• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.95-96
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• 2014

In this study, the nano-particle emitted from Gasoline Direct Injection(GDI) vehicles was measured using the Engine Exhaust Particle Sizer(EEPS) on a chassis dynamometer. In addition, driving mode were divided into cold start mode(CVS-75, NEDC) and hot start mode(NIER-6, NIER-9) to evaluated the characteristics in the various operating conditions. The Particle Number(PN) concentration was analyzed for various driving patterns, i.e., acceleration, deceleration, idling, cruising and the phases of mode. In a result, Total concentration of PN for size was concentrated from 50 to 100 nm and acceleration represents the highest concentration among the driving pattern. It is believed that the increases quantity of fuel, and mixture will be richer than other patterns.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2069-2074
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• 2013

내연기관 차량에 전자기식 클러치 워터펌프의 적용은 연비 향상 및 배기가스 저감을 꾀할 수 있다. 이러한 클러치 워터펌프는 엔진 냉각시스템의 유량 단속에 의하여 최적 운전 조건을 가능케 한다. 본 연구에서는 클러치 워터펌프를 이용한 냉각시스템을 제어함으로써 디젤 차량의 연비 및 배기가스 특성을 살펴보았다. 전자기식 클러치 워터펌프에 의한 저온 시동시 냉각수 흐름을 차단하여 아이들 조건에서 예열 시간을 기존 워터펌프 대비 49% 정도 단축시켰고, 주행 중에는 냉각수가 최적 고온상태를 유지하도록 제어하였다. 그리하여 NEDC 모드에서 연소 효율이 개선되어 최대 5% 정도의 연비 향상 효과를 나타내었다. 또한 NOx를 제외한 HC, CO 및 $CO_2$ 배기가스의 농도가 전반적으로 감소하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제19권4호
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• pp.182-187
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• 2014

As the regulations for Particulate Matter (PM) and Particle Number (PN) emissions from Gasoline Direct Injection (GDI) Vehicle stringent recently, a lot of studies have been made on the emission characteristics of PM and PN. In this study, PM and PN emission characteristics were compared to GDI and Multi Port Injection (MPI) Vehicles using the Condensation Particle Counter (CPC) measurement equipment. And driving mode is divided into normal driving mode (CVS-75, NEDC, NIER 6, NIER 9) and a constant speed driving mode (10 km/h, 35 km/h, 80 km/h, 110 km/h) to evaluate the characteristics in the various operating conditions. In the results, most of the driving mode, PM and PN were emitted from GDI Vehicle more than MPI Vehicle. However, in the constant speed mode of 110 km/h, PM and PN from MPI Vehicle were also a lot of emission. It is determined to cause a difficulty in the fuel injection control of the MPI Vehicle.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.22-28
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• 2017

전기자동차에 사용되는 리튬이온 배터리의 성능은 배터리 온도에 따라 큰 차이를 보인다. 본 논문에서는 유한차분법을 이용하여 배터리의 발열량에 따른 배터리의 온도변화를 평가하고, 배터리의 충전량, 내부저항 및 전압변화를 조사하였다. 이 배터리 모델을 1차원 해석 프로그램인 AMESim과 연동하여 전기자동차가 NEDC 모드로 주행 시, 배터리의 온도 변화에 따른 전기자동차의 주행거리를 산출하였다. 배터리는 온도가 $25^{\circ}C$ 이하로 감소하면 내부저항이 증가하기 때문에 발열량이 증가하여 주행거리는 줄었다. 또한, 배터리의 온도가 $25^{\circ}C$ 이상이 되면, 배터리의 충전량이 감소하여 배터리의 성능이 떨어지고 그 결과로 주행거리가 줄었다. 배터리의 성능을 최적으로 유지할 수 있는 온도인 $25^{\circ}C$를 기준으로 배터리의 온도가 $-20^{\circ}C$와 $45^{\circ}C$일 때, 전기자동차의 주행거리는 각각 33%와 1.8% 감소하였다. 배터리의 최적 온도를 유지하기 위해 효율적인 배터리 열관리를 통하여 저온에서는 가열, 고온에서는 냉각이 이루어져야 한다. 해석 결과 외기온이 $-20^{\circ}C$인 경우 500 W의 열을 공급해주어야 하며, 외기온이 $45^{\circ}C$ 경우에는 냉방을 통해 250 W의 열을 방출해줌으로써 배터리 구동의 최적 온도인 $25^{\circ}C$를 유지할 수 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권4호
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• pp.235-243
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• 2012

