• 공업화학
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• 제3권2호
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• pp.201-206
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• 1992

Annual amount of plastics waste including rubber and leather waste, generated in 1990 was about 2,600,000 tons. Amount of generation of plastics waste has rapidly increased, but fractions of recycling and incineration have gradually decreased. Recently, two-stage incinerator, consisting of gasifier and gas combustor, draws much attention in Korea. Plastics are gasified in the starved air condition in the gasifier and produced gas is fired in the combustor. Combustion of produced gas is much easier than that of solid plastics, and produces a little pollutants. Standardzation of technology and process automation are still needed, but this incineration technology is in the commercial stage. Next topic concerned with this two-stage incineration will be how to treat complex plastics waste including toxic substances generated from automobiles and household appliances. Pyrolysis, realized by indirect heating in inert atmosphere, can provide high-quality products with minimum emissions. Many plastics are easily decomposed into oil in pyrolysis conditions, which can be utilized as chemical feedstocks, or gasoline or kerosene depending on feed materials and operating conditions. This has been demonstrated in several pilot-scale tests performed in Japan, Germany, etc. Easy removal of HCl from PVC is one of the most decisive merits of pyrolysis process. But in general, further efforts should be made for the process to obtain marketability. The future of pyrolysis process depends on public concern about environmental problems and oil prices.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.142-147
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• 2011

Compressed natural gas (CNG) is well known as one of the cleanest burning alternative fuels. Bi-fuel CNG vehicle can also run on gasoline or another fuel while dedicated natural gas vehicle is designed to run on natural gas only. Recently, increased attention has been focused on bi-fuel CNG/LPG taxi because of good fuel economy of CNG. A number of LPG taxis modified to CNG Bi-fuel vehicles are running in many cities. In this paper, the emissions characteristics of in-use passenger cars running on CNG and LPG were investigated. Chassis dynamometer test was used to measure exhaust emissions from an in-use fleet of 5 cars. Exhaust emissions were collected for CVS-75 driving mode. The test results showed that for CNG fuel mode, CO, $CO_2$ and NMHC emissions decreased to 9%, 12% and 14% respectively, and $CH_4$ and $NO_x$ emissions increased to 317% and 47% respectively.

• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.163-168
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• 2009

이 논문은 새로운 개념의 엔진으로 균질혼합압축점화기관(HCCI)에 대해서 이야기 하고 있다. HCCI 엔진은 디젤기관과 가솔린기관의 미래대체엔진으로 고려되고 있다. HCCI엔진은 부분부하에서 높은 지시열효율과 매우 낮은 질소산화물을 배출하는 잠재력 있는 엔진이다.이 논문의 목적은HCCI 엔진에서 의 배기가스재순환(EGR)의 효과를 분명히 하는데 있다. 이러한 연구목적을 위해서 4실린더 압축점화기관이 HCCI 기관으로 개조가 되었다.이 작업은 일정한 회전속도에서 프로판과 부탄의 연료를 사용하였다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.42-47
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• 2015

국내에 유통되는 자동차용휘발유의 산소함량은 2.3 wt % 이하로 규제하고 있는 반면, 유럽 및 세계연료헌장(WWFC)에서는 2.7 wt % 이하로 규제하고 있다. 산소함량을 결정짓는 함산소물질은 내연기관 내에서 연료의 연소를 보조하여 옥탄가를 상승시키고, 불완전연소로 야기되는 CO, HC와 같은 배출가스 저감에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 2000년대 이전 미국, 유럽 등에서 자동차용휘발유의 산소함량 변화에 따른 차량적용 평가연구가 추진된 바 있으나, 발전하고 있는 연료품질, 자동차기술현황을 반영한 국내실정의 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 자동차용휘발유의 산소함량을 변화시킨 3종의 연료를 GDI, MPI 연료 분사 방식의 차량에 적용하여 비교 평가 하였다. 결과적으로 산소함량 변화에 따른 연비, 배출가스의 변화는 유사하였지만, GDI 엔진에서 산소함량이 증가할수록 PN은 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.78-83
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• 2011

Natural gas is one of the most promising alternatives to gasoline and diesel fuels because of its high thermal efficiency and lower harmful emissions, including $CO_2$. Although the high octane value of natural gas increases engine output and efficiency due to the high compression ratio, this fuel is prone to such difficulties as a narrow limit of inflammability and a slow combustion speed in the lean burn operation domain, leading to unstable combustion and higher emissions of harmful exhaust gases. Hydrogen blended with natural gas can extend the lean burn limit while maintaining stable, efficient combustion and achieving lower NOx, hydrocarbon and green house gas emissions. In this study, the effect of hydrogen addition on an engine performance and NOx emission characteristics was investigated in a heavy duty natural gas engine. The results showed that thermal efficiency was increased and NOx emissions were reduced due to the expansion of lean operation range under stable operation. NOx emission can be significantly reduced with the retard of spark advance timing.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.34-39
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• 2018

