• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.796-804
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• 2013

연소 및 추진 기관 공학 교육 과정의 일부로써 간단한 형태의 열기관인 감자총 (Potato Gun)의 제작, 시험 및 해석을 수행하였다. 정적 연소실의 화학 평형 해석을 이용하여 연소실의 압력을 계산하고, 팽창과정의 열역학 해석을 통하여 열에너지의 운동에너지로 변환되는 내탄도 과정을 계산하였다. 공기역학적 지식을 도입한 구형 탄도 궤적 해석을 통하여 비행거리를 추정할 수 있었으며, 이를 통하여 감자총의 에너지 변환 효율 및 혼합기의 당량비를 추정하였다. 본 과제는 재활용 자재를 이용하여 학부 수준에서 열-유체역학공학 지식을 활용하여 실습하고 학생들의 관심을 유발할 수 있는 적당한 예로 여겨진다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.547-552
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• 2010

본 연구에서는 VIStA(Vortex Inertial Staged Air) 버너를 개조하여 관류보일러에 적용하였다. 개조는 크게 2가지 부분에서 이루어 졌는데, 먼저 원형에서 채택한 예혼합 연소 방식을 사용상 편의와 안전을 위해 비예혼합방식으로 변경하였다. 연소 방식의 변경에 따라 공기 1차, 2차에 별도의 송풍기를 사용하던 공급 방식도 변경하여 본 연구에서는 하나의 송풍기로부터 공기를 공급받아 댐퍼를 통하여 1, 2차 연소실에 분할하여 공기를 공급하도록 하였다. 본 연구에서는 질소 산화물(NOx)의 생성을 억제하는 최적의 운전 조건을 찾기 위하여 전체 공기비 및 1, 2차 연소실로의 공기 분배 비율에 따른 NOx 생성 특성을 관찰하였다. 본 연구에서 산업용 보일러에 적용하기 위해 개조한 비예혼합 방식의 VIStA 버너를 설치한 결과, 기존의 일반 버너에 비해 균일한 화염을 얻었고 질소 산화물을 최대 20%까지 줄일 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제17권7호
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• pp.382-385
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• 2007

[ $LaFeO_3$ ] powders were prepared as the oxidation catalyst materials to reduce the emission of particulate matters from diesel engine and their catalytic effects on the oxidation of carbon were investigated. Solution combustion method was employed for the powder synthesis, which uses highly exothermic and selfsustaining reactions. In this study $LaFeO_3$ powders were synthesized at $400^{\circ}C$ as varying the ratio ($\Phi$) of fuel (citric acid) and oxidizer (metal nitrate), and their phase and carbon ignition property were examined. As $\Phi$ decreases, the crystallinity of synthesized $LaFeO_3$ powders enhanced. By calcining at $700^{\circ}C$, all the powders synthesized at various $\Phi$ fully crystallized. The calcined $LaFeO_3$ powders showed carbon ignition temperature as low as $501{\sim}530^{\circ}C$, which implied the decrease of the ignition temperature by $120{\sim}150^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.548-555
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• 2017

본 연구는 560 MWe급 접선연소식 미분탄 보일러에서 공기단계연소에 의한 연소 및 NOx 배출 특성과 슬래깅성에 대하여 분석한 것이다. 이를 위해 고급 석탄 연소 모델이 적용된 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 이용하여 전체 연소공기의 당량비(SR)는 1.2로 고정하고, 버너 영역의 SR을 0.94에서 0.995까지 변화시켰다. 공기 배분의 변화에 따라 버너 영역 및 열교환기의 온도 및 전열량 분포가 변하지만 보일러의 전체 효율은 거의 동일하게 나타났다. 버너 영역의 SR이 0.94로 낮아지면 Fuel NO의 생성이 억제되어 절탄기 출구 NOx 배출량은 20% 감소하나, 미연분과 슬래깅성에는 큰 영향이 나타나지 않았다. 따라서, 이 보일러에서 NOx 배출 저감을 위해 공기배분을 조절하여 버너 영역의 SR를 낮추고 상부연소공기(OFA)의 값을 높여 운전하는 것이 타당함을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권4호
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• pp.58-64
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• 2003

폐자동차 shredder line에서 발생한 ASR 재질을 사용하여 가열성형법으로 RDF 시편을 제조하기 위한 실험을 수행하였다. 성형 실험은 ASR 재질 가운데 플라스틱, 섬유 및 스폰지의 3종을 선택하고 이들을 미리 크기 10mm 이하로 절단하여 사용하였으며, 성형용 mold는 직경 40, 60 및 80mm의 3종류를 사용하였다. 실험결과 가열온도, 가열시간 및 재질 혼합비가 RDF 성형에 중요한 변수로 나타났으며, 가열온도가 높을수록 또한 스폰지 함량이 낮을수록 성형상태는 양호하였다. RDF 시편의 성형밀도는 성형조건에 따라 0.5∼0.9gr/ml 의 범위인 것으로 확인되었으며, 스폰지 혼합비율이 클수록 성형밀도는 낮았다. RDF 성형시편의 파괴강도는 대체로 0.8∼3.0MPa의 값을 보였으며, 성형밀도가 증가할수록 강도가 향상되었다. 한편, 가열온도가 높을수록 ASR 재질의 용융부위가 늘어나 성형밀도가 증가하며, 이에 따라 RDF 시편의 파괴강도는 상대적으로 높아지는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.57-63
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• 2008

