculated exhaust gas on the characteristics of ;$NO_x$ and soot emissions under a wide range of engine load have been experimentally investigated by a water-cooled, four-cylinder, indirect injection, four cycle and marine diesel engine operating at two kinds of engine speeds. The purpose of the present study is to develop the EGR control system for reducing $NO_x$ and soot emissions simultaneously in diesel engines. The EGR system is used to reduce NOx emissions, and a novel diesel soot removal apparatus with a cylinder-type scrubber for the experiment system which has 6 water injectors(A water injector is made up 144 nozzles with 1.0mm in diameter) is specially designed and manufactured to reduce the soot contents in the recirculated exhaust gas to intake system of the engines. The intake oxygen concentration obtained by the intake air flow and the oxygen concentration in the recirculated exhaust gas, and the exhaust oxygen concentration measured in exhaust manifold are used to analyse and discuss the influences of EGR on NOx and soot emissions. The experiments are performed at the fixed fuel injection timing of $15.3^{\circ}$ BTDC regardless of experimental conditions. It is found that $NO_x$ emissions decrease and soot emissions increase owing to the drop of intake oxygen concentration and exhaust oxygen concentration as EGR rate rises. Also, one can conclude that it is sufficient for the scrubber EGR system with a novel diesel soot removal apparatus to reduce $NO_x$ emissions, but not to reduce soot emissions.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.183-188
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• 2003

본 연구에서는 분리 축 방식의 가스터빈엔진을 축소형 무인 비행선의 발전용 추진시스템으로 활용하기 위해서 분리 축 가스터빈엔진을 발전용으로 개조하였다. 엔진시험을 통해 출력축으로부터 부하를 전달할 때, 요구되는 구동로터의 조건을 분석하였다. 분석한 결과 적절한 댐핑(damping)역할을 하는 장치가 필요함을 알 수 있다. 따라서 댐퍼 역할을 하는 flywheel의 관성모멘트의 변화를 고려하여 정량화하는 방법을 선택하였다. 적합한 flywheel의 관성모멘트를 장착 할 수 없는 경우에는 엔진으로부터 요구되는 출력을 얻을 수 없으며, 또한 엔진 시험중 불안정성이 초래함을 확인할 수 있었다. 엔진시험에 의한 데이터 분석으로부터 동역학적인 천이효과에 의한 성능을 통해 관성모멘트의 요구범위를 확인 할 수 있었다. 재설계한 Flywheel을 장착하여 시험한 결과 정상적인 엔진작동으로부터 추진 시스템에 요구되는 출력을 얻을 수 있었다. 엔진 시스템의 천이작동모드에서는 Fuel flow schedule 대한 엔진 응답이 제어 시스템에 제공되기 때문에, 제어시스템 설계와 천이작동모드는 충분히 고려해야 할 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.315-318
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• 2007

MATLAB/$SIMULINK^{TM}$ 환경 기반에서 일반적인 터보 축 엔진의 천이상태 및 시동 특성 해석을 위한 동적 시뮬레이션을 수행하였다. 터보축 엔진 구성품을 열역학 및 로터 동역학적인 관계식을 이용하여 모델을 구성하였다. 엔진 시동 특성은 보조동력장치에서 발생한 축력을 엔진 터빈에 전달시켜 엔진 각 구성품에서의 압력, 온도 및 축력의 변화 등에 대한 해석을 수행하였으며, 정상상태에서 작동 중인 모델엔진의 연료유량 변화에 대한 엔진 작동상황을 모사해 봄으로써 엔진 천이 특성에 대한 해석을 수행하였다. 향후, 엔진 제어기능을 기본 모델에 추가함으로써 보다 다양한 엔진 성능 시뮬레이션이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권5호
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• pp.45-52
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• 2009

Fossil power plants firing lower grade coals or equipped with modified system for $NO_x$ controls are challenged with maintaining good combustion conditions while maximizing generation and minimizing emissions. In many cases significant derate, availability losses and increase in unburned carbon levels can be attributed to poor combustion conditions as a result of poorly controlled local fuel and air distribution within the boiler furnace. In order to develop a on-line combustion tuning system, field test was conducted at operating power boiler. During the field test the exhaust gases' $O_2,\;NO_x$ and CO was monitored by using a spatially distributed monitoring grid located in the boiler's high temperature vestibule and upper convective rear pass region. At these locations, the flue gas flow is still significantly stratified, and air in-leakage is minimal which enables tracing of poor combustion zones to specific burners and over-fire air ports. using these monitored information we can improving combustion at every point within the furnace, therefore the boiler can operate at reduced excess $O_2$ and gas temperature deviation, reduced furnace exit gas temperature levels while also reducing localized hot spots, corrosive gas conditions, slag or clinker formation and UBC. Benefits include improving efficiency, reducing $NO_x$ emissions, increasing output and maximizing availability. Discussion concerning the reduction of greenhouse gases is prevalent in the world. When taking a practical approach to addressing this problem, the best way and short-term solution to reduce greenhouse gases on coal-fired power plants is to improve efficiency. From this point of view the real time optimized combustion tuning approach is the most effective and implemented with minimal cost.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제24권3호
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• pp.263-273
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• 1992

