• 에너지공학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.144-153
• /
• 2015

저온에서 경유의 파라핀 왁스 생성 및 침전현상은 차량의 저온성능에 악영향을 준다. 본 연구에서는 경유에 바이오디젤, 등유, 저온특성첨가제를 혼합한 연료에 대해 연료조성에 따른 담점, 필터막힘점, 유동점 변화를 분석하였고, 경유의 저온특성에 따른 차량의 저온성능에 대해 평가하였다. 경유는 유동성향상 첨가제(WAFI)와 등유유분의 혼합량이 증가할수록 저온특성이 개선되었으며, 바이오디젤 혼합량이 증가할수록 저온특성이 악화되었다. WAFI는 필터막힘점 개선에, 등유유분은 담점 개선에 효과적이었다. 차량의 저온성능에 대하여 필터막힘점과 유동점의 영향성은 확인하였으나, 담점은 큰 영향이 없었다. 필터막힘점은 차량에 대해 저온에서의 운행가능 한계를 반영하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제52권5호
• /
• pp.304-307
• /
• 2015

To reduce the lateral conduction loss of thin-film-processed cathodes, the microstructure of the thin-film cathode is engineered to contain a denser bridging layer in the middle. By doing so, the characteristic crack-like pores that separate the cathode domains in thin-film-processed cathodes and hamper lateral conduction are better connected and, as a result, the sheet resistance of the cathode is effectively reduced by a factor of 5. This induces suppression of the lateral conduction loss and expansion of the effective current collecting area; the cell performance is improved by more than 30%.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.75-82
• /
• 2021

디젤엔진의 열효율을 높이면서 NOx와 PM을 효과적으로 저감시키기 위해 HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition), PCCI(Premixed Charge Compression Ignition), RCCI(Reactivity Controlled Compression Ignition) 등의 저온연소(LTC: Low Temperature Combustion)전략이 개발되어 왔다. 본 연구에서는 저반응성 연료로는 가솔린을 사용하고 고반응성 연료로는 디젤을 사용하는 RCCI 엔진에서 고반응성 연료인 디젤연료의 분사 시기와 이단 분사비율이 성능 및 배출가스에 미치는 영향을 수치해석을 통하여 파악하고자 하였다. 이단 분사 시 첫 번째 분사시기가 너무 진각되면 연소가 느려지면서 연소온도가 낮아져 연소성능이 저하되고 HC, CO가 증가한다. 대략 -60°ATDC 의 분사시기가 연소성능, 배출가스 및 최대압력상승률을 고려하였을 때 가장 최적의 분사시기라고 판단된다. 이단 분사 시 두 번째 분사시기를 변경하였을 때 연소성능 및 배출가스, 최대압력상승률 등을 고려하면 대략 -30°ATDC 부근에서 최적인 것으로 판단된다. 이단 분사 시 분사량 비율은 첫 번째 분사량을 60% 정도로 하였을 때 최적의 결과를 얻었다. 마지막으로 단일 분사보다는 이단 분사한 경우 연소성능 및 배출가스 부분에서 더 효과적인 것으로 판단된다.

