• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.57-59
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• 2015

A method to measure heating value of natural gas using sound velocity and thermal conductivity is proposed to solve the low heating value issues of imported natural gas in South Korea. Natural gas generally consists of methane, butane, ethane, and inert gases. Heating value changes as the gas material properties, such as density, wobbe index, etc., varies. It is highly important to measure heating values of natural gases accurately because measuring the heating value depends on the given natural gases' components. Therefore, sound velocity and thermal conductivity is measured to estimate indirectly heating value of Natural gas with their changed components.

• 한국가스학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-5
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• 2015

가스엔진구동 히트펌프(GHP : Gas Engine Driven Heat Pump)의 연료인 천연가스의 열량이 감소함에 따라 국내에서 생산되는 GHP에 미치는 영향을 평가하였다. 저열량가스($9,800kcal/Nm^3$)를 연료로 사용하여 엔진 단체 실험 및 GHP 현장평가를 실시한 결과 약간의 출력감소가 확인되었으나 시동성, 운전안정성, 배출가스 특성 등은 거의 변화가 없음을 확인하였다. 따라서 천연가스 열량이 $9,800kcal/Nm^3$까지 감소하여도 별도의 조정없이 GHP가 정상운전될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.599-607
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• 2009

본 연구에서는 천연가스와 관련된 정보 중 쉽게 구할 수 있는 발열량이나 비중만으로 비중(또는 발열량), 압축인자, 밀도 등을 계산할 수 있는 5가지 상관식을 도출하고자 하였다. 상관식 도출에 필요한 충분한 수의 기초 데이터를 생성하기 위해 SGERG 상태방정식을 발열량식으로 변형하여 사용하였고, 이렇게 생성된 데이터를 기초로 5가지 상관식을 도출하고 불확도를 평가하였다. 그 결과 대부분의 조건에서 상관식의 불확도가 0.1% 근방으로 나타나 천연가스 업계와 학계에서 사용될 수 있을 것으로 판단한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권2호
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• pp.219-226
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• 2002

Natural gas is considered to be a promising alternative fuel for passenger cars, truck transportation and stationary engines providing positive effects both on the environment and energy security. However, since the composition of natural gas fuel varies with location, climate and other factors, it is anticipated that such changes in fuel properties will affect emission characteristics and performance of CNG (Compressed Natural Gas) engines. The purpose of the present study is to investigate the effects of the difference in gas composition on the engine performance and emission characteristics. The results show that THC (Total Hydrocarbon) decreases with increasing Wl (Wobbe Index) and MCP (Maximum Combustion Potential). On the other hand, it is observed that NOx slightly increases as Wl and MCP increase. The TLHV (Total Lower Heating Value of Intake) is proposed in this study as a potential index for compatibility of gas fuels in a CNG engine. There is a variation in power up to 20% depending on the composition of gas when the A/F ratio and spark timing are flexed for a specific gas fuel.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권2호
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• pp.328-335
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• 2002

In this study, experiments were performed to investigate the characteristics of flame stabilization of the LFG mixing gas. LFG has merely half heating value compared with liquified natural gas but can be greatly utilized as a commercial fuel. In order to use LFG in practical combustors, Webbe Index and heating value of LFG mixing gas were adjusted by mixing LPG with LFG. The comparisons were conducted between CH$_4$and LFG mixing gas for searching the region of flame stabilization based upon the flame blowout at maximum fuel stream velocity. As a result, the flame stability of LFG mixing gas was not improved with that of CH$_4$in non-swirl and weak swirl diffusion flame. However, LFG mixing gas had wide flame stabilization region rather than CH$_4$with increasing ambient flow rate in strong swirl. It was also found that flame stability was affected by included quantity of inert gas such as CO$_2$in the weak swirl but by heating value of fuel in strong swirl.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.94-97
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• 2005

• 분석과학
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• 제7권3호
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• pp.329-338
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• 1994