핵연료 집합체의 속도분포, 압력강하는 열수력 설계와 안전해석에 중요하다. 본 실험적 연구의 목적은 봉다발 지지 격자 하류에서의 수력학적 혼합을 고찰하는데 있다. 이 연구에서 가압경수로형 5X5 봉다발 부수로의 상세한 수력학적 특성들을 1차익 He-Ne LDV를 이용하여 측정하였다. 축방향 유속, 난류강도와 압력강하를 주로 측정하였고 LDV의 정렬을 조정하여 측방향의 유속, 난류강도, Reynolds 전단응력 등도 역시 측정하였다. 봉다발의 마찰계수와 지지 격자의 손실계수는 측정된 압력 강하로부터 평가하였다. 서로 다른 종류의 지지 격자의 수력학적 혼합성능을 이웃하는 부수로 간에서의 난류 횡류 혼합률을 예측함으로써 고찰할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.51-56
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• 2011

도로터널에서의 미분무수 소화시스템의 화재진압 특성을 조사하기 위해 실물 터널 화재 실험을 수행하였다. 적용된 소화시스템은 압력이 3.5 bar인 저압 물분무 소화설비와 60 bar인 고압 미분무수 소화시스템이다. 미분무수 소화시스템은 물분무 소화시스템의 1/6 만큼의 소화용수량을 사용한다. 화원 (fire source)은 실물 승용차와 유류화재를 모사한 화원면적 $1.4m^2$의 헵탄 연료 팬 화재로 구성하였다. 터널 내의 환기조건을 구현하기 위해 실물모형 터널의 한쪽 끝단에 유속(0.9~3.8 m/sec 범위) 발생장치를 설치하였으며, 화원에서 하류 방향으로 터널 내 온도분포는 K-type 열전대 트리를 사용하여 측정하였다. 실험 결과 고압 미분무수 소화시스템은 B급 화재의 경우 저압 물분무 시스템과 동등한 수준의 냉각효과를 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.1004-1012
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• 2014

본 연구에서는 보염기가 장착된 덕트형 연소기에 음향 가진을 주었을 때 화염의 날림 현상을 이해하기 위한 실험을 수행하였다. 화염 구조를 관측하기 위한 촬영기법으로는 $OH^*$ 자발광이 적용되었고 POD (Proper Orthogonal Decomposition) 알고리즘을 이용하여 이미지를 분석하였다. 연료는 메탄이 주 성분인 도시가스를 사용했으며 당량비를 낮춤으로써 화염 날림이 발생하도록 하였다. 공기 공급 유량, 가진 주파수 및 음압에 변화를 주며 실험을 하여 화염 날림이 발생하는 당량비를 측정하였다. 실험 조건에 따라 화염 날림 당량비 값이 크게 달랐으며 이러한 당량비 값에 변화를 주는 요인은 보염기 후류의 와류 주파수와 연소기 공진 효과의 영향으로 판단된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.5.1-5.1
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• 2010

One of the most important environmental problems is global warming. Global warming is caused by increase in the amounts of water vapor, methane, carbon dioxide and other gases being released into the atmosphere as a result of the burning of fossil fuels. It has thus become important to reduce fossil fuel use. Environmentally friendly preparation of functional materials has, therefore, attracted much interest for environmental problems. Furthermore, nature mimetic processes are recently been of great interest as environmentally friendly one. There have been many studies on fabrication of various functional nanocrystals. Among various nanocrystal fabrication techniques, flux growth is an environmentally friendly, very convenient process and can produce functional nanocrystals at temperatures below the melting points of the solutes. Furthermore, this technique is suitable for the synthesis of crystals having an enhedral habit. In flux growth, the constituents of the materials to be crystallized are dissolved in a suitable flux (solvent) and crystal growth occurs as the solution becomes critically supersaturated. The supersaturation is attained by cooling the solution, by evaporation of the solvent or by a transport process in which the solute is made to flow from a hotter to a cooler region. Many kinds of oxide nanocrystals have been grown in our laboratory. For example, zero- (e.g., particle), one- (e.g., whisker and tube) and two-dimensional (e.g., sheet) nanocrystals were successfully grown by flux method. Our flux-growth technique has some industrial and ecological merits because the nanocrystal fabrication temperatures are far below their melting points and because the used reagents are less harmless to human being and the environment.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.122-128
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• 2010

To meet the NOx limit without a penalty of fuel consumption, urea-SCR system is currently regarded as promising NOx reduction technology for diesel engines. SCR system has to achieve maximal NOx conversion in combination with minimal $NH_3$ slip. In this study, the performance characteristics of urea-SCR system with open loop control were assessed in the European Transient Cycle(ETC) for heavy duty diesel engine. The SCR inlet temperaure varied in the range of 200 to $340^{\circ}C$ in the ETC cycle. Open loop control calculated the urea flow rate based on the NOx and NSR map which gave for each combination of SCR inlet temperature and space velocity the normalized $NH_3$ to NOx stoichiometric ratio which resulted in a steady-state $NH_3$ slip of 20ppm. During the ETC cycle, the open loop control with the optimized NSR offset achieved NOx reduction of 80% while keeping the average $NH_3$ slip below 10ppm and maximum 20ppm. It was also found that NOx sensor was cross-sensitive to $NH_3$ and a control strategy for cross-sensitivity compensation was required in order to use a NOx sensor as feedback device.