• 분석과학
• /
• 제17권5호
• /
• pp.410-415
• /
• 2004

본 연구에서는 담배 흡연과 관련된 유해성분들의 발생특성을 비교하기 위하여, BTEX를 위시한 주요 방향족 VOC 성분과 포름알데하이드와 아세트알데하이드를 포함하는 카보닐 화합물의 분포특성을 다각도로 비교하고자 하였다. 이를 위해, 직접흡연에 해당하는 exhaled mainstream smoke (EMS)와 간접흡연에 해당하는 side-stream smoke (SS) 시료 등을 분석하고, 이들의 농도분포를 비교하였다. 필터를 제거한 상태에서 흡입되는 담배 연기의 경우, 유해한 성분들이 수 백 ppm 수준의 고농도로 존재한다는 것을 확인하였다. 반면, 흡연자가 비흡연시에도 날숨을 통해 이들 성분을 수 십에서 수 백 ppb의 농도로 배출하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 분석결과와 날숨과 들숨의 관계로부터 주요 흡연성분들의 체내 잔류율 등을 유추해 보았다. 이러한 추정에 의하면, 방향족 및 카르보닐 성분들의 대부분이 99% 이상 체내에 잔류할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.317-324
• /
• 2014

본 연구는 흡연기작을 모사한 시료채취장비를 이용하여 환경담배연기를 주류연기와 비주류연기로 구분하여 채취하고, 환경담배연기 중의 미량원소성분을 중성자방사화분석을 이용하여 분석하였다. 또한, 실내공기 중 PM2.5를 집중적으로 채취하고 인체 영향이 큰 As, Cr, Mn, Se, V, Zn를 비롯한 약 20종의 미량원소를 분석하여 그 화학적 특성을 파악하며 환경담배연기가 실내공기질에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 담배개피 당 미량원소 발생량은 Cl, K, Na 등을 제외한 대부분의 원소에서 비주류연기에서 더 높게 나타났고, K, Cl, Na, Al의 발생량은 개피 당 $1{\mu}g$ 이상으로 가장 많았고, Br, Fe, Zn도 높은 배출량을 보여 외부오염원과 독립적으로 실내 환경에서의 Br, Cl, Fe, K, Zn의 농도 증가에 환경담배연기가 기여하는 것으로 판단된다. PM2.5의 농도는 흡연 사무실은 $58.7{\pm}18.1{\mu}g/m^3$인 반면, 비흡연 사무실은 $38.6{\pm}12.7{\mu}g/m^3$를 보여 ETS에 의해 흡연 사무실에서 1.5배 정도 높게 나타났고, 미량원소의 농도비는 Cu (1.0)를 제외한 모든 원소에서 농도비의 평균값이 1.1~6.0으로 흡연 사무실의 원소 농도가 비흡연 사무실의 원소 농도보다 높게 나타났다. 이러한 결과는 환경담배연기가 실내 공기 중 PM2.5와 미량원소의 농도 증가의 한 원인인 것을 보여주고 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.1-10
• /
• 2020

반응성 조정 압축착화 (Reactivity Controlled Compression Ignition, RCCI) 연소는 착화원인 디젤 연료를 압축 행정 중 이른 시점에 미리 분사하여, 공기와 미리 섞여 들어온 천연가스 연료뿐만 아니라 디젤 연료 자체도 미리 연소 전에 공기와 혼합하여 착화를 이루는 전체 예혼합 혼소(Dual-fuel combustion) 방식의 일종이다. 따라서 기존의 혼소 방식 중에서도 RCCI 연소는 질소산화물(Nitrogen Oxides, NOx) 및 매연(Smoke)을 획기적으로 줄일 수 있고, 또한 높은 열효율을 유지할 수 있는 장점을 지니고 있다. 특히 연소 중 NOx의 발생은 연소 온도와 국부적인 당량비에 관계된 상황에서 당량비를 낮추기 위해 예혼합율을 높이는 시도뿐만 아니라, 연소 온도 감소를 위한 배기재순환(Exhuast Gas Recirculation, EGR)을 적용하는 것이 효과적이다. 그러나 배기재순환은 대개의 경우 터보차저의 압축기 전단에서 추출하는 HP-EGR(High Pressure-EGR) 방식을 적용하는 경우가 많으므로, EGR율을 높일 경우 터빈으로 공급되는 배기의 양이 줄어 배기 엔탈피 감소로 인해 과급이 줄어드는 악영향을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 두 운전조건에서 천연가스-디젤 RCCI 연소를 시행할 때, EGR율 변화에 따른 엔진 시스템의 제동 출력 및 열효율의 변화에 대하여 실험적으로 분석하였다. 실험 조건은 1,200 rpm/29 kW 수준의 조건과 1,800 rpm/90 kW 이하 조건에서 수행하였으며 NOx와 smoke의 배출조건은 Tier-4 final 배기규제를 기준으로 삼았으며 엔진의 내구성을 고려하여 최고 연소압력은 160 bar를 넘지 않게 제어하였다. 그 결과 1,200 rpm/29 kW 조건에서는 EGR율을 4에서 30 %로 높이더라도 출력 및 열효율의 변화는 미미하였으나, 1,800 rpm 조건에서는 EGR율을 4에서 28 %로 증가할 경우 최대 과급 압력이 2.3에서 1.8 bar로, 최고 출력은 90에서 65 kW로, 열효율은 37에서 33 %로 감소함을 알 수 있었다. 따라서 효과적인 EGR공급을 위해서는 현재 압축기 전단에서 추출하는 EGR을 후단에서 추출하는 LP-EGR (Low Pressure EGR) 시스템이 효과적일 수 있음을 시사한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.36-50
• /
• 2015