기체 크로마토그래피에 의한 단일 컬럼상에서 천연가스 성분의 용리거동을 알아보았다. 천연가스 성분의 용량인자인 k'값을 결정하기 위하여 불감시간 $t_0$를 동족계열에 의한 외삽법으로 구하였다. 여러 가지 온도에서 $C_1$부터 $C_5$까지 동족계열의 머무름 시간을 탄소수에 대해서 도시하면 어느 한 점에 수렴하게 되는데, 이 점을 $t_0$로 정하였다. n-부탄을 기준으로 온도에 따른 컬럼효율의 변화를 알아본 결과 온도가 증가할수록 컬럼효율은 증가하였으나, 분리시간이 짧은 시료들의 분리도는 감소하였다. 28% DC-200 정지상에서 흡착엔탈피 변화값을 구하였고, 천연가스 성분들의 머무름 메카니즘을 알아보기 위해 log $t_R$, log k' 및 log ${\alpha}$값을 van der Waals 부피(Vw), 분자간 연결지수(X) 및 소수성 계열상수(f)와의 희귀분석을 수행한 결과 log k'과 Vw 및 f가 높은 상관관계를 보여 주었다. 천연가스 성분의 물리적 성질과 물리적 파라미터와의 상관관계를 알아본 결과는 Vw는 분자량과 발열량(${\Delta}H_{comb}$), X는 끓는 점, f는 분자량, 끓는 점 및 발열량과 상관계수가 0.99 이상으로 높은 상관관계를 나타내었다. Vw와 발열량과의 회귀방정식을 이용하여 $C_6$호부터 $C_{10}$까지의 발열량을 예측한 결과 문헌값과 0.2%의 상대오차 범위내에서 일치하였다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2005년도 춘계학술대회 및 특별심포지움
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• pp.210-210
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• 2005

• 한국가스학회지
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• 제19권6호
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• pp.28-33
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• 2015

2012년 7월부터 우리나라 천연가스 열량에 대한 기준이 기존의 표준열량제에서 열량범위제로 변경되면서 가정이나 산업체로 공급되는 가스 열량 변화가 가스기기 성능에 미치는 영향을 규명하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 특히 천연가스를 주 연료로 사용하는 열병합 발전용 엔진의 경우 이러한 열량 변화에 의해 엔진 성능 전반에 걸쳐 영향이 있을 것으로 예상된다. 따라서 이번 연구에서는 열량범위제를 고려한 CNG 열량 변화가 디젤-CNG 혼소엔진의 효율 및 연소특성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. CNG 모사 연료의 발열량은 $10,400kcal/Nm^3$에서 $9,400kcal/Nm^3$까지 질소 가스를 CNG에 희석하는 방식으로 변경을 하였다. 우선 디젤연료의 분사시기와 혼소율을 80%로 고정한 조건에서 가스연료의 발열량 변화가 엔진 효율 및 출력 변화에 미치는 영향을 살펴보았으며, 열방출율 및 연소압력 등의 변화를 측정하였다. 실험 결과로부터 가스 열량이 낮아질수록 엔진 출력과 효율이 모두 감소함을 알 수 있었으며, 점화지연시간과 연소기간은 가스 열량 감소에 관계없이 일정하게 유지되는 반면 최대연소압력은 낮아짐을 볼 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.6-10
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• 2006

본 연구에서는 3차형 상태방정식중의 하나인 SRK 상태방정식을 이용해서 천연가스 혼합물의 gross heating value, 밀도, 증기압과 비열 등을 추산하고, 이를 실험값과 비교하였다. 천연가스 구성 성분의 순수성분의 증기압을 잘 추산하기 위해서 편심인자를 사용하지 않는 새로운 alpha function을 사용하였으며, van der Waals 혼합규칙을 사용해서 각각의 이성분계의 기액 상평형 실험 데이터를 잘 추산할 수 있는 이성분계 상호작용 매개변수를 회귀분석을 통해서 결정하였다. 본 연구의 결과로는 새로운 alpha function과 이성분계 상호작용 매개변수를 사용한 SRK 상태방정식이 천연가스의 실험적인 물성과 잘 일치함을 알 수 있었다.