• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권5호
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• pp.85-97
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• 2009

지속적인 교통수요 증가로 인하여 만성적인 교통혼잡, 연료소비 증가, 대기오염과 교통사고 등의 심각한 문제가 야기되고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 2007년 국토해양부 주관으로 스마트하이웨이 사업이 시작되었다. 스마트하이웨이 사업 중 도로-자동차 연계기술 중 하부 기술인 주행로이탈예방지원시스템(Lane Departure Warning System : LDWS)은 운전자가 고속도로에서 고속 주행 중 차로를 이탈할 경우 운전자에게 경고를 제공하는 시스템으로 측면충돌과 도로이탈사고를 예방하는 기술이다. 본 사업을 수행하기에 앞서 본 기술을 도입함으로 인하여 발생되는 경제성을 분석하여 타당성을 검증할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 LDWS 구축에 따른 사회경제적 효과를 분석하기 위하여 비용-편익분석 (Cost-Benefit Analysis : CBA)을 적용하였다. 발생되는 편익으로는 사고감소효과와 운전자 측면 편익을 산정하였다. 또한 주행로이탈예방지원기술의 경우 보급률에 따라 경제성이 달라지는 것을 고려하여 비관적 시나리오와 낙관적 시나리오로 구분하여 각각의 경제성을 분석하였다. B/C비 분석 결과 비관적 시나리오의 경우 2020년 0.97, 2030년 1.36으로 경제성이 있는 것으로 나타났으며, 낙관적 시나리오에서는 2020년 1.04, 2030년 1.59로 보급률이 높아질수록 경제성 또한 높아지는 것으로 나타났다. 따라서 주행로이탈예방지원기술의 도입을 통해 발생되는 경제성이 있는 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제28권6호
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• pp.33-42
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• 2010

선박 부문의 경우 UNFCCC에서는 국제해사기구(IMO)를 통해 공해를 운항하는 국제선박의 배출량 산정 및 저감방안에 대하여 논의를 위임하였으며, 이에 IMO에서는 신조선 에너지효율 설계지수 및 현존선 에너지효율 운항지수와 같은 기술적 운항적 측면과 선박에너지효율관리계획서 작성 그리고, $CO_2$ 배출권거래제, 탄소세, 온실가스 펀드 등의 시장 접근적 측면에서 다양한 의견이 제시되고 있다. IMO 보고서(2009)에 의하면 선박에 의한 이산화탄소 배출량은 1,046백만 톤으로 전세계 이산화탄소 배출량에 3.3%에 해당하는 것으로 나타났으며, 이중 국제 운항선박에 의한 이산화탄소 배출량은 870백만 톤으로 2.7%에 해당하는 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 연료 수급량을 기본으로 한 Tier 1 방법으로 선박에 의한 온실가스 배출량을 산정하였으며, 국내 배출 및 국제 배출을 구분하였다. 2009년 기준 어선, 국적 연안선, 국적 외항선, 외국적선을 포함한 선박에 의한 온실가스 배출량 산정결과 31,646천톤 $CO_2$-eq/년으로 나타났으며, 국적선에 의한 국내 및 국제 배출은 각각 5,398천톤 $CO_2$-eq/년, 7,630천톤 $CO_2$-eq/년 그리고 외국적선에 의한 국제 배출량은 18,618천톤 $CO_2$-eq/년으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.542-550
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• 2020

선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 합금들은 스틸과 비교해서 많은 이점을 가지고 있다. 최근 고강도 알루미늄 합금들은 육상 및 해양에 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 특수목적 선박의 선체 외판구조에 많이 이용되고 있고, 교량 구조물에 사용되는 상자 구조물, 그리고 고정식 해양플랫폼의 상부구조에서 소비율이 증가하고 있다. 알루미늄 재료는 스틸보다 1/3의 중량 구성비를 통하여, 구성 중량을 줄이게 하여 연비 절감을 가능하게 한다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하면, 용접가공에 따라 발생하는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물과 비교하면 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)가 남아 있어 구조 강도 저하를 가져온다. 본 논문에서는 MIG(Metal inert gas) 용접 때문에 발생하는 열영향부를 고려하고, 종방향 압축 하중에 대한 알루미늄 보강판의 좌굴 및 최종강도 특성을 분석하였다. MIG 용접에 따른 열영향부를 고려한 경우, 좌굴 및 최종강도 모두 감소하며, 열영향부의 범위가 15 mm부터 항복 이후 에너지 소실률이 크게 나타나며, 25 mm 이상부터는 그 차이가 크지 않다. 따라서, 알루미늄 합금재료를 적용한 보강판의 구조 거동을 파악하기 위해서는 열영향부 영향에 대한 검토 및 분석이 중요하다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.1-14
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• 2015

