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Euro 2 기준 LNG-경유 혼소엔진의 배출가스 특성에 관한 연구

A Study on the Emission Characteristics of LNG-diesel Dual-fuel Engine for Euro 2 Standard

  • 조규백 (한국기계연구원 그린동력연구실) ;
  • 김종민 (한국기계연구원 그린동력연구실) ;
  • 김동식 (한국기계연구원 그린동력연구실) ;
  • 김홍석 (한국기계연구원 그린동력연구실)
  • Cho, Gyu-Baek (Dept. of Engine research, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Kim, Chong-Min (Dept. of Engine research, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Kim, Dong-Sik (Dept. of Engine research, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Kim, Hong-Suk (Dept. of Engine research, Korea Institute of Machinery & Materials)
  • 투고 : 2010.08.13
  • 심사 : 2010.12.30
  • 발행 : 2011.02.28

초록

대형 디젤엔진은 주행거리가 길고 배기량이 크기 때문에 차량의 대수는 상대적으로 적지만 대기환경에 미치는 영향은 크다. 시내를 주행하는 시내버스의 경우 한일 월드컵을 계기로 CNG 버스로 전환되었다. 그러나 대형트럭과 장거리 시외버스의 경우 주행거리가 길고 CNG 충전소가 대도시의 시내버스 차고지 위주로 설치되어 있어 이용이 불가능하였다. 단열용기의 적용으로 천연가스를 압축상태가 아닌 액체 상태로 보관이 가능해져 주행거리가 긴 대형트럭이나 장거리 시외버스로의 적용이 가능해졌으며, 혼소엔진의 경우 LNG 충전이 어려운 지역에서는 디젤로 운행이 가능하다. 이와 같은 장점으로 인하여 석유 의존도를 크게 낮출 수 있어 에너지원의 다변화가 가능하며, 디젤차의 고질적인 단점으로 여겨왔던 매연 및 질소산화물뿐만 아니라 저탄소 연료를 사용함으로서 대표적인 온실가스중의 하나인 이산화탄소도 10%이상 저감할 수 있었다.

Heavy duty diesel engine has relatively small portion of whole vehicles due to long drive distance and large engine displacement, but largely influences atmosphere environment. City buses changed to CNG (Compressed Natural Gas) bus with Korea-Japan Worldcup. Heavy duty truck and intercity bus, however, were impossible to use CNG because those kinds of vehicles had long drive distance and CNG station was installed mainly at the around of the bus garage of city. Insulation container storing the natural gas as a liquid makes heavy duty truck and intercity bus possible to use the natural gas. Drive using diesel is possible where is hard to recharge the gas. With LNG (Liquefied Natural Gas), the dependence on oil is largely decreased, PM (Particulate Matter) and NOx which is chronic disadvantage of diesel is remarkably reduced and finally $CO_2$, the representative green house gas, is reduced over 10%.

키워드

참고문헌

  1. 환경부 천연가스자동차 보급현황 발표자료(2009. 12.31일 기준)
  2. J. Mckinley Addy, Avtar Binning, Paul Norton, Eric Perterson, Kevin Campbell, and Oreste Bevillaqua, "Demonstration of Caterpillar C10 Dual Fuel Natural Gas Engines in Commuter Buses", SAE 2000-01-1386, (2000)
  3. N. John Beck, Robert L. Barkhimer, William P. Johnson, IIoi C. Wong, and Kresimir Gebert, "Evolution of Heavy Duty Natural Gas Engines- Stoichiometric, Carbureted and Spark Ignited to Lean Burn, Fuel Injected and Micro-Pilot", SAE 972665, (1997)
  4. Kresimir Gebert, N. Johnb Beck, Robert L. Barkhimer, and IIoi-Ching Wong, "Strategies to Improve Combustion and Emission Characteristics of Dual- Fuel Pilot Ignited Natural Gas Engines", SAE 71712, (1997)
  5. 윤성식, 허성준, 노윤현, "LNG 혼소 시스템이 적용 된 디젤엔진 및 차량 주행특성", KSAE08-s0076, (2008)
  6. 이석환, 이진욱, " LNG 혼소엔진 기술동향 분석", KSAE07-J0005, (2007)
  7. 이석환, 이진욱, 허성준, 윤성식, 노윤현, " 13L급 LNG-디젤 혼소엔진의 기초성능 특성 연구", KIGAS Vol. 11, No.4, (2007)