• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.420-427
• /
• 2017

최근 화석연료의 고갈, 지구온난화 그리고 환경오염이 세계적인 공공의 문제로 대두됨으로써 신재생에너지에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다. 이러한 신재생에너지들 중 바이오연료는 다루기 쉬울 뿐만 아니라, 낮은 가격과 풍부한 자원성이 미래에 화석연료를 대체할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 바이오연료 중 본 연구에서 사용한 급속 열분해유는 폐목재나 억새, 갈대와 같은 비식용작물에서부터 추출되었고, 이는 무한한 자원성 때문에 디젤엔진에서 디젤유를 대체할 신재생에너지로 주목받고 있다. 하지만 열분해유는 낮은 세탄가, 높은 점도, 높은 산도 그리고 낮은 발열량으로 인해 디젤엔진에 직접적으로 적용하기가 어렵다. 따라서 이러한 낮은 물질적 특성을 개선하기 위해서 본 연구에서는 에탄올과 같은 알코올계 연료와 혼합하여 투입하였다. 알코올계 연료인 에탄올이 열분해유의 저장 및 보관성에도 도움을 줄뿐 아니라 점도를 낮춰주어 엔진에 적용하기 수월하게 만들기 때문이다. 열분해유-에탄올 혼합연료를 파일럿 분사한 디젤유 이후 분사하여 연소시켜 이때의 연소 및 배기특성에 대해 고찰해 보았고, 그 결과로 미연탄화수소와 일산화탄소는 증가하는 경향을 띄지만 NOx와 PM이 현저히 줄어든 결과를 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제22권3호
• /
• pp.294-302
• /
• 1998

Ignition characteristics of a vertical solid fuel plate with block have been investigated experimentally. For low radiant heat flux, ignition does not occur in a vertical solid fuel plate without block. In the case with the block on a vertical fuel plate, however, ignition can occur by increasing the residence time and the time to absorb the incident radiation flux by fuel vapor in gas phase. The ignition occurs below block and the point varies according to the block location and the block height. As the block height increases, the block locates at higher position, and the hot wall temperature increases, the ignition delay time decreases. Also as the initial temperature of fuel plate rises, the ignition delay time of the solid fuel plate decreases. The temperature distribution of solid fuel plate with block is nearly proportional to the radiant heat flux distribution. Therefore, the effect temperature by natural convection heat transfer is of the same order as that of inhibition of temperature increase by pyrolysis.

• Carbon letters
• /
• 제19권
• /
• pp.104-106
• /
• 2016

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국염색가공학회 2009년도 학술발표대회
• /
• pp.215-216
• /
• 2009

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.836-847
• /
• 2016

본 연구는 바이오매스를 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. MDO(Marine Diesel Oil)와 수상오일을 유화시켜 생성된 에멀젼 연료의 특성과 배출가스를 연구 하였다. 바이오매스로는 톱밥을 사용하였고 $500^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 물과 탄화수소를 응축시켜서 수상오일을 얻었다. 수상오일을 MDO에 10~20% 까지 혼합 후 유화시켜 에멀젼 연료를 만들었다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험한 결과 바이오매스오일 함유량 20%인 유화연료의 NOx 감소량은 약 25%, smoke의 총감소량은 약 60%, 그리고 약 15%의 출력손실을 확인하였다.

• 공업화학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.285-290
• /
• 2013

최근 비식용 바이오매스 자원인 미세조류를 이용하여 배가스 내의 이산화탄소를 저감함과 동시에 바이오연료를 생산하는 공정이 개발되고 있다. 미세조류 바이오연료 전환 공정은 미세조류 경작, 수확, 추출, 전환 등의 다양한 공정들이 연속적으로 이용된다. 이에 따라 실제 에너지 생산 효과에 대한 우려가 여전히 존재한다. 본 연구는 석탄 발전소에서 배출되는 배가스를 이용하여 파일럿 광생물 반응기에서 생산되는 미세조류를 대상으로 바이오연료 전환에 따른 실에너지 효율을 계산하였다. 에너지 전환 공정은 전이에스터화, 열분해 공정을 선정하였으며 미세조류의 지질 함량에 따른 영향을 검토하였다. 미세조류 바이오연료 전환 공정들은 경작, 수확, 추출, 전환 등에 소요되는 에너지보다 많은 양의 에너지를 가지는 바이오연료를 생산할 수 있으며 지질 함량이 높은 미세조류는 열분해보다 전이 에스터화 반응이 효과적이었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.34-39
• /
• 2017

