• 해양환경안전학회지
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• 제28권3호
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• pp.451-458
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• 2022

In Korea, five major ports have been designated as sulfur oxide emission control areas to reduce air pollutant emissions, in accordance with Article 10 of the "Special Act on Port Air Quality" and Article 32 of the "Ship Pollution Prevention Regulations". As regulations against vessel-originated air pollutants (such as PM, CO2, NOx, and SOx) have been strengthened, the Ministry of Oceans and Fisheries(MOF) enacted rules that newly built public ships should adopt eco-friendly propulsion systems. However, particularly in diesel-electric hybrid propulsion systems,the demand for precise control schemes continues to grow as the fuel saving rate significantly varies depending on the control strategy applied. The conventional Power Take In-Power Take Off(PTI - PTO) mode control adopts a rule-based strategy, but this strategy is applied only in the low-load range and PTI mode; thus, an additional method is required to determine the optimal fuel consumption point. The proposed control method is designed to optimize fuel consumption by applying the equivalent consumption minimization strategy(ECMS) to the PTI - PTO mode by considering the characteristics of the specific fuel oil consumption(SFOC) of the engine in a diesel-electric hybrid propulsion system. To apply this method, a specific fishing vessel model operating on the Korean coast was selected to simulate the load operation environment of the ship. In this study, a 10.2% reduction was achieved in the MATLAB/SimDrive and SimElectric simulation by comparing the fuel consumption and CO2 emissions of the ship to which the conventional rule-based strategy was applied and that to which the ECMS was applied.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.48-56
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• 2014

Engine oil is an oil used for lubrication of various internal combustion engines. The main function is to reduce wear on moving parts; it also cleans, inhibits corrosion, improves sealing, and cools the engine by carrying heat away from moving parts. In engines, there are parts which move against each other. Otherwise, the friction wastes the useful power by converting the kinetic energy to heat. Those parts were worn away, which could lead to lower efficiency and degradation of the engine. It increases fuel consumption, decreases power output, and can induce the engine failure. This study was conducted to evaluate the relation between engine oil property changes and engine performance for the diesel engine. This test was performed by using 12L, 6 cylinder, heavy duty engines. Low SAPS 10W30 engine oil (two type engine oils) was used. Test procedure and method was in accordance with the modified CEC L-57-T97 (OM441LA) method. In this study, TAN, TBN, KV and metal components, engine power, blowby gas, A_F were presented to evaluate the relation with engine oil property changes and engine performance. TAN, TBN, KV and metal We found that the components were generally increased but engine performance did not change. This results mean that property changes did not affect on engine performance because those were not enough to affect engine performance.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권2호
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• pp.199-208
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• 2000

In this study we investigated on the possibility of platinum and silver catalysts as de-NOx catalyst for activity test of supported metal oxide catalysts. the study was performed with the change of amount of metal and support types. The catalyst was prepared the activity of alumina supported silver catalyst produced by dry and wet impregnation method respectively and the resistance of sulfur for optimum supported silver catalyst,. As a result the activity of alumina supported platinum catalyst was showed at low temperature region but the case of silver catalyst activated at high temperature region. So we finally chose alumina supported silver catalyst as de-NOx target catalyst because alumina supported catalyst showed higher activity than alumina supported platinum catalyst.

• 공업화학
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• 제19권6호
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• pp.617-623
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• 2008

일산화탄소(CO)와 수소($H_2$)로부터 Fischer-Tropsch반응을 통해 합성된 GTL (gas-to-liquid)연료는 친환경적인 연료로 기존의 석유디젤을 대체, 또는 혼합하여 사용될 수 있는 연료로 크게 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 Shell사에서 생산된 GTL연료와 국내유통중인 석유디젤을 일정 비율로 혼합하여 농도 별 연료특성을 분석하였다. 가스크로마토그래피를 이용해 GTL이 일반디젤보다 긴 파라핀계 화합물로 구성되어져 있음을 확인하였으며, 높은 인화점, 증류성상, 동점도, 유도세탄가와 함께, 낮은 황분으로 인한 윤활성감소를 보여주었다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.140-147
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• 2017