자동차 분야는 온실가스 배출량의 상당 부분을 차지하는 주요 배출원으로써, 우리나라는 온실가스 저감을 위하여 2020년까지 교통부문에서는 BAU 대비 34.3%를 감축하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 목표달성을 위하여 2012년부터 자동차 온실가스 배출기준을 적용하고 있으며, 차기 온실가스 배출기준을 마련하는데 있어 소형 화물차량에 대한 대상차종 포함 여부가 검토되고 있다. 이에 본 연구에서는 경유 소형화물 자동차를 대상으로 주행모드에 따른 온실가스 배출특성을 분석하였다. 차속모드인 NIER 모드를 이용하여 분석한 결과, 자동차 온실가스 배출량은 차속이 증가할수록 감소하는 반비례 경향을 나타내었으며, $CO_2$의 경우 일정차속(65.4 km/h) 이상의 고속구간에서는 배출량이 증가하였다. 자동차 주행거리에 따른 온실가스 배출량 증가는 나타나지 않았으며, 각국의 온실가스 배출량 측정모드를 적용한 결과, 유럽에서 적용하고 있는 NEDC 모드에서 가장 높게 나타났다. 또한, 복합모드 시험 시 $CO_2$ 배출이 CVS-75 모드에 비하여 8% NEDC 모드에 비하여 14% 적게 나타났다.

• 한국분무공학회지
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• 제23권4호
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• pp.234-243
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• 2018

Since September 2017, a small diesel vehicle certification test mode has been enhanced from NEDC to WLTC. The main reason for the change of the certification test mode is that the certification test mode of the emission control standard of the diesel vehicle does not sufficiently reflect various driving patterns of the actual roads. Several automakers have developed after-treatment systems such as LNT, SCR, and DPF to meet enhanced emissions regulations. In this study, four small diesel cars were selected for sale in Korea, and the exhaust gas measurement test was performed in the WLTC mode, which reflects the driving characteristics of the actual roads. As a result of test, LNT vehicle exceeded Euro 6 NOx regulation and SCR vehicle satisfied Euro 6 NOx regulation. In addition, both LNT and SCR systems showed high NOX emission characteristics due to speed, RPA and Vxa. For the PN, all test vehicles were fitted with a DPF and met the Euro 6 PN regulations, with similar PN emissions results in LNT and SCR system.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1108-1119
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• 2018

대기오염에 대한 관심은 국내 외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차 및 연료 연구자들은 청정(친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 위해 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후 처리 시스템 등의 많은 접근을 통하여 차량 배출가스와 온실가스를 감소시키려고 노력하고 있다. 이러한 연구들은 주로 차량의 배출가스 (규제 및 미규제물질, PM 입자 배출 등)와 온실가스의 두 가지 이슈로 진행되고 있다. 자동차의 배출가스는 환경오염과 인체에 악영향을 주는 많은 문제를 일으키고 있다. 이러한 배출가스를 줄이기 위하여 각국에서는 배출가스 시험모드를 새로 만들어 규제하고 있다. 2007 년부터 UN ECE의 WP.29 포럼에서 배출가스 인증을 위한 전 세계의 조화된 light-duty 차량 시험 절차 (WLTP)가 개발되었다. 이 시험 절차는 유럽과 동시에 국내 light-duty 디젤 차량에도 적용되어졌다. Light-duty 차량의 대기오염 물질 배출량은 거리 당 무게로 규제되어 있어 주행주기가 결과에 영향을 미칠 수 있다. 차량의 배출가스는 주행 및 환경조건, 주행습관 등에 따라 크게 달라진다. 극단적인 외기온도는 배출가스를 증가시키는데, 이것은 더 많은 연료가 실내를 가열하거나 냉각해야하기 때문이다. 또한 높은 주행속도는 증가된 항력을 극복하기 위해 필요한 에너지로 인해 배출가스 량을 증가시킨다. 일반적으로 상승하는 차량속도와 비교할 때, 급격한 차량가속도도 배출가스를 증가시킨다. 부가적인 장치 (에어컨 또는 히터)와 도로경사 또한 배출가스를 증가시킨다. 본 연구에서는 3대의 light-duty 차량을 가지고 light-duty 차량의 배출가스 규제에 사용되는 WLTP, NEDC 및 FTP-75로 시험을 하였으며, 배출가스가 다른 주행 사이클에 의해 얼마나 많은 영향을 받을 수 있는지를 측정하였다. 배출 가스는 통계적으로 의미있는 차이를 보이지 않았다. 최대 배출 가스는 주로 냉각 된 엔진 조건에 의해 야기되는 WLTP의 저속 단계에서 발견된다. 냉각 된 엔진 상태에서 배출가스의 양은 시험 차량과 크게 다르다. 이는 WLTP 구동 사이클에 대처하기 위해 다른 기술적 솔루션이 필요하다는 것을 의미한다.

