• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.220.2-220.2
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• 2011

Biodiesel and biodiesel blend fuel are receiving increasing attention as alternative fuels for diesel engines without substantial modifications. Biodiesel fuels and blending have been widely studied and applied in diesel engine because of biodiesel's lower sulfur, lower aromatic hydrocarbon and higher oxygen content. Biodiesels have the potential to be oxidized in different condition. It has reported that oxidation deterioration of biodiesel is different in the condition of storage and oxidation causes chemical property change of methyl esters. Sunlight intensity, temperature, material of container and contact surface with oxygen are key dominant factors accelerating oxidation deterioration. In this study, we chose temperature among key oxidation conditions and metal container filled with biodiesel was heated at about $110^{\circ}C$ for 10 days in order to accelerate oxidation deterioration. To better understand the effect of biodiesel blends on emission, steady state tests were conducted on a heavy duty diesel engine. The engine was fueled with Ultra Low Sulphur Diesel(ULSD), a blend of 10% and 20%(BD10, BD20) on volumetric basis, equipped with a common rail direct injection system and turbocharger, lives up to the requirements of EURO 3. The experimental results show that the blend fuel of normal biodiesel with BD10 and BD20 increased NOx. The result of PM was similar to diesel fuel on BD10, but the result of PM on BD20 was increased about 63% more than its of diesel. The blend fuel of Oxidation biodiesel with BD10 and BD20 increased NOx as the results of normal biodiesel. But PM was all increased on BD10 and BD20. Especially THC was extremely increased when test fuel contains biodiesel about 140% more than its of diesel. Through this study, we knew that oxidation deterioration of biodiesel affects emission of diesel engine.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.114-118
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• 2004

This research focused on the principle and the development of continuous regeneration DPF technology which was the best particulate matters removing technology of current existing technologies owing to its superior comparability and possible applicability. In addition, there were some discussions about the affecting engine parameters such as engine driving conditions and the amounts, velocity, temperature, pressure of exhaust emissions as well as sulfur contents and lubricants which were prerequisites to prevent poisoning effect on catalysts. The test was made on an 8000cc heavy-duty turbo diesel engine on which continuous regeneration DPF was in order to investigate regeneration characteristics of DPF and me performance under the condition of standard or 50ppm low sulphur diesel. Exhaust emissions, CO, HC, NOx PM were measured and compared under D-13 modes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3383-3388
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• 2014

본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤 기관에서 바이오디젤 혼합 연료와 순수한 디젤연료를 사용하여 EGR율을 변화시켰을 때 연소 및 배기 특성을 디젤 연료만을 사용하였을 경우와 비교하기 위하여 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 일반적으로 많이 사용되고 있는 기관 회전 속도 2,000rpm에서 바이오디젤 혼합율 20%의 연료와 디젤 연료를 사용하여, EGR율에 다양하게 변화를 주어 실험을 하였다. 실험결과, 연소압력은 바이오디젤 혼합 연료와 디젤 연료 모두 EGR율이 증가할수록 감소하였으며, 도시 평균유효 압력은, 디젤 연료에 비하여 바이오디젤 혼합 연료가 더 높게 나타났다. 배출가스의 경우에, NOx는 EGR율이 증가할수록 디젤 연료에 비하여 바이오디젤 혼합 연료가 더 많이 배출되었다. 또한 NOx는 바이오디젤 혼합 연료와 디젤연료 모두 EGR율이 증가할수록 감소되었다. CO와 Soot, $CO_2$는 EGR율이 증가 할수록 증가하였으며, CO, Soot은 디젤 연료에 비해 바이오디젤 혼합 연료에서 더 작게 배출되었지만 $CO_2$는 더 많이 배출되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.890-897
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• 2021