현재까지 에너지의 지속적인 요구는 대부분 화석연료에 의해 충족되고 있다. 하지만 화석연료의 한계성과 온실가스 발생 등의 환경문제로 인해 새로운 대체에너지 연구 개발에 대한 관심이 크다. 탈수 하수 슬러지를 연료 에너지로 전환하기 위해 슬러지 촤와 흑연의 두 가지 열수용체를 적용한 경우 마이크로웨이브 열분해 특성을 파악하였다. 두 수용체 모두 열분해 생성물 발생량은 가스, 슬러지 촤 그리고 타르 순으로 생성되었다. 열분해의 경우 생성가스의 주성분은 수소와 메탄이고 일부 경질 탄화수소 등이 포함되었다. 흑연 수용체의 경우 중질타르가 다량 발생되었고, 많은 양의 경질탄화수소가 발생되었다. 이 상의 실험결과로 볼 때 탈수 하수 슬러지의 마이크로웨이브 열분해에 의해 생성된 가스를 연료로 이용이 가능하지만, 가스 중에 함유된 응축성 PAH 타르를 처리해야 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제30권1호
• /
• pp.49-57
• /
• 2019

Biomass, a carbon-neutral fuel, has great advantages because it can replace fossil fuels to reduce greenhouse gas emissions. However, due to its low density, high water content, and hydrophilicity, biomass has disadvantages for transportation and storage. To improve these properties, a pretreatment process of biomass is required. One of the various pre-treatment technologies, torrefacion, makes biomass similar to coal through low-temperature pyrolysis. In this study, torrefacion treatment was carried out at 200, 230, 250, 280, and $300^{\circ}C$ for wood pellet, empty fruit bunch (EFB) and kenaf, and the feasibility of replacing coal with fuel was examined. Hygroscopicity tests were conducted to analyze the hydrophobicity of biomass, and its chemical structure changes were investigated using Infrared spectrum analysis. It was confirmed that the hygroscopicity was decreased gradually as the torrefacion temperature increased according to the hygroscopicity tests. The hydrophilicity was reduced according to the pyrolysis of hemicellulose, cellulose, and lignin of biomass.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.397-404
• /
• 1994

Smoke is emitted in diesel engines because fuel injected into the high-temperatured and high-pressured combustion chamber burns with its mixture with insufficient oxygeny. In consideration of air pollution, above all, it is necessary to illuminate the cause of smoke emission in diesel engines. The smoke emission, which is characteristic of diffusion combustion in diesel engines, results from pyrolysis of fuel not mixed with air. Therefore the smoke emission is dependent on diffusion combustion quantity, which is in turn controlled by engine parameter. The study aims at making clear and interpreting the interdependence of smoke emission in diesel engines with heat released within combustion chamber, camparing diffusion combustion quantity according to each engine parameter (air fuel ratio, injection timing, and engine speed), and showing the relation between smoke emission and fraction of diffusion combustion through experiment.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2013년도 제46회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.121-122
• /
• 2013

In recent years, the usage of fossil fuels has caused problems of climate change and global warming. Because the combustion of fossil fuels is related to the production of greenhouse gases ($CO_2$, $CH_4$, etc.), new technology in the field of combustion is needed in order to handle the crisis of climate change and the global warming. As one of the efforts to reduce the emission of greenhouse gases, the concept of regenerative oxy-fuel combustion for energy efficiency and carbon capture was suggested, In the current study, the development of an industrial regenerative oxy-fuel combustion furnace was introduced, which has been being performed at Korea Institute of Energy Research (KIER).