• 한국분무공학회지
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• 제12권3호
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• pp.160-165
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• 2007

In this study, the breakup characteristics of mono disperse droplets were studied with various fuels, ethanol, diesel fuel, biodiesel fuel extracted from soybean oil, and pure water. In order to investigate the droplet behavior in air cross-flow conditions, the experimental equipment was composed of a droplet generator with an air nozzle, and a high-magnification photo detecting system. Droplets produced by the droplet generator were injected into the air stream flowing normal to a direction of liquid drop jet. Digital images of the droplet behavior in air flow field were recorded by controlling the air flow rate. From the inspections, droplet breakup mechanism is primarily classified into the two kinds of stage, first breakup stage and second breakup stage. At the first breakup stage, droplet deformation rate seems to be affected by the force induced by the surface tension and the viscosity. On the other hand, at the second breakup stage, droplet is broken up mainly induced by the surface tension, so the breakup transition can be divided by the regular Weber number.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.198-204
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• 2021

본 연구는 네팔산 자트로파 오일을 원료로 사용하여 바이오디젤을 제조하는 불균일 촉매를 사용하는 2-step 공정에 초점을 맞추었다. 첫 번째 단계로, 네팔산 자트로파 오일에 함유된 FFA의 에스테르화 반응에서 Amberlyst-15의 재사용 횟수가 FFA의 에스테르화 반응에 미치는 영향을 고찰하였다. 두 번째로, 돌로마이트 비드 촉매를 적용한 전이에스테르화 반응의 scale-up 가능성을 확인하고자 하였다. 네팔산 자트로파 씨앗 120 kg을 이용하여 30 L (27 kg)의 자트로파 오일을 얻었으며 씨앗으로부터의 오일 수득율은 약 25.0 wt%이다. 자트로파 오일의 산가와 FFA 함량은 각각 11.3 mgKOH g^-1 및 5.65%로 측정되었다. 비드형태의 Amberlyst-15 촉매를 사용하여 자트로파 오일의 에스테르화 반응을 수행한 결과, 신규 Amberlyst-15 촉매를 사용한 경우 반응 생성물의 산가는 0.26 mgKOH g^-1까지 낮출 수 있었다. Amberlyst-15 촉매의 재생을 거듭할수록 Amberlyst-15 촉매가 비활성화되어 에스테르화 반응 성능이 저하됨을 알 수 있다. 비활성화의 원인은 촉매가 부서짐과 동시에 불순물이 침적되기 때문인 것으로 판단된다. 자트로파 오일의 에스테르화 반응에 Amberlyst-15 촉매를 5회까지 반복하여 재사용할 수 있음을 알 수 있다. 두 번째 단계인 전이에스테르화 반응에는 돌로마이트 촉매를 비드 형태로 대량 제조하여 사용하였다. 돌로마이트 비드 촉매가 90 g 장착된 spinning catalyst basket 반응기에서 전처리된 자트로파 오일의 전이에스테르화 반응을 통해서 반응 시작 후 2 h 후에 바이오 디젤 89.1 wt%에 도달하였으며, 이는 동일한 조건에서 soybean oil 의 전이에스테르화 반응 실험 결과와 거의 유사하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권4호
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• pp.715-725
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• 2013

바이오디젤은 세계 화석연료의 흐름을 변화시킬 수 있는 환경 친화적 대체물질로 관심의 대상이 되고 있으며 대체연료 외에도 다양한 분야에서 수많은 응용 연구가 진행되고 있다. 최근에는 원유의 정제로부터 얻어진 석유제품을 대체하려는 다양한 움직임이 활발하게 진행되고 있다. 그 중 윤활기유로서의 식물성 오일은 급속도로 발전된 석유산업으로 인해 상용화 되지 못했던 오일로 관심의 대상이 되고 있으며 자연친화적 생분해성과 무독성, 윤활유로서의 낮은 휘발성과 우수한 계면윤활 등 대체 오일로써 충분한 가능성을 지니고 있다. 하지만 우수한 윤활 및 마모성능에도 불구하고 윤활연구에 넓게 활용되지 못했던 이유 중에는 지방산메틸에스테르가 갖는 열악한 산화안정성(oxidation stability) 및 열화안정도(thermal stability) 때문으로 보고되고 있다. 따라서 바이오디젤을 윤활기유 내 일정비율로 혼합하여 윤활성능 및 산화안정성의 변화를 확인하였으며 사구식 내마모 성능시험 후 발생되는 산화 및 열화현상을 알아보았다. 또한 산화에 따른 혼합 오일의 윤활특성 변화를 분석하였으며 이러한 결과를 바탕으로 윤활유 또는 윤활 향상제로서의 가능성을 살펴보았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.103-108
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• 2015

최근 지구 온난화는 세계 경제발전으로 화석연료 사용이 주범으로 인식하고 있다. 이러한 화석연료를 감소하기 위한 연구는 여러 대체에너지 산업으로 발전하고 있으며, 그 중 우리나라에서 생산할 수 있는 연료는 바이오연료이다. 바이오연료는 화석연료에 의해서 발생하는 환경오염 문제를 줄이면서 경제적인 이익을 주는 지속 가능한 연료이다. 그래서 바이오연료를 친환경에너지로 전환시키는 재생에너지 등에 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 실험은 어선에서 사용했던 기관을 다시 리모델링하여 실험장치를 직접 제작 설치하였고, 여러 바이오연료를 사용하여 선박의 경제적이고 친환경적인 운항에 도움을 주고자 연구하였다. 유채유, 대두유, 폐유채유의 배기배출 물특성에 미치는 영향을 종합적으로 분석한 결과는 연료의 물리적, 화학적 성분이 비슷하여 선박용 엔진에 사용이 가능하고, 연료소비율과 NOx는 약간 증가하였으나, 매연은 많이 감소하는 경향이 확인되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권5호
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• pp.624-632
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• 2012

본 연구는 주요 구성지방산이 Oleic acid인 유채유, 동백유, 올리브유와 Palmitic acid가 주요 구성 지방산인 팜유를 기준으로 중량비로 혼합하여 지방산 조성 및 물성변화를 관찰 하였다. 지방산 조성의 변화를 전체적으로 살펴보면 50:50(w/w)비율에서는 Oleic acid은 유채유와 대두유의 혼합 시 42.8%로 가장 낮았고 동백유와 유채유의 혼합비율에서 72.1%로 가장 높았다. 75:25(w/w)유채유와 대두유 혼합비율에서 가장 낮았고 동백유와 올리브유의 혼합비에서 가장 높았다. 팜유를 기준으로 식물성 유지를 혼합하였을 시에는 다른 유지와 혼합 후 총 포화지방산은 감소하였다. 혼합 후 지방산 조절을 통한 산화안정성 및 저온에서의 유동성 개선이 기대 된다. 혼합 후 동백유 > 올리브유 > 유채유 순으로 산가 안전화 경향을 보였으며 이는 Oleic acid 함량에 따라 기인한 것으로 보인다. 또한 혼합을 통한 산화안정성을 개선시킬 수 있을 것으로 판단되며, 색도는 비율 및 유지에 따른 유의적인 변화를 보이지는 않았으나 바이오디젤 생산 정제공정에 있어서 혼합비율 조절에 따른 정제비용 절감이 기대 된다. 본 연구를 통하여 유지간 혼합에 의한 특성변화를 확인하고, 혼합유의 원료 다양성 확보 및 품질개선을 위한 정보를 얻어 향후 연구수행의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 생각된다.