최근 선박용 연료유에 대한 황 함유량 규제를 준수하기 위해 저유황유의 수요가 증가하고 있다. 그러나 저유황유를 공급하는 시기, 지역, 회사 별로 그 품질이 상이함에 따라 선내 연료유 저장탱크에서는 과도한 슬러지가 발생하는 등 혼합 안정성에 대한 문제가 제기되고 있다. 따라서 본 연구는 초음파의 캐비테이션 현상을 이용하여 저유황유의 품질 향상을 하고자 하였다. 선내 저장 탱크에서 이종의 연료유가 혼합되는 상황을 모사하기 위해 두 가지 종류의 저유황유(황 함유량 0.5 % 이하 MGO, MDO)를 혼합하여 시료유로 사용하였다. 원료유와 50 wt.% 씩 혼합한 시료유를 120분 동안 초음파 처리하였으며, 40분 주기로 채취된 샘플은 GC/MS 분석을 수행하여 초음파 조사 시간에 따른 시료유의 조성 변화를 분석하였다. 연구결과, 초음파의 캐비테이션 효과로 인하여 화학결합이 깨지면서 MGO 내 존재하는 고분자량 화합물의 감소와 저분자량의 화합물 증가가 관찰되었다. MDO와 혼합유의 경우, 초음파 조사 후 저분자 화합물에 대한 상대 존재비의 부분적 증가가 관찰되었지만 시간과 상대 존재비 사이의 상관관계는 관찰되지 않았다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.81-89
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• 2009

In this experimental study, the effects of clean alternative fuels compatible with diesel combustion on nano-sized particle emission characteristics were investigated in a 0.5L auto-ignited single-cylinder engine with a compression ratio of 15. Because the number concentration of nano-sized particles emitted by automotive engine, that are suspected of being hazardous to human health and environment, might increase with engine fuel considerably and recently attracted attention. So a ultra-low sulfur diesel(ULSD), BD100(100% bio-diesel) and Di-Methyl Ether(DME) fuels used for this study. And, as a particle measuring instrument, a fast-response particle spectrometer (DMS 500) with heated sample line was used for continuous measurement of the particle size and number distribution in the size range of 5 to 1000nm (aerodynamic diameter). As this research results, we found that this measurements involving the large proportion of particles under size order of 300nm and number concentration of $4{\times}10^9$ allowed a single or bi-modal distribution to be found at different engine load conditions. Also the influence of oxygen content in fuel and the catalyst could be a dominant factor in controlling the nano-sized particle emissions in auto-ignited engine.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.188-193
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• 2015

일반적으로 선박용 디젤엔진의 아산화질소($N_2O$)배출률은 이산화황($SO_2$)배출률과 밀접한 상관성을 갖고 있고, 선박에서 사용되는 연료의 다양성은 $N_2O$배출특성에 영향을 미친다고 받아들여져 왔다. 최근의 연구보고에 의하면 연료 연소에서 발생한 충분한 일산화질소(NO)가 존재할 경우, 배기의 $SO_2$배출률이 $N_2O$생성에 미치는 영향은 NO의 영향보다 막대하게 크다. 그러므로 $SO_2$성분으로부터 기인하는 $N_2O$생성은 NOx저감을 위한 배기가스 재순환(EGR) 시스템에서 중요한 인자로 작용한다. 본 실험적인 연구의 목적은 $SO_2$유량 증가를 갖는 디젤엔진의 흡기가 배기의 $N_2O$배출률에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 실험에 사용된 테스트 엔진은 2600rpm에서 12kW의 출력을 갖는 4행정 직접분사식 디젤엔진이고, 운전조건은 75% 부하에서 실시되었다. 0.499%($m^3/m^3$)의 $SO_2$표준가스는 흡기의 $SO_2$농도를 변화시키기 위해 사용되었다. 결과적으로 황 성분을 포함하지 않는 연료는 $SO_2$를 배출시키지 않았고, 흡기 중에 $SO_2$표준가스의 증가에 따른 배기의 $SO_2$배출률은 $SO_2$흡입률과 비교하여 거의 같은 비율이었다. 또한, 흡기의 $SO_2$유량 상승은 $N_2O$배출률을 상승시켜 배기 중의 $N_2O$는 흡기의 $SO_2$혼합기에 의해 생성되었다. 결국 황 성분을 함유한 연료는 연소 중에 $SO_2$를 형성하고 배기 중의 $N_2O$는 연소실에 존재하는 NO와 $SO_2$의 반응에 의해 발생된다고 할 수 있다.

