• 한국가스학회지
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• 제12권3호
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• pp.13-19
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• 2008

열병합발전용으로 사용되는 여러 가지 원동기 중 천연가스 엔진은 1 MW 이하의 발전용량을 갖는 원동기로 가장 널리 사용되고 있다. 이론공연비 연소방식과 삼원촉매를 채택한 300 kW급 천연가스 엔진은 강화된 배기규제를 만족시킬 수 있지만 이론공연비 연소방식은 희박 연소방식에 비해 효율이 대체적으로 낮기 때문에 최적 점화시기(MBT) 제어가 필요하다. 그러나 MBT 운전조건은 노킹이 발생되기 쉬워 높은 흡기온도 조건에서 운전되는 엔진에 대해서는 노킹제어가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 높은 흡기온도가 요구되는 열병합발전용 천연가스엔진을 대상으로 흡기온도에 따른 엔진성능과 노킹특성에 대하여 실험한 결과를 제시하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.162-170
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• 2007

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. Anew concept combustion technology that can reduce the NOx and PM in relation to combustion is urgently required. Due to such social requirement, technologically advanced countries are making efforts to develop an environment-friendly vehicle engine at the nation-wide level in order to respond to the reinforced emission control. As a core combustion technology among new combustion technologies for the next generation engine, the homogeneous charge compression ignition (HCCI) is expanding its application range by adopting multiple combustion mode, catalyst, direct fuel injection and partially premixed combustion. This study used a 2-staged injection method in order to apply the HCCI combustion method without significantly altering engine specifications in the aspect of multiple combustion mode and practicality by referring to the results of studies on the HCCI engine. And it is investigated that the effects of the engine rpm and load(or A/F) to emission characteristics.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권5호
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• pp.9-16
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• 2022

Syngas, also known as synthesis gas, synthetic gas, or producer gas, is a combustible gas mixture generated when organic material (biomass) is heated in a gasifier with a limited airflow at a high temperature and elevated pressure. The present research was aimed at modifying the existing LPG engine generator for fully operated syngas. During this study, the designed gasifier-powered woodchip biomass was used for syngas production to generate power. A 6.0 kW LPG engine generator was modified and tested for operation on syngas. In the experiments, syngas and LPG fuels were tested as test fuels. For syngas production, 3 kg of dry woodchips were fed and burnt into the designed downdraft gasifier. The gasifier was connected to a blower coupled with a slider to help the air supply and control the ignition. The convection cooling system was connected to the syngas flow pipe for cooling the hot produce gas and filtering the impurities. For engine modification, a customized T-shaped flexible air/fuel mixture control device was designed for adjusting the correct stoichiometric air-fuel ratio ranging between 1:1.1 and 1.3 to match the combustion needs of the engine. The composition of produced syngas was analyzed using a gas analyzer and its composition was; 13~15 %, 10.2~13 %, 4.1~4.5 %, and 11.9~14.6 % for CO, H₂, CH₄, and CO₂ respectively with a heating value range of 4.12~5.01 MJ/Nm³. The maximum peak power output generated from syngas and LPG was recorded using a clamp-on power meter and found to be 3,689 watts and 5,001 watts, respectively. The results found from the experiment show that the LPG engine generator operated on syngas can be adopted with a de-ration rate of 73.78 % compared to its regular operating fuel.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.25-28
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• 2014

기후 변화에 대응하고 환경오염 물질 배출을 줄이기 위한 목적으로 화석 연료의 사용 감소와 이를 대체 할 수 있는 재생에너지 원 개발에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 화석 연료를 대체하는 재생 에너지원으로 선택되는 연료는 1차적 목적에 사용된 후 발생되는 공정 부산물 또는 사용 후 버려지는 폐자원들이다. 이러한 자원으로 폐 바이오매스 자원을 비롯하여 폐플라스틱, 하수 슬러지, 가축 분뇨, 저 등급 오일 등 종류가 다양하다. 이들 자원은 성상이 다양하고 발열량이 제각각 이며 생산량이 불특정한 단점을 가지고 있다. 이 중 저 등급 오일류는 고체상의 폐자원에 비하여 에너지 밀도가 높고 수송과 보관에 유리한 점이 있어 재생에너지원으로서 활용도가 높다.

• 한국가스학회지
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• 제19권5호
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• pp.7-12
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• 2015

현재까지 수소는 주로 천연가스의 연료 개질에 의해 발생된 합성가스를 이용해 생산된다. 합성가스 내의 수소 수율을 높이기 위해선 추가적인 공정이 필요하다. 하지만, 수소의 수율 향상을 위한 공정에는 별도의 에너지원과 경제적 비용이 수반된다. 그러므로 보다 효율적으로 합성가스를 활용하기 위해 그 자체로 혼합물로 이용하는 방법에 관한 관련 연구들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 30kW급 발전용 스파크 점화 가스엔진에서 메탄/합성가스 혼합물이 엔진의 주요 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 메탄/합성가스 혼합물에 의해서 최대 실린더 내부 압력과 그 때의 크랭크 각도와 같은 엔진 내 연소 현상은 개선되는 것으로 나타났다. 이를 통해 메탄-합성가스 혼합물의 연료 전환 효율은 메탄-수소 혼합물의 약 98% 수준으로 향상시킬 수 있고 질소산화물 배출량은 메탄-수소 혼합물의 약 12%만큼 감소시킬 수 있다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권6호
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• pp.106-112
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• 2014