최근 탈석유 에너지 이행의 목표가 분명해지는 가운데 천연가스가 가교연료로서 주목받고 있다. 천연가스는 옥탄가가 높아 압축비를 높여도 노킹이 일어나지 않기 때문에 열효율과 출력을 두루 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 기존 내연기관 하드웨어 시스템에 천연가스 공급 시스템 적용을 비교적 용이하게 할 수 있다. 본 연구에서는 승용 가솔린 직분사 터보 엔진을 천연가스 포트분사식 터보 엔진으로 개조하여 터보가 작동되는 운전 영역에서 대상 엔진의 연소 및 성능을 종합적으로 측정 및 비교하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권2호
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• pp.66-73
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• 2015

가솔린 엔진에서 개조된 가스 엔진에서 발생하는 냉각수와 배기가스를 분석하여 복합발전 시스템에서 활용 가능한 폐열의 양과 질을 확인하였다. 엔진 배기가스의 온도는 $573.8^{\circ}C$이고, 엔진 출구 냉각수의 온도는 $85.7^{\circ}C$이고, 폐열의 양은 엔진 냉각수가 배기가스에 비교하여 두 배 수준이었다. 두 가지 폐열의 상이한 온도와 양에 대응하는 유기랭킨사이클 (Organic Rankine Cycle: ORC) 발전시스템을 설계하고 열역학적 분석을 수행하였다.

• 한국가스학회지
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• 제14권4호
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• pp.12-17
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• 2010

자동차 연료로서의 천연가스는 고옥탄가, 넓은 연소 한계, 낮은 미연탄화수소 배출 특성, 지구 온난화 물질인 $CO_2$배출 저감 등 디젤과 가솔린을 대신할 수 있는 현실성 있는 대체연료이다. 그러나 희박운전 영역에서는 느린 연소속도 등으로 연소가 불안정해지고 유해 배기가스가 증가하는 단점이 있다. 수소의 첨가는 연소속도를 빠르게 하고 가연한계를 확장시켜 초희박 영역에서도 안정된 운전을 가능하게 하며, NOx의 저감에 유리하다. 본 연구에서는 대형 수소-천연가스 혼합연료 엔진에서 수소 첨가에 따른 기본 연소특성과 희박영역 확장, 배기성능 및 효율 특성에 대해 검토하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권4호
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• pp.46-52
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• 2009

고유가 시대의 도래와 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대책으로 대체에너지 엔진 및 수소연료전지와 같은 새로운 연소 및 동력 기술에 대한 관심이 증대되고 있으나, 이러한 기술의 이용은 수소제조 및 공급 기반시설 구축이 선결되어야 하며 많은 투자가 요구된다. 수소를 내연기관에 활용하는 기술은 연료의 저장과 공급, 낮은 에너지 밀도 및 연소제어 등의 어려움이 있다. 그러나 화석연료로부터 합성연료를 제조하기 위한 중간단계로 생성되는 개질가스의 이용은 내연기관으로의 실시간 수소 공급을 가능하게 하고, 소량의 수소가 혼합연료 형태로 사용됨에 따라 연소특성을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 다양한 연료들의 개질 특성을 이해함과 동시에 연료 개질기의 적용가능성 여부를 판단하고자 하였다. 연료별 최대의 수소수율을 얻을 수 있는 조건에서의 열역학적 개질효율과 수소수율을 관찰하였으며, 연료와 산화제의 촉매상에서의 체류시간에 대한 영향 및 연료/산화제 비율에 변화 시 최대 수소 수율을 제시하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제4권1호
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• pp.9-19
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• 2003

Exhaust emissions were characterized for a fleet of 10 alternative-fuel vehicles (AFVx) including 5 compressed natural gas (CNG) vehicles. 3 liquefied petroleum gas (LPG) vehicles and 2 85% methanol/15% California Phase 2 gasoline (M85) vehicles. In addition to the standard regulated emissions and detailed speciation of organic gas compounds, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) was used to measure ammonia (NH$_3$) and nitrous oxide ($N_2$O) emissions. NH$_3$, emissions averaged 0.124 g/mi for the vehicle fleet with a range from <0.004 to 0.540 g/mi. $N_2$O emissions averaged 0.022 g/mi over the vehicle fleet with range from <0.002 to 0.077 g/mi. Modal emissions showed that both NH$_3$, and $N_2$O emissions began during catalyst light-off and continued as the catalyst reached its operating temperature. $N_2$O emissions primarily were formed during the initial stages of catalyst light-off. Detailed speciation measurements showed that the principal component of the fuel was also the primary organic gas species found in the exhaust. In particular, methane, propane and methanol composed on average 93%, 79%, and 75% of the organic gas emissions, respectively, for the CNG, LPG. and M85 vehicles.