본 연구에서는 연료전지용 디젤 흡착 탈황 반응기에 사용된 촉매를 재생하는 공정을 수치해석을 통해 모사하고 분석하여 관련된 기초 공정 정보를 도출하였다. 촉매 재생에 사용되는 질소 퍼지가스의 유량, 충전된 탈황촉매의 투과율, 반응기의 크기, 반응기의 단열 성능에 따른 정상상태 해석을 통해 각각의 요소가 촉매 재생에 미치는 영향들을 살펴보았다. 온도의 영향을 거의 받지 않았던 탈황공정과 달리 촉매의 재생 공정에서는 온도 변화에 따라 영향을 크게 받았으며 이전 탈황 연구에서 중요한 공정 변수였던 충전된 촉매의 투과도, 충전층의 공극률 등은 큰 영향을 미치지 못했다. 비정상상태 해석을 수행하여 재생에 소요되는 시간을 예측하였으며 퍼지가스의 유량과 온도를 변화시키며 재생에 소요되는 시간을 분석한 결과, 퍼지가스의 유량을 높이는 것 보다 온도를 높이는 것이 재생에 더 효율적임을 확인하였다. 본 연구 결과는 선박 연료전지용 디젤의 흡착 탈황 반응기의 재생 공정 개발에 활용될 것으로 기대된다. 또한 본 결과는 연료전지뿐 아니라 일반적으로 정유사에서 생산되는 디젤유의 황 함유량을 감소시키는 저황 시스템 디자인에 활용될 수 있으며 이러한 의미에서 석유화학 산업의 청정화 기술 확보에 이바지할 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.497-503
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• 2008

디젤 및 바이오디젤의 구성 성분 중에 포함된 n-파라핀과 포화 지방산 메틸에스테르가 저온에서 결정화되는 것을 방지하기 위하여 여러 가지 기술들이 알려져 있다. 그 중에서 메타크릴레이트 공중합체가 디젤의 유동점과 저온필터막힘점을 낮출 수 있는 효과적인 저온유동성 향상제로 알려져 있다. 본 논문에서는 C12, C18 및 C22 지방 알콜과 메타크릴산의 에스테르화 반응에 의하여 알킬 메타크릴레이트 단량체를 합성하여 스티렌과 30:70, 50:50 및 70:30의 몰 비율로 라디칼 공중합체를 합성하였다. 합성한 공중합체의 구조를 $^1H-NMR$ 및 FT-IR 스펙트럼으로 분석하였으며 GPC로 분자량을 측정하였다. 디젤 및 바이오디젤을 5% 함유한 경유(BD5)에 100~5000 ppm의 공중합체를 첨가하여 유동점 및 CFPP 등의 저온 유동성을 평가하였다. 저온 유동성을 평가한 결과, 스티렌-스테아릴 메타크릴레이트 공중합체(PStmSMAn)의 저온 유동성이 다른 공중합체에 비하여 우수하였으며 특히, PSt82SMA18 공중합체 5000 ppm을 함유한 BD5의 유동점이 첨가 전에 비해 $25^{\circ}C$, CFPP $9^{\circ}C$ 강하되는 결과를 나타내었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.32-44
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• 2002

Selective catalytic reduction of nitric oxide by methane in the presence of excess oxygen was investigated over copper and cobalt ion-exchanged ZSM-5 zeolites. Copper ion-exchanged ZSM-5(Cu-ZSM-5) has the limitations for commercial applications to lean-bum gasoline and diesel engines due to low thermal stability and resistance to water vapor and sulfur dioxide. But cobalt ion-exchanged ESM-5(Co-ZSM-5) is more active at high temperatures and also stable to water vapor and sulfur dioxide for catalytic reduction of nitric oxide by methane. The catalytic activity of Cu-ZSM-5 for NO reduction increases with increasing temperatures, reaches the maximum conversion of 23.0% at 350\"C. and then decreases with higher temperatures. In the meantime catalytic activities of Co-ZSM-5 show the maximum conversion of 25.8% at $500^{\circ}C$ Therefore Co-ZSM-5 catalysts have higher thermal stability at high temperatures. Catalytic activities of both zeolites were remarkably enhanced with the existence of oxygen in the exhaust. It is noted that the catalytic activity of Cu-ZSM-5 decreases with the increasing concentration of methane while the catalytic activity of Co-ZSM-5 decreases with increasing contents of methane in the exhaust. This may imply the existence of different paths of NO reduction by methane in the presence of excess oxygen fur Cu-ZSM-5 and Co-ZSM-5 catalysts. For binary metal ionexchanged ZSM-5, the primary ion-exchanged metal may be masked by secondary ion-exchanged component, which plays the important role for catalytic activities of binary metal ion-exchanged ZSM-5, Therefore CuCo-ZSM-5 catalysts show the similar volcano-shaped curves to Cu-ZSM-5 catalysts between the activity and temperature. It Is interesting that the activities of CoCu-ZSM-5 catalysts indicate almost no dependence on the concentration of methane in the exhaust.aust.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.497-504
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• 2023