• 전기화학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.329-334
• /
• 2009

본 연구는 연료전지 운전시 전극 촉매 및 전해질막 내에서 발생하는 연료 및 산화제의 산화/환원 반응 메커니즘, 이동현상, 구성품 열화현상 등을 핵자기 공명 (NMR, Nuclear Magnetic Resonance)을 이용하여 연료전지의 분해나 시료 채취 없이 제자리 (in situ) 분석할 수 있는 진단장치용 연료전지 개발에 관한 것이다. NMR에 사용되는 연료전지는 특수하게 제작된 TCD (Toroid Cavity Detector) 탐침 내부에서 작동하여야 하며, TCD 탐침이 가지는 기하학적 제한 요소들로 인해 일반적인 평판형 연료전지와 달리 원통형으로 제작된다. 이로 인해 반응물의 공급이나 생성물의 제거가 어려우며 누수 현상 및 불균일한 압력 분배가 발생하여 성능이 낮다. 따라서, in situ NMR 분석용 연료전지가 가지는 구조상의 특징인 원통형에 적합한 유로를 설계하고 제작하여 물질 전달 특성을 개선해야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 NMR 장비 내의 자기장에 영향을 미치지 않는 비자성 물질을 이용해 원 통형 공기극 유로를 개발하여, 산소의 공급 및 반응물의 제거를 원활하게 하였다. 또한, 체결 압력을막-전극 접합체에 균일하게 분배하여 누수 및 누액을 차단하였다. 이를 통해, 상온에서 약 $36mW/cm^2$의 우수한 성능을 나타내는 in situ NMR 진단용 직접 메탄올연료전지 시스템을 개발하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권11호
• /
• pp.2460-2470
• /
• 2020

To study the thermophysical and neutronic properties of thorium-plutonium fuel, a conceptual design of a hybrid facility consisting of a subcritical Th-Pu reactor core and a source of additional D-D neutrons that places on the axis of the core is proposed. The source of such neutrons is a column of high-temperature plasma held in a long magnetic trap for D-D fusionreactions. This article presents computer simulation results of generation of thermonuclear neutrons in the plasma, facility neutronic properties and the evolution of a fuel nuclide composition in the reactor core. Simulations were performed for an axis-symmetric radially profiled reactor core consisting of zones with various nuclear fuel composition. Such reactor core containing a continuously operating stationary D-D neutron source with a yield intensity of Y = 2 × 10¹⁶ neutrons per second can operate as a nuclear hybrid system at its effective coefficient of neutron multiplication 0.95-0.99. Options are proposed for optimizing plasma parameters to increase the neutron yield in order to compensate the effective multiplication factor decreasing and plant power in a long operating cycle (3000-day duration). The obtained simulation results demonstrate the possibility of organizing the stable operation of the proposed hybrid 'fusion-fission' facility.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.962-973
• /
• 2017

대기오염에 대한 관심은 국내 외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차 및 연료 연구자들은 청정(친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 이용하여 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후처리 시스템 등의 연구를 통하여 차량 배기가스 및 온실가스를 감소시키고자 노력하고 있다. 이에 본 연구에서는 각기 다른 차량기술이 적용된 휘발유, 경유, LPG를 연료로 사용하는 7대의 차량을 대상으로 국내 외에서 법적시험모드로 사용되고 있는 도심모드, 고속모드, 급가 감속, 에어컨사용 및 겨울철 특성을 반영한 저온모드에서 온실가스의 배출특성을 확인하고자 하였다. 사용연료에 관계없이 대부분의 온실가스는 저온인 Cold FTP-75 모드에서 가장 안 좋은 결과가 나타나는 경향을 가지고 있다. 각 차량별 온실가스 증가 요인으로는 가솔린 차량인 A차량(2.0 MPI)과 B차량(2.4 GDI)에서는 최고속 및 급가 감속, 에어컨 사용, 저온 조건의 순인데 비해 E차량(1.6 T-GDI)은 에어컨 사용, 최고속 및 급가 감속, 저온 조건의 순이다. G차량(LPLi)은 에어컨 사용, 저온, 최고속 및 급가 감속 조건의 순으로 가솔린 차량과 다른 특성을 가지고 있다. 경유 차량에 있어서는 A차량(2.0 w/o DPF)과 B차량(2.2 w/ DPF)은 최고속 및 급가 감속, 에어컨 사용, 저온 조건의 순이었고, F차량(1.6 w/ DPF)은 저온, 에어컨 사용, 최고속 및 급가 감속 조건의 순으로 확인되었다. 따라서, 각 연료별로 배출가스 저감 기술을 다르게 적용하여야 효과적인 방법이라고 할 수 있겠다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권5호
• /
• pp.584-589
• /
• 2015