• 한국분무공학회지
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• 제19권1호
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• pp.40-46
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• 2014

Recently rise in oil prices feet the burden on not only diesel vehicle driver but also LPG vehicle driver, and get interested in various way to reduce fuel costs. In this study discuss on exhaust emissions characteristics on driving cycle mode and ignition advance condition change of CNG/LPLI Bi-Fuel vehicle. Experimental test was performed by changing the conditions of fuel (LPG/CNG), spark advance (Base, $10^{\circ}CA$, $15^{\circ}CA$), and driving mode (FTP-75, HWFET, and NEDC). In case of CO emission, in the order of CNG Base, CNG S/A10, S/A15 condition are average reduced -21%, -35%, -29% respectively compared to LPG fuel. The active emission reduction from the initial engine start, spark retard is likely to be beneficial in catalyst warm-up and improve combustion stability rather than spark advance.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.95-105
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• 2012

The selective catalytic reduction (SCR) system is a highly-effective aftertreatment device for NOx reduction of diesel engines. Generally, the ammonia ($NH_3$) was generated from reaction mechanism of SCR in the SCR system using the liquid urea as the reluctant. Therefore, the precise urea dosing control is a very important key for NOx and $NH_3$ slip reduction in the SCR system. This paper investigated NOx and $NH_3$ emission characteristics of urea-SCR dosing system based on model-based control algorithm in order to reduce NOx. In the map-based control algorithm, target amount of urea solution was determined by mass flow rate of exhaust gas obtained from engine rpm, torque and $O_2$ for feed-back control NOx concentration should be measured by NOx sensor. Moreover, this algorithm can not estimate $NH_3$ absorbed on the catalyst. Hence, the urea injection can be too rich or too lean. In this study, the model-based control algorithm was developed and evaluated on the numerical model describing physical and chemical phenomena in SCR system. One channel thermo-fluid model coupled with finely tuned chemical reaction model was applied to this control algorithm. The vehicle test was carried out by using map-based and model-based control algorithms in the NEDC mode in order to evaluate the performance of the model based control algorithm.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권4호
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• pp.549-561
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• 2014

미국과 유럽 등지에서는 자동차용 경유의 방향족 함량이 대기 환경오염의 원인물질로 추정하고 있다. 경유의 총 방향족 및 다고리 방향족 함량 감소가 환경 유해배출가스 HC, NOx, PM 등을 감소시키기 때문이다. 국내에서도 급변하고 있는 차량기술 및 연료품질간의 상관성 규명이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 실정에 맞는 차량과 연료간의 상호작용에 의하여 발생될 수 있는 환경적 영향평가를 진행하였으며 대상으로는 2.2L급 국내 대표 차량 2종(DPF 유 무)과 국내 정제기술로 생산된 5종의 연료를 통하여 경유의 방향족 함량에 따른 배출가스 특성을 분석하였다.