아음속에서 초음속까지 운용되어야 하는 초음속 터빈엔진의 경우, 엔진 운용 공기량이 범위가 넓고 추력 및 연료소모율 등의 엔진 성능에 대해 요구조건이 높으므로 가변시스템 및 이를 제어하기 위한 최적의 제어로직 개발이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 압축기 가변 시스템이 적용된 가스터빈 성능해석 모델 및 제어기법을 개발하였다. 그리고 터빈 노즐 가변에 따른 엔진 운용 특성을 분석하였다. 또한 가변 시스템을 구동하는 액추에이터에 대한 개념 설계를 수행 하였다. 저바이패스비 혼합흐름 터보팬 엔진에 대한 탈설계점에서의 성능해석을 수행하였으며, 제어기법을 적용하여 탈설계점에서의 서지마진을 확보할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.1-11
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• 2014

The aim of this study is to investigate the effect of SCR reactor on the exhaust emissions characteristics in order to develop a urea-SCR aftertreatment system for reducing $NO_x$ emissions. The experiments are conducted by using a flue tube LPG steam boiler with the urea-SCR aftertreatment system. The urea-SCR aftertreatment system utilizes the ammonia converted from 17% aqueous urea solution injected in front of SCR catalyst as a reducing agent for reducing $NO_x$ emissions. The equivalence ratio, urea injection amount, ammonia slip and $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load are applied to discuss the experimental results. In this experiment, the average equivalence ratio is calculated by changing only the fuel consumption rate while the intake air amount is constantly fixed at $25,957.11cm^3/sec$. The average equivalence ratios are 1.38, 1.11, 0.81 and 0.57 when boiler loads are 100, 80, 60 and 40%. The $NO_x$ conversion efficiency is raised with increasing urea injection amount, and $NH_3$ slip is also boosted at the same time. Consequently, the $NO_x$ conversion efficiency relative to boiler load should be examined in combination with urea injection amount and $NH_3$ slip. The results are calculated by 89, 85, 77 and 79% for the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%. The appropriate amount of urea injection for the respective boiler load can be not discussed by only $NO_x$ emissions, and should be determined by considering the $NO_x$ conversion efficiency, $NH_3$ slip and reactive activation temperature simultaneously. In this study, the urea amounts of 230, 235, 233 and 231 mg/min are injected at the boiler loads of 100, 80, 60 and 40%, and the final $NH_3$ slips are measured by 8.48, 5.58, 11.97 and 11.34 ppm at the same conditions. THC emission is affected by the SCR reactor under other experimental conditions except 100% engine load, and CO emission at only 40% engine load. The rest of exhaust emissions are not affected by the SCR reactor under all experimental conditions.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.131-138
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• 2010

실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 과환기화재 및 환기부족화재에 대한 열 및 화학적 특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. FDS(Fire Dynamic Simulator)의 화재현상 예측성능을 검토하기 위하여 실험과 수치해석에서 얻어진 온도 및 화학종의 농도에 대한 상세한 비교가 이루어졌다. 과환기화재 및 환기부족화재의 전반적인 특성은 연소효율, 총괄당량비뿐만 아니라 고온 상층부에서 측정된 온도 및 화학종의 농도분포에 의해서도 명확하게 구분되었다. 과환기화재에서 FDS는 온도 및 화학종의 농도에 관한 실험결과를 정량적으로 매우 잘 예측하였다. 반면에 환기부족화재의 경우, 시간 증가에 따른 $CO_2$의 감소 및 CO의 증가와 같은 비정상적 화학적특성의 예측에는 한계가 있음을 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고 정상상태 구간의 시간 평균된 온도 및 화학종의 농도는 실험결과를 적절히 잘 예측하였다. 위 결과로 부터 FDS는 과환기 화재 및 환기부족화재의 특성을 예측하는데 매우 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권3호
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• pp.221-227
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• 2005

Aim of this study is to investigate an aerodynamic effect of a drag-reducing device on a heavy-duty truck. The vehicle experiences two different kinds of aerodynamic forces such as drag and uplifting force (or downward force) as it is traveling straight forward at constant speed. The drag force on a vehicle may cause an increase of the rate of fuel consumption and driving instability. The rolling resistance of the vehicle may be increased as result of the negative uplifting or downward force on the vehicle. A device named roof-fairing system has been applied to examine the reduction of aerodynamic drag force on a heavy-duty truck. As for a engineering design information, the drag-reducing system should be studied theoretically and experimentally for the best efficiency of the device. Four different types of roof-fairing model were considered in this study to investigate the aerodynamic effect on a model truck. The drag and downward force generated by vehicle has been obtained from numerical calculation conducted in this study. The forces produced on four fairing models considered in this study has been compared each other to evaluate the best fairing model in terms of aerodynamic performance. The result shows that the roof-fairing mounted truck has bigger negative uplifting or downward force than that of non-mounted truck in all speed ranges, and drag force on roof-fairing mounted truck has smaller than that of non-mounted truck. The drag coefficient $(C_D)$ of the roof-fairing mounted truck (Model-3) is reduced up to $41.3\%$ than that of non-mounted trucks (Model-1). A downward force generated by a roof-fairing mounted on a truck is linearly proportional to the rolling resistance force. Therefore, the negative lifting force on a heavy-duty truck is another important factor in aerodynamic design parameter and should be considered in the design of a drag-reducing device of a tractor-trailer. According to the numerical result obtained from present study, the drag force produced by the model-3 has the smallest of all in all speed ranges and has reasonable downward force. The smaller drag force on model-3 with 2/3h in height may results of smallest thickness of boundary layer generated on the topside of the container and the lowest intensity of turbulent kinetic energy occurs at the rear side of the container.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.717-727
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• 2017