잠수함 및 수중무인체계 등의 산소희박환경에서 연료전지를 통한 효과적인 전력생산을 위해서는 높은 수소저장밀도를 갖는 수소공급원이 필요하다. 디젤연료는 액체연료로서 저장 및 공급이 용이하며, 연료전지의 연료가 되는 수소의 단위질량 및 단위부피당 저장밀도가 높은 장점을 갖고 있다. 이러한 디젤연료의 장점을 기반으로 본 연구에서는 산소희박환경에서 수소생산을 위해 디젤연료의 개질반응을 이용하였으며, 산화제로 단위부피당 산소 저장밀도가 높고 액상으로 보관이 용이한 과산화수소 수용액을 기존의 산화제인 물과 산소의 대체산화제로 이용하는 방법을 제안하였다. 과산화수소 수용액의 디젤개질 산화제로써의 특성을 파악하기 위해 물, 공기 산화제와의 비교실험을 진행하였으며, 기존의 산화제와 디젤 개질반응 시 동일한 특성을 갖는 것을 실험적으로 확인하였다. 또한 상용디젤을 연료로 온도 및 과산화수소 수용액의 농도에 따른 개질성능을 평가하였으며, 49시간의 가속 열화실험을 통하여 디젤, 과산화수소 수용액을 이용한 수소생산의 가능성을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.35-42
• /
• 2019

Syngas is widely produced by incomplete combustion of coal, water vapor, and air (oxygen) in a high-temperature/high-pressure gasifier through a coal-gasification process for power generation. In this study, a simulation syngas which was mainly composed of $H_2$, CO, $CO_2$, and $N_2$ was fueled with diesel. A modified single cylinder compression ignition (CI) engine is equipped with intake port syngas supply system and mechanical diesel direct injection system for dual fuel combustion. Combustion and emission characteristics of the engine were investigated by applying various syngas composition ratios and compression ratios. Diesel fuel injection timing was optimized to increase indicated thermal efficiency (ITE) at the engine speed 1,800 rpm and part load net indicated mean effective pressure ($IMEP_{net}$) 2 to 5 bar. ITE of the engine increased with the $H_2$ concentration, compression ratio and engine load. With 45% of $H_2$ concentration, compression ratio 17.1 and $IMEP_{net}$ 5 bar, ITE of 41.5% was achieved, which is equivalent to that of only diesel fuel operation.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
• /
• pp.191-196
• /
• 2009

Experiments were conducted in a constant pressure combustion chamber using schlieren system to investigate the effects of carbon dioxide/nitrogen/helium diluents on cellular instabilities of syngas-air premixed flames at room temperature and elevated pressures. Laminar burning velocities and Markstein lengths were calculated by analyzing high-speed schlieren images at various diluent concentrations and equivalence ratios. Experimental results showed substantial reduction of the laminar burning velocities and of the Markstein lengths with the diluent additions in the fuel blends. Effective Lewis numbers of helium-diluted syngas-air flames increased but those of carbon dioxide- and nitrogen-diluted syngas-air flames decreased in increase of diluents in the reactant mixtures. With helium diluent, the propensity for cells formation was significantly diminished, whereas the cellular instabilities for carbon dioxide-diluted and nitrogen-diluted syngas-air flames were not suppressed.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.566-572
• /
• 2005

The most crucial factor in membrane LNG ships to ensure sage operations, is how to effectively control tank pressure at the time of excessive generation of boil off gas (BOG). When the ships carry out tank cool down with her retaining heel prior to arrival at loading port, the vessel encounters the critical situation of excessive BOG and high tank pressure that can lead to high degree of risk. This is to provide one of the best ways to secure safe and effective LNG ship operations focusing on the detailed methods of tank cool down to achieve ATR(Arrival Temperature requirement) without building up high tank pressure and excessive BOG and calculating the appropriate heel quantity to be unutilized for tank cool down and fuel during ballast voyage.