본 연구의 목적은 휘발성 유기화합물(VOC)과 먼지(PM)의 배출원 프로파일로부터 화학종 분류를 할당하고, 성김 행렬 조작자 핵심 배출량 시스템(SMOKE) 내에 배출원 분류코드에 따른 배출원 프로파일의 화학종 분류와 시간분배계수를 수정하는 것이다. 기솔린, 디젤 증기, 도장, 세탁, LPG 등과 같은 VOC 배출원 프로파일로부터 화학 종 분류는 탄소 결합 IV (CBIV) 화학 메커니즘과 주 규모 대기오염연구센터 99 (SAPRC99) 화학 메커니즘을 위해 각각 12종과 34종을 포함한다. 또한 토양, 도로먼지, 가솔린, 디젤차, 산업기원, 도시 소각장, 탄 연소 발전소, 생체 연소, 해안 등과 같은 PM2.5 배출원 프로파일로부터 화학종 분류는 미세 먼지, 유기탄소, 원소 탄소, 질산염과 황산염의 5종으로 할당하였다. 게다가 점 및 선 배출원의 시간 프로파일은 2007년 수도권 지역에서의 굴뚝 원격감시시스템(TMS)과 시간별 교통 흐름 자료로부터 구하였다. 특별히 점 배출원에 있어 오존 모델링을 위한 시간분배계수는 굴뚝 원격감시시스템 자료의 $NO_X$ 배출량 인벤토리에 근거하여 추정하였다.

• 공업화학
• /
• 제28권1호
• /
• pp.112-117
• /
• 2017

이 연구에서는 피페라지노메틸-비스-포스폰산(PIPEABP), 메틸피페라지노메틸-비스-포스폰산(MPIPEABP), N,N-디메틸렌디아미노메틸-비스-포스폰산(MDEDAP) 그리고 비스-디메틸아미노메틸 포스핀산(DMDAP)의 화학 첨가제로 처리된 중질섬유판(MDF)의 연소가스 발생을 시험하였다. 15 wt%의 인-질소산류 첨가제 수용액으로 중질섬유판에 붓으로 3회 칠하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(Conecalorimeter, ISO 5660-1, 2)를 이용하여 연소가스의 발생을 시험하였다. 그 결과, 인-질소산류 첨가제로 처리한 시험편의 최대연기발생률($SPR_{peak}$)은 무처리 시험편에 비교하여 18.5~41.5%로 낮게 나타내었다. 그러나 인-질소산류 첨가제로 처리한 시험편에 대한 최대일산화탄소 생성($CO_{peak}$), (6.7~24.2)%은 공시험편보다 높게 나타났다. 또한 최대이산화탄소 발생($CO_{2peak}$), (4.2~24.4)%은 공시험편보다 낮게 나타났다. 반면에 $O_2$의 최대결핍률은 사람에게 치명적일 수 있는 수준인 15%보다 훨씬 높으므로 그로 인한 위험성은 피할 수 있었다. 결론적으로 MDF에 인-질소산류로 처리한 시험편은 부분적으로 연소성이 억제되었다. 그러나 일산화탄소의 감소에는 부정적인 영향을 미쳤다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권10호
• /
• pp.981-987
• /
• 2011