공기흡입식 추진 기관인 스크램제트 엔진은 연소기 내부 유동이 초음속으로 유동장의 연소기 내부 체류 시간이 수 ms로 매우 짧다. 이 짧은 시간동안 연소과정이 모두 이루어져야 하므로 초음속 연소기술에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 논문은 초음속 연소 기술 중 연료-공기의 혼합을 증대시키는 방법에 관심을 두고 Cavity를 이용한 방법을 선택하여 높이를 10mm로 고정시키고 길이를 변화시켰으며, Cavity 후류에서 지름 1mm의 분사구를 통해 음속 let을 분사시키는 유동장을 형성하여 3차원 Navier-Stokes 방정식을 통해 점성 유동장을 해석하였다. 해석 결과 Cavity 길이/높이비(L/H)가 클수록 Vorticity가 값이 증가하였고 Vorticity의 증가 영역이 유동장의 위, 옆 방향으로 확장되는 것을 볼 수 있었다. 하지만 Vorticity가 증가하는 만큼 추력특성을 떨어뜨리는 정체압력 손실이 증가하므로 연소기 설계 시 최대의 혼합과 최소의 정체압력 손실을 고려한 최적 형상 설계가 필요하다는 것을 확인하였다.

• 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.

• 한국재료학회지
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• 제10권6호
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• pp.445-449
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• 2000

가압 경수형 원자로 (pressurized light water reactor) 냉각재 계통 내의 주된 분식 생성물로 알려져 있는 nickel ferrite의 거동에 대해 고찰하기 위해 모의 nickel ferrite($Ni_{0.75}Fe_{2.25}O_4$)를 공침법으로 제조하였다. 수용액-pH-조절로는 am-monia 또는 potassium carbonate를, 공침물-세척제는 ammonia 수용액이나 potassium carbonate 수용액 또는 2차 증류수를 사용하였다. Nickel ferrite의 생성 및 수용액-pH-조절제와 공치물-세척제가 최종 생성물의 Ni-Fe 몰 비에 따른 수율 및 특성에 미치는 영향은 EDX, XPS, XRD 및 SEM으로 고찰하였다. 반응 전.후 Ni/Fe 몰 비에 따른 수율은, pH를 potassium carbon-ate로 조절한 후 2차 증류수로 공침물을 세척한 경우가 0.994로 가장 높이 나왔으며, pH-조절제로 potassium carbonate를 사용한 경우가 ammonia를 사용한 경우에 비해 높은 수율을 나타냈다. 이러한 차이는 공침 시에 수용액 내에서 ammonia가 보여주는 상대적으로 큰 $Na_{2+}{\leftarrow}NH_3$ 착화 효과와 더불어 공침물-세척제의 pH에 기인하는 것으로 해석하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.129-137
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• 2006

This paper studies the effects of the swirl for the variation of intake port configuration that is key parameters in the flow field of direct injection diesel engines. In-cylinder flow characteristics is known to have significant effects on air-fuel mixing, combustion, and emissions. To investigate the effects of the swirl flow, various rpm(250, 500, 750) and two different intake port were used. And to evaluate the swirl motion in the flow field visualization engine, steady state flow test was conducted. Helical port intake port and SCV(Swirl Control Valve) were selected as the design parameters to increase the swirl flow and parametric study was performed. In the case of non-SCV, intake flow rate and non-dimensional swirl ratio were higher than those of SCV for the swirl head type. So, we could strengthen the swirl in the flow field with the swirl head type and don't using SCV. From the results of steady state flow test, non-swirl head type has the most good advantage for intake flow rate, and also the flow rate could be increased by using the SCV slightly. The effects of the type of engine head on intake air flow capability are dominant with respect to the existence of the SCV. We could measure the qualitative grade of swirl by capturing the scattering signal of microballoon from ICCD camera in the visualization diesel engine.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.88-96
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• 2008

Currently, due to the serious world-wide air pollution by substances emitted from vehicles, emission control is enforced more firmly and it is expected that the regulation requirements for emission will become more severe. A new concept combustion technology that can reduce the NOx and PM in relation to combustion is urgently required. This study used a split injection method at a 4 cylinder common-rail direct injection diesel engine in order to apply the partially premixed charge compression ignition combustion method without significantly altering engine specifications And it is investigated that the effects of the injection ratio and SCV(swirl control valve) to emission characteristics. From these tests, soot(g) and NOx(g) emission could be reduced to 40% and 92% compared to base engine performance at specified engine driving conditions(6 points with weight factors) according to application of split injection and SCV(swirl control valve).