• 한국농림기상학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-24
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• 2008

지구온난화 문제는 국지적, 국내적 환경문제가 아닌 범지구적 차원에서 해결하여야 할 문제로 온실가스 규제와 지구환경의 조화를 위한 국제적 노력이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소의 배출량을 정량적으로 추정하기 위한 방법론을 제시하고자 하였고, 산불피해지 구분은 물론 피해강도에 따라 배출되는 비이산화탄소 온실가스를 정량적으로 추정하기 위해 위성영상 자료를 활용하였으며, IPCC 기준인 Tier 2 수준으로 비이산화탄소 온실가스 배출량을 추정하였다. 본 연구에서는 2000년 4월에 발생한 우리나라 최대 산불인 삼척피해지를 대상으로 산불 전후 동일시기에 관측된 Landsat 위성영상으로부터 정규탄화지수(NBR)를 추출하여 산불피해지역과 피해강도를 정량적으로 분석하였다. 위성영상에서 추출된 피해면적과 피해강도별 분석자료는 바이오매스 연소로 인해 직접 배출되는 비이산화탄소 배출량 추정을 위한 활동자료로 활용하였다. 비이산화탄소 배출량 추정을 위해 IPCC의 추정식을 이용하였다. 산불피해강도별 연소효율은 피해강도가 '심'(burn severity: high)인 수관화 지역의 경우 0.43, 피해강도 '중'(burn severity: moderate) 0.40, 그리고 피해강도가 '경'인 지표화지(burn severity: low)의 경우는 0.15를 적용하였다. 바이오매스 연소시 배출되는 비이산화탄소 온실가스별 배출계수는 CO 130, $CH_4$ 9, $NO_x$ 0.7, $N_2O$ 0.11 값을 적용하였다. 삼척 산불피해지의 dNBR에 의한 피해강도 분석 결과, 전체 피해면적은 16,200ha로 나타났으며, 피해강도는 '경(Low: dNBR 152 이하)' 35%, '중(Moderate: dNBR 153-190)' 33%, '심(High: dNBR 191-255)' 32%의 면적분포를 보였다. 임상별 피해면적은 침엽수림 11,506ha(77%), 활엽수림 453ha(3%) 그리고 혼효림에서 2,978ha(20%)의 피해를 입은 것으로 평가되었다. 삼척 산불피해지의 바이오매스 연소로 인해 직접 배출된 비이산화탄소 배출량 추정 결과, CO 93%, CH4 6.4%, $NO_x$ 0.5%, $N_2O$ 0.1%의 순으로 배출량이 많았다. 삼척 산불피해지의 강도별 피해면적은 32%$\sim$35%의 분포로 고른 양상을 보이고 있지만 피해강도 '중' 지역에서 배출된 비이산화탄소의 양이 전체의 47%를 차지하여 배출율이 가장 높은 것으로 나타났다. 삼척산불 피해지의 총 비이산화탄소 온실가스 배출량은 CO 44.100Gg, CH4 3.053Gg, $NO_x$ 0.238Gg 그리고 $N_2O$는 0.038Gg이 배출된 것으로 추정되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.335-342
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• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제28권1호
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• pp.68-76
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• 2012

SULEV (Super Ultra Low Emission Vehicle) which is one of the emission standards in Fleet Average System introduced to Korea from 2009 is known as the most severe standard to achieve with internal combustion engine. Considering low sales volume of hybrid vehicles in Korea, vehicle manufacturers are required to develop SULEV technologies for conventional gasoline and LPG vehicles to meet the future Fleet Average standard. In this study, the comparison of emissions has been made between SULEV developed and ULEV LPG vehicles mainly produced in this time. To estimate the emission reduction of SULEV vehicles, CVS-75 and NIER test modes have been used. CVS-75 has been used for emission certification of gasoline and LPG vehicles. NIER modes cover various average vehicle speed and reflect Korean real driving patterns better than CVS-75. The test results show that SULEV LPG vehicles have very high potential to reduce $NO_x$ in regulated emissions, $N_2O$ in green house gases and toluene in VOCs. However, SULEV LPG vehicles don't affect much on the reduction of CO and total green house gases.

• 한국가스학회지
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• 제19권6호
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• pp.8-14
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• 2015

합성가스(SNG)는 석탄 가스화를 통하여 얻어지는 가스연료로서, 고유가로 인한 천연가스가격 상승을 대비할 수 있는 대체연료 중의 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 메탄 90.95%, 프로판 6.05%와 수소 3%의 조성비를 갖는 SNG연료 모사가스와 압축천연가스 (CNG)를 11리터 급 CNG 엔진에 적용하여 연소 및 배기 특성을 비교실험 하였다. 연료공급시스템, 분사시기 등 엔진의 연소제어인자를 일정하게 하고 전부하 운전조건에서 엔진회전수 변화에 따른 출력, 열효율, 연소 안정성 및 배기특성을 비교하였다. 1260rpm, 전부하 운전조건에서 노킹특성도 분석하였다. SNG 연료를 사용했을 때 출력 저하 없이 연소안정성이 향상되어 열효율이 증가하였다. 질소산화물($NO_x$)의 배출은 CNG연료의 경우에 비해 증가되었으나 이산화탄소($CO_2$)의 배출은 감소하였다. SNG 연료를 이용하여 운전할 경우 내노킹성이 향상되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3270-3275
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• 2007

DME (Dimethyl Ether, $CH_3OCH_3$) has highly attracted attention as an alternative fuel for transportation, power generation and LPG substitute owing to its easy transportation and cleanliness. This study was conducted to verify the combustion performance and to identify potential problems when DME is fuelled to a gas turbine. GE7EA gas turbine of Pyong-Tak power plant was selected as a target to apply the DME. Combustion tests were conducted by comparing DME with methane, which is a major component of natural gas, in terms of combustion instability, $NO_X$ and CO emissions, and the outlet temperature of the combustion chamber. The results of the performance tests show that DME is very clean but has a low combustion efficiency in low load condition. From the results of the fuel nozzle temperature we have ascertained that DME is easy to flash back, and this property should be considered when operating a gas turbine and retrofitting a burner.