본 연구에서는 소형선박용 중·고속 디젤엔진에 적용하여 연구 중인 SCR+DPF 기술을 저속엔진이 설치된 선박에 탑재하여 해상 실증 시험을 수행하였다. 대상 선박(총 톤수 2,881 톤, 정격출력 1,470kW@240rpm ×1)은 국내 연해를 운항하는 일반화물선으로 배출저감설비의 선박 탑재를 위해 도면 개발, 승인 및 선박 임시검사를 수행하였다. 저감성능 확인을 위해서 가스상물질 측정장비는 NOx technical code 및 ISO-8178의 분석방법을 준용하는 장비를 사용하였으며, 입자상물질 측정장비는 국제해사기구(IMO)에서 논의하고 있는 블랙카본 측정 방법 중 하나인 스모크미터를 사용하였다. 시험은 황 함유량 따라 MGO(0.043%), LSFO(0.42%) 2종의 연료를 사용하였으며 실제 운항하는 엔진회전수(130, 160 및 180 rpm)를 고려하여 시험 조건을 설정하였다. 시험 조건에 따라 배출저감설비의 전·후단에서 가스상 및 입자상(매연) 물질을 측정하여 배출저감설비의 저감효율을 확인하였으며 모든 시험 조건에서 NOx의 경우 90% 이상, 입자상물질(매연)의 경우 95% 이상의 저감효율을 확인하였고 엔진 성능의 영향을 줄 수 있는 배기가스 압력은 허용배압 기준인 50mbar 이하를 만족하였다. 본 연구를 통해 해상실증 연구의 중요성과 중소형 저속엔진 선박의 질소산화물 및 입자상물질의 동시 저감을 위한 대응 기술로 SCR+DPF 설비 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권5호
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• pp.447-452
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• 2016

The use of gas as fuel, particularly liquefied natural gas (LNG), has increased in recent years owing to its lower sulfur and particulate emissions compared to fuel oil or marine diesel oil. LNG is a low temperature, volatile fuel with very low flash point. The major challenges of using LNG are related to fuel bunkering, storing, and handling during ship operation. The main components of an LNG fuel system are the bunkering equipment, fuel tanks, vaporizers/heaters, pressure build-up units (PBUs), and gas controlling units. Low-pressure dual-fuel (DF) engines are predominant in small LNG-powered vessels and have been operating in many small- and medium-sized ferries or LNG-fueled generators.(Tamura, K., 2010; Esoy, V., 2011[1][2]) Small ships sailing at coast or offshore rarely have continuous operation at constant engine load in contrast to large ships sailing in the ocean. This is because ship operators need to change the engine load frequently due to various obstacles and narrow channels. Therefore, controlling the overall system performance of a gas supply system during transient operations and decision of bunkering time under a very poor infrastructure condition is crucial. In this study, we analyzed the fuel consumption, the system stability, and the dynamic characteristics in supplying fuel gas for operating conditions with frequent engine load changes using a commercial analysis program. For the model ship, we selected the 'Econuri', Asia's first LNG-powered vessel, which is now in operation at Incheon Port of South Korea.

• 에너지공학
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• 제16권2호
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• pp.58-63
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• 2007

최근 신 고유가 시대를 맞이하여 천연가스를 이용한 합성석유 제조기술 개발의 중요성이 점차로 부각되고 있는 상황이다. GTL(Gas-to-Liquids) 공청은 현재의 고유가 상황에서 경쟁력 있는 사업 분야를 제공 할 것으로 분석되고, GTL 제품은 환경오염물질이 거의 없어 21 세기의 환경규제 강화 추세에 효과적으로 대응할 수 있는 청정연료이다. GTL 공정은 크게 천연가스의 주성분인 메탄의 리포밍 반응을 거쳐 합성가스 ($CO+H_{2}$)를 제조하는 단계, 이 합성가스로부터 FT 합성반응을 통하여 액체 합성원유를 제조하는 단계, 합성원유를 개질하는 단계 (수첨분해/수첨이성질화)로 이루어진다. 본 총설에서는 GTL 기술의 개요와 세계적인 개발 동향을 천연가스 reforming 기술과 FT 합성유 제조 기술에 중점을 두고서 소개하고자 한다.