전체 산업에서 원재료사용의 40%, 에너지소모의 30%, 그리고 $CO_2$ 배출량의 30% 이상을 차지하는 건설 산업에서의 온실가스 배출에 대한 연구는 LCA를 통한 연구가 주류를 이루고 있다. 하지만 건설 산업의 생애 주기에서 $CO_2$ 배출량이 많은 단계는 운영단계 보다 시공단계가 더 큰 것으로 평가되며, 시공단계에서 환경부하를 가장 크게 유발하는 요인은 화석연료를 사용하는 건설기계일 것이다. 따라서 본 연구에는 국내 건설기계 등록대수 중 두 번째로 많고 실제 건설 현장에서 활용도가 가장 높은 굴삭기를 대상으로 작업 형태에 따른 생산성과 엔진부하 특성을 분석하였다. 그리고 굴삭기의 운행 특성을 공회전 무부하상태와 동력이 전달되는 부하상태로 구분하여 배기가스를 PEMS 장비를 이용해 직접측정방식으로 분석하였다. 실제 운행 상태에 따른 엔진 부하량과 배기가스 배출 특성요인들과의 상관관계를 분석하여 $CO_2$ 배출량을 산정하였다. 그리고 본 연구를 통해 산정된 건설기계의 $CO_2$ 배출량과 탄소배출계수를 이용하는 방법으로 산정된 $CO_2$ 배출량과의 차이를 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.153-166
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• 2017

최근 건설공사는 개선된 건설장비의 투입과 기계화 시공에 적합한 시공법을 적용하여 경제적인 시공을 추구하고 있다. 하지만 많은 경우에 공사관리자의 직관과 전통적인 방식으로 건설장비를 운영함으로써 생산성 및 경제적 측면에서 효과를 증대시키지 못하고 있는 실정이다. 최근의 각종 건설장비의 성능은 급속도로 발전되고 있지만 기계화 시공을 위한 관리방법 및 운영방법이 뒷받침되지 않는다면 기계화 시공으로 인한 효과를 최대한으로 누리지 못하게 된다. 전문가 설문에 따르면 전통적인 건설장비 운영방법의 문제점은 공종에 적합하지 못한 건설장비의 투입과, 실시간 작업상황을 반영하지 못하는 건설장비의 조합, 건설장비 운전자의 숙련도 저하와, 필요한 작업정보의 실시간 이용불가로 나타났다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 건설장비 운영시스템을 제안하고자 한다. 건설장비 운영시스템은 현장상황을 고려하여 필요할 때마다 건설장비 할당계획을 수립하고 이러한 정보를 실시간으로 건설장비 운전자에게 전달함에 따라 건설장비군의 작업시간율을 최대화할 수 있도록 하는 방법을 제공한다. 궁극적으로 건설장비 운영시스템의 현장적용을 통하여 작업생산성 향상과 연료사용량을 감소함으로써 탄소배출도 저감할 수 있을 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제25권3호
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• pp.221-226
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• 2000

Hot air heater with light oil burner is the most common heater for greenhouse heating in the winter season in Korea. However, since the thermal efficiency of the heater is about 80∼85%, considerable unused heat amount in the form of exhaust gas heat discharges to atmosphere. In order to capture this exhaust heat a heat recovery system for plant bed heating in the greenhouse was built and tested in the hot air heating system of greenhouse. The heat recovery system is made for plant bed or soil heating in the greenhouse. The system consisted of a heat exchanger made of copper pipes, ${\Phi}12.7{\times}0.7t$ located in the rectangular column of $330{\times}330{\times}900mm$, a water circulation pump, circulation plastic pipe and a water tank. The total heat exchanger area is 1.5$m^2$, calculated considering the heat exchange amount between flue gas and water circulated in the copper pipes. The system was attached to the exhaust gas path. The heat recovery system was designed as to even recapture the latent heat of flue gas when exposing to low temperature water in the heat exchanger. According to the performance test it could recover 45,200 to 51,000kJ/hr depending on the water circulation rates of 330 to $690\ell$/hr from the waste heat discharged. The exhaust gas temperature left the heat exchanger dropped to $100^{\circ}C$ from $270^{\circ}C$ by the heat exchange between the water and the flue gas, while water gained the difference and temperature increased to $38^{\circ}C$ from $21^{\circ}C$ at the water flow rate of $690\ell$/hr. By the feasibility test conducted in the greenhouse, the system did not encounter any difficulty in operations. And, the system could recover 220,235kJ of exhaust gas heat in a day, which is equivalent of 34% of the fuel consumption by the water boiler for plant bed heating of 0.2ha in the greenhouse.