• 청정기술
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• 제2권1호
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• pp.53-59
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• 1996

석유 탈황을 위한 생물 촉매 개발 및 이를 사용하는 생물학적 공정에 관한 연구의 일환으로, DBT(Dibenzothiophene)를 모델 화합물로 선정하여, 국내 정유회사 주변의 원유 누출 오염토양으로부터 3 개월간의 연속배양 및 집식배양을 통해 DBT를 효율적으로 탈황, 제거할 수 있는 60 여종의 균주를 분리하였다. 선별된 균들 중 A23-3은 DBT를 유일황원으로 성장 가능하면서, 탄소원으로 hexadecane은 이용하지 못하였으며, DBT와 포도당을 포함한 기본염 최소 배지에서 만족할만한 속도로 DBT를 탈황하였다. 또 yeast extract나 trace metal solution을 첨가한 경우 DBT 제거속도는 약 4.5~6.5 배 정도 증가하였다. 실제의 디젤유를 직접 처리한 경우, DBT 제거속도는 $0.045g\;DBT/g-cell{\cdot}hr$이었다. 특히 이 경우, DBT 이외의 $C_{14}$이상의 heavy aromatic 화합물의 제거도 효율적으로 이루어짐을 알 수 있었다. 따라서 A23-3 균주는 저유황, 저방향족 청정 디젤유 생산에 매우 유용하게 이용되리라 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.130-136
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• 2011

This study describes the effect of EGR rate on the combustion and emissions characteristics of a four cylinder CRDI diesel engine using biodiesel (soybean oil) blended diesel fuel. The test fuel is composed of 30% biodiesel and 70% ULSD (ultra low sulfur diesel) by volumetric ratio. The experiment of engine emissions and performance characteristics were performed under the various EGR rates. The experimental results showed that ignition delay was extended, the maximum combustion pressure and heat release gradually were decreased with increasing EGR rate. Comparing biodiesel blended fuel to ULSD, the injection quantity of biodiesel blended fuel was further increased than ULSD. The emission results showed that $NO_x$ emission of biodiesel blended fuel becomes higher according to the increase of EGR rate. However, in the case of biodiesel blended fuel, HC, CO and soot emissions were decreased compared to ULSD.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제9권1호
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• pp.78-85
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• 2015

In the past several decades, biofuels have emerged as candidates to help mitigate the issues of global warming, fossil fuel depletion and, in some cases, atmospheric pollution. To date, the only biofuels that have achieved any significant penetration in the global transportation sector are ethanol and biodiesel. The global consumption of biodiesel was rapidly increased from 2005. The goal of this study was to examine the chemical composition on particulate pollutant emissions from a diesel engine operating on several different biodiesels. Tests were performed on non-road diesel engine. Experiments were performed on 5 different fuel blends at 2 different engine loading conditions (50% and 75%). 5 different fuel blends were ultra-low sulfur diesel (ULSD, 100%), soy biodiesel (Blend 20% and Blend 100%) and canola biodiesel (Blend 20% and Blend 100%). The chemical properties of particulate pollutants were characterized using an Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS). Organic matter and nitrate were generally the most abundant aerosol components and exhibited maximum concentration of $1207{\mu}g/m^3$ and $30{\mu}g/m^3$, respectively. On average, the oxidized fragment families ($C_xH_yO_1{^+}$, and $C_xH_yO_z{^+}$) account for ~13% of the three family sum, while ~87% comes from the $C_xH_y{^+}$ family. The two peaks of $C_2H_3O_2$ (m/z 59.01) and $C_3H_7O$ (m/z 59.04) located at approximately m/z 59 could be used to identify atmospheric particulate matter directly to biodiesel exhaust, as distinguished from that created by petroleum diesel in the AMS data.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.137-143
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• 2011

본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤엔진에 바이오디젤 혼합 디젤연료를 적용하였을 경우 엔진의 연소특성과 배출물 저감효과를 실험적으로 구한 것이다. 실험 연료는 바이오디젤 20%와 디젤연료 80%(체적분율)를 혼합한 BD20과 저유황디젤연료(ULSD)를 사용하였으며, 연료분사압과 엔진회전수를 변수로하여 실험을 수행하였다. 실험결과 B20과 ULSD 모두 연료분사압력이 증가함에 따라 NOx 배출농도는 증가하고, Soot 배출량은 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 BD20의 경우 ULSD와 비교하여 NOx 배출농도는 다소 증가하였으나, Soot 배출량은 현저하게 감소하였다. 또한, 회전속도가 1000rpm에서 2000rpm으로 증가함에 따라 NOx 배출농도는 감소하고, Soot 배출량은 낮은 분사압력에서 현저히 증가하는 경향을 나타내었다.