단기통 직접분사 가솔린엔진의 성층연소 조건에서 연소실험을 수행하였다. 각 분사압조건마다 실화가 발생하지 않는 성층연소가능 분사시기영역이 존재하였으며 이는 혼합기 형성과정의 분위기압에 따른 영향으로 판단하였다. 연소효율은 분사시기를 지각할수록 증가하며 32~28 CAD BTDC에서 최대값을 갖고 이후 감소하는 경향을 보였고 분사압이 높을수록 높은 연소효율이 나타났다. 이러한 연소효율의 경향은 IMEP와 다른 경향을 보였으며 그 이유는 높은 연소효율 조건에서 연소상이 진각되어 음의 일이 증가하였기 때문으로 판단된다. Smoke의 배출은 분사시기가 지각됨에 따라 증가하였으며 높은 분위기 압에서 국부적으로 농후한 영역이 증가하였기 때문으로 생각된다. NOx 배출도 분사시기를 지각함에 따라 감소하였으며 연소상의 지각으로 최대 연소실압력과 온도가 감소하였기 때문으로 생각된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
• /
• pp.858-863
• /
• 2001

In this paper, the test and result of flow and combustion for 21AFR lean fuel models are described. The necessity to develop the low emission combustor has been issued from the concern on the increase of green house and the destruction of ozone layer. To evaluate the flow and combustion performance of new designed 21AFR lean modules, the hydraulic tests in stereo lithographic airflows models, the low pressure combustion tests in three injectors model for weak extinction and ignition and the high pressure combustion tests in single sector for NOx, SAE and efficiency are performed. The low pressure tests reveal that the governing parameters in weak extinction and ignition at atmospheric condition are prefilmer length, swirl flow rotation direction, secondary swirl angle and flow split. As a results of combustion test at high pressure, the efficiency and smoke level are satisfied with performance targets, but EINOx of 17.8 is higher than target value of 13.1. The high pressure tests show that the main parameters influenced on NOx are primary swirl angle, swirl flow rotation direction, heatshield exit angle and liner mixing hole location.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제26권8호
• /
• pp.1132-1137
• /
• 2002

In this paper, the test results of the combustion for 2 IAFR lean fuel models are described. The need for the low emission combustor has been issued from the concern on the increase of green house and the destruction of ozone layer. To evaluate the flow and combustion performance of newly designed 21AFR lean modules, the hydraulic tests in stereolithographic airflows models, the low pressure combustion tests in three injectors model for weak extinction and ignition and the high pressure combustion tests in single sector for NOx, SAE and efficiency are performed. The low pressure tests reveal that the governing parameters in weak extinction and ignition at atmospheric condition are prefilmer length, swirl flow rotation direction, secondary swirl angle and flow split. As a result of combustion test at high pressure, the efficiency and smoke level are satisfied with performance targets, but EINOx of 17.8 is higher than target value of 13.1 The high pressure tests show that the main parameters influenced on NOx are primary swirl angle, swirl flow rotation direction, heatshield exit angle and liner mixing hole location.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.151-158
• /
• 2007

The static and dynamic behaviour of VGT and EGR systems has a significant impact on overall engine performance, fuel economy and exhaust emissions. This is because they define the state and composition of the air charge entering the engine. This work focused on the effect of the aperture ratio of VGT and EGR on the emission and flow characteristics under partial loads conditions. The investigation carried out using 2 liter PCCI 4 cylinder diesel engine with VGT and EGR. The result of this study shows that smoke increases with increasing EGR rate and NOx decreases with increasing EGR rate. It was also found that the residual gas contents greatly impact on soot emission under partial load condition. Finally, it can be concluded that VGT and EGR aperture ratio can greatly impact not only on soot and NOx but also air charging.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제22권2호
• /
• pp.248-256
• /
• 1998

The effects of fuel injection system on the performance in a V8-type diesel engine was stuided in this paper. Fuel injection system is important factor which influence the engine performance and exhaust emission bcasuse the properties in the injected fuel depend on the atomization characteristics. In this study using diesel engine of 17.7:1 compression ration the engine performance and exhaust emission are measured experimentally according to 1000, 1400, 2200rpm in the full-load conditions. The chosen parameters for the major system are such diameter shape of combustion chamber and intake system. The results are as follows: As the nozzle hole diameter and injection angle become smaller and as the injection timing gets advanced the fuel consumption and concentration of smoke are decreasing whereas concentration of $NO_{x}$ is increasing. Andconcentration of $NO_{x}$ is increasing in accordance with the increase of injection pipe diameter and nozzle protrusion. Also it is shown that re-entrant type combustion chamber is more effective than that of toroidal type in the improvement of $NO_{x}$ reduction.