• 한국분무공학회지
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• 제23권3호
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• pp.114-121
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• 2018

FT process is a technology of chemical reactions that converts a mixture of carbon monoxide and hydrogen into liquid hydrocarbons. During the FT process unreacted gas, known as Off-gas which has low-calorie, is discharged. In this study, we developed an engine that utilize simulated Off-gas, and studied the characteristics of the engine. The off-gas composition is assumed to be $H_2$ 70%, CO 15%, $CO_2$ 15% respectively. Under stoichiometric air-fuel ratio, the experiment was conducted at WOT and IMEP 0.3 Mpa changing compression ratio. Ignition timing was applied with MBT timing. Maximum indicated thermal efficiency 37% was achieved at compression ratio 15 under WOT. CO, $CO_2$ and $NO_x$ were influenced by changing compression ratio, and CO emission was satisfied with the US Tier 4 standard for nonroad engine over the entire experimental conditions.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권6호
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• pp.1882-1890
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• 2014

This paper proposes an augmented Lagrange Hopfield network (ALHN) based method for solving multi-objective short term fixed head hydrothermal scheduling problem. The main objective of the problem is to minimize both total power generation cost and emissions of $NO_x$, $SO_2$, and $CO_2$ over a scheduling period of one day while satisfying power balance, hydraulic, and generator operating limits constraints. The ALHN method is a combination of augmented Lagrange relaxation and continuous Hopfield neural network where the augmented Lagrange function is directly used as the energy function of the network. For implementation of the ALHN based method for solving the problem, ALHN is implemented for obtaining non-dominated solutions and fuzzy set theory is applied for obtaining the best compromise solution. The proposed method has been tested on different systems with different analyses and the obtained results have been compared to those from other methods available in the literature. The result comparisons have indicated that the proposed method is very efficient for solving the problem with good optimal solution and fast computational time. Therefore, the proposed ALHN can be a very favorable method for solving the multi-objective short term fixed head hydrothermal scheduling problems.

• 농업과학연구
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• 제47권1호
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• pp.29-41
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• 2020

Biodiesel is a clean energy resource that can replace diesel as fuel, which can be used without any structural changes to the engine. Vegetable oil accounts for 95 percent of the raw materials used to produce biodiesel. Thus, many problems can arise, such as rising prices of food resources and an imbalance between supply and demand. Most of the previous studies using waste cooking oil used waste cooking oil from a single material. However, the waste cooking oil that is actually collected is a mixture of various types of waste cooking oil. Therefore, in this study, biodiesel produced with mixed waste cooking oil was supplied to an agricultural single-cylinder diesel engine to assess its potential as an alternative fuel. Based on the results, the brake specific fuel consumption (BSFC) increased compared to diesel, and the axis power decreased to between 70 and 99% compared to the diesel. For emissions, NO_x and CO₂ were increased, but CO and HC were decreased by up to 1 to 7% and 16 to 48%, respectively, compared to diesel. The emission characteristics of the mixed waste cooking oil biodiesel used in this study were shown to be similar to those of conventional vegetable biodiesel, confirming its potential as a fuel for mixed waste cooking oil biodiesel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.137-146
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• 2016

EGR율이 증가할수록 $NO_X$ 저감에는 효과적이나, 과도한 EGR율은 오히려 불완전 연소의 주원인이 된다. 엄격한 배기규제를 만족하기 위해서는 엔진의 운행 조건에 최적화된 정밀한 EGR 밸브의 위치 제어가 뒷받침 되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 EGR 밸브 용 모터 특성 분석을 위해 수학적 모델링과 제어 이론에 대해 연구하고, 마이크로칩 개발 툴을 이용하여 EGR 밸브용 모터의 위치를 제어하기 위한 단계로서 PWM(Pulse Width Modulation)의 듀티(duty)비의 입력 값에 따른 밸브 위치를 측정하여 개폐 구간 별 EGR 밸브 모터 특성을 분석하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권1호
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• pp.9-18
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• 2007

Phase separation and low cetane number are the main barriers to the large-scale use of ethanol-diesel blend fuel on small diesel engines. In this paper, an additive package is designed on the basis of the blended fuel properties to overcome these limitations. The experiments show that the solubility of ethanol in diesel is evidently increased by adding $1{\sim}2%$ (in volume) of the additive package and the flammability of ethanol-diesel blend fuel with the additive has reached the neat diesel level under the cold start conditions. Effects of the ethanol content in diesel on fuel economy, combustion characteristics, and emission characteristics are also investigated with the ethanol blend ratios of 10%, 20% and 30%. The increase in ethanol content shows that the specific fuel consumption and the brake thermal efficiency are both gradually increased compared to neat diesel. The soot concentrations of the three blended fuels are all greatly lower than that of neat diesel. $NO_x$ emission is increased with an increase in the engine load and is reduced with the increase in the ethanol blend ratio under a high load.