The diesel engine, which has high compression ratio than other heat engines, has been using as the main power source of marine transport. Especially, since marine diesel engines offer better specific fuel consumption (SFC), it is environment-friendly compared to those used in other industries. However, attentio should be focused on emissions such as nitrous oxide ($N_2O$) which is generated from combustion of low-grade fuels. Because $N_2O$ in the atmosphere is very stable, the global warming potential (GWP) of $N_2O$ is 310 times as large as that of $CO_2$, and it becomes a source of secondary contamination after photo-degradation in the stratosphere. It has been hitherto noted on the $N_2O$ exhaust characteristics from stationary power plants and land transportations, but reports on $N_2O$ emission from the marine diesel engine are very limited. In this experimental study, a author investigated $N_2O$ emission characteristics by using changed diesel fuel components of nitrogen and sulfur concentration, assessed on the factors which affect $N_2O$ generation in combustion. The experimental results showed that $N_2O$ emission exhibited increasement with increasing of sulfur concentration in fuel. However, all kinds of nitrogen component additives used in experiment could not change $N_2O$ emission.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.167-174
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• 2016

Even though the differential drag type machines of the vertical wind turbines are a bit less efficient than the lift type machines such as Darrieus type machines, they have an advantage of low starting torque. The flapping blade type wind turbine is a specific type of the differential drag machines, and it has no need for orientation as well as quite low starting torque. This work is to develop an innovative 5kW class flapping type vertical wind turbine system which will be applicable to a hybrid power generation system driven by the diesel engine and the wind turbine. The parametric study was carried out to decide an optimum aerodynamic configuration of the wind turbine blade. In order to evaluate the designed blade, the subscale wind tunnel test and the performance test were carried out, and their test results were compared with the analysis results.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.531-536
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• 2016

세계적으로 온실가스저감에 대한 요구가 높아지고 있는 가운데 고효율 발전 시스템의 개발에 대한 연구개발이 꾸준히 진행되고 있다. 초임계 $CO_2$ 발전기술은 효율 향상과 소형화, 다양성의 장점을 가지고 있어, 2000년대 이후 세계 여러 나라에서 연구개발에 박차를 가하고 있다. 초임계 $CO_2$ 발전 시스템은 $CO_2$를 작동유체로 하는 발전 시스템으로 크게 간접가열방식과 직접가열방식으로 구분될 수 있다. 현재, 대부분의 연구는 간접가열방식의 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발에 집중되어 있고, 미국은 NREL을 중심으로 태양열 연계 초임계 $CO_2$ 발전 시스템을 개발 중이며, DOE는 올 해 화력 연계 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발에 대한 투자도 시작할 계획이다. GE는 10MW급 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발뿐만 아니라, 50MW급과 450MW급 초임계 $CO_2$ 발전시스템의 개념 설계도 진행 중에 있다. 우리 나라에서는 원자력연구원이 초임계 $CO_2$ 발전시험 설비를 구축해오고 있으며, 한국전력공사 전력연구원은 현대중공업과 함께 디젤 및 가스엔진 폐열을 이용하여 2MW급 초임계 $CO_2$ 발전시스템 개발을 진행 중에 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.533-540
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• 2014

The remanufacturing industry for automotive parts is a major issue which affects the environment protection and CO2 reduction throughout the world. Beside this, remanufacturing technologies of worn-out diesel engines have been developing to make as close to new as possible. In this study, the characteristics of the engine-power output and exhaust emissions of remanufactured diesel engine by hydrogen enrichment are evaluated by measuring the engine and vehicle test. Moreover, with worn-out diesel engine and first generation common-rail engine, we compared by testing their characteristics, resulting in the restoration of engine-power output more than 93%, as well as marvelously reduces the THC and NOx emission. At a guess, high pressure injection of diesel increases fuel atomization characteristics with excellence combustion efficiency, resulting in reduction of THC emission. Also, rapid cooling of EGR decreases combustion temperature, resulting in reduction of NOx emission. Consequently, these remanufacturing for diesel engine enables worn-out diesel engine to have restoration to the original state. Simultaneously achieved 2 goals called that CO2 emission reduction and protection of environment by remanufacturing engine.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권1호
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• pp.57-63
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• 2014

태양광 모듈의 과열을 방지하여 효율을 향상시키기 위해 스털링기관을 이용한 새로운 공랭식 냉각 시스템을 개발하였다. 베타 타입 스털링기관에 냉각팬을 연결하고 태양광 모듈의 뒷면에 반원형의 에어가이드를 부착함으로써 스털링기관 작동에 의해 발생된 강제대류가 에어가이드를 따라 이동하면서 태양광 모듈의 후면을 냉각하는 방식이다. 할로겐 조명을 활용한 하절기 모사 성능 평가 실험 결과 본 연구를 통해 개발된 새로운 냉각시스템을 적용할 경우 태양광 모듈의 온도가 냉각을 적용하지 않은 경우에 비해 약 $12^{\circ}C$ 낮아지고 출력 전압은 약 25% 향상되었다.