• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.41-46
• /
• 2018

본 연구에서는 바이오가스 기반 예혼합 압축착화(Homogeneous charged compression ignition, HCCI) 엔진에 수소를 첨가하였을 때, 연소실 내부 압력, 온도 배출가스에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 자세히는 수소 첨가량과 과다공기량(${\lambda}$) 변화에 따른 연소실 압력 온도, 그리고 생성물로서의 NO, $CO_2$ 배출 특성을 화학 반응 해석 프로그램을 사용하여 고찰하였다. 대상의 엔진은 2300cc 바이오가스 엔진 발전기로서 압축비 13:1, 발전량 15kW 급이다. 과급압은 1.2bar 고정 조건이며, rpm은 1800rpm의 정속 조건이다. 엔진 연소 방식은 예혼합 압축 착화를 모사하였다. 본 연구를 진행하기에 앞서 바이오가스의 주요 조성인 메탄의 연소 및 산화 메커니즘에 대한 선행 연구에 대한 고찰을 통하여 연소반응 메커니즘을 규명하기 위한 반응 메커니즘 연구 기술의 경향을 살펴보고, 본 연구에 적용 가능한 반응 메커니즘을 선정하여 해석을 진행하였다. 수소를 첨가할 때 NO는 증가하는 반면, $CO_2$등의 배출량은 감소하였고 실린더 내부 압력이 상승하며, 상승 구간이 진각 됨을 알 수 있었다. 또한, 희박영역에서 수소 첨가가 가연 한계를 증가시켰다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2004년도 동계학술대회 논문집
• /
• pp.27-27
• /
• 2004

• 에너지공학
• /
• 제10권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2001

전력 사업 구조 개편과 전력계통 신뢰도에 대한 우려 증대, 풍부하고 저렴한 천연가스, 새로운 대기 오염 규제, 부정전전원의 가치 증대로 인하여 분산형 발전의 수요가 증가하고 있다. 본고에서는 미국의 사례를 중심으로 분사형 전원의 현황을 개략적으로 살펴보고 핵심기술인 왕복동엔진, 가스터빈, 마이크로터빈, 연료전지, 태양광발전 기술들의 특징, 장점, 경제성 등을 서술하고 이 기술들의 활용범위 및 분산형 시스템으로서의 적합성에 대하여 논하며 관련 연구개발, 기존 전력망과의 연계, 문제점과 전망에 대해서 살펴보고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.306-309
• /
• 2009

Concern for new and renewable energy is growing globally. Biogas is one of the alternative fuels and consists of methane and carbon dioxide. It is difficult to achieve efficient engine operation due to a lower heating value of biogas compared to that of natural gas. In order to improve generating efficiency, finding an optimum point of ignition timing and excess air ratio is important. From this fact, generating efficiency and pollutant emissions of 2300cc gas engine generator operated by biogas as functions of ignition timings and excess air ratios were investigated in this study. As a test result, the generating efficiency of the gas engine generator using biogas was 27.34 % in the condition of the BTDC of $16^{\circ}$ and the excess air ratio of 1.4.

• 연구논문집
• /
• 통권30호
• /
• pp.33-42
• /
• 2000

We must stabilize quickly increasing waste matters in urban life and livestock industry. Biogas including landfill gas and digester gas is byproduct of anaerobic decomposition of organic waste matter and contains 40%-70% methane, which can be used for energy purposes. Utilization of biogas reduce the emission of methane into the atmosphere to minimize greenhouse effect and the carbon dioxide (CO2) emitted when biogas is converted to energy has been taken out of the atmosphere by growing plant. Recently, bioenergy is world-widely noticeable as all contributing to the greenhouse effect. This paper presents development process of a biogas engine for cogeneration system and results of application to digester gas and landfill gas in site. The biogas engine is a dual fuel engine operated on biogas with a diesel pilot. At present, the engine can substitute biogas for diesel fuel up to 85%. but it can be said that there is a possibility of improvement in performance.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
• /
• pp.405-406
• /
• 2008

연소기는 가스터빈 엔진의 주요 구성품 중의 하나이며, 다른 구성품과 달리 거의 시험을 통해서 개발된다. 항우연은 항공용 및 발전용 가스터빈의 연소기 성능시험을 성공적으로 수행해왔다. 연소기 성능시험을 위해서는 대량의 공기를 고온/고압 조건으로 공급해야 하므로, 시험은 대형 시험설비에서 이루어진다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제24권6호
• /
• pp.128-139
• /
• 2000

Environmental concerns and shortage of petroleum have promoted considerable interest in the use of alternate fuels in stationary diesel engine. In this study, a heavy-duty, intercooler-turbocharged 6-cylinder stationary diesel engine was converted into stationary gas engine fueled with propane or natural gas for the cogeneration plants. One of the most important factors in the combustion features of a stationary gas engine is the fuel composition and operating parameters in terms of compression ratio, spark advance, and engine loads. Experiments with different fuel gas and load conditions were carried out with combustion pressure analysis and NOx measurement. Combustion analysis based on P-$\theta$ diagrams was also investigated by means of combustion duration and cycle variation. Compression ratio is 10.0 and ignition timing is set by using the gasoline setting as a base line and advanced toward BTDC. The results show that fuel composition and spark advance have dominant effects on combustion and NOx characteristics at operating conditions.

• 설비공학논문집
• /
• 제15권8호
• /
• pp.697-703
• /
• 2003

Cogeneration is the simultaneous generation of heat and electricity in a single unit, and is a highly energy-efficient technology compared to the independent generation of both products. Therefore, cogeneration has been widely introduced in many countries for use in industrial, commercial and residential applications. However, there have been few models with an output of less than 100 kilowatt. In the present study, a spark ignited gas engine with electric generation output of 10 kilowatts was developed for micro cogeneration package. The gas engine shows 26.7% of electric generation efficiency, NOx emission less than 10 ppm at 13% oxygen, 82 dB of Noise level, and about 3 seconds of switching time from idling to nominal power.

• 오토저널
• /
• 제9권2호
• /
• pp.1-4
• /
• 1987

내연기관 연구에 전념하는 모든 사람들의 한결같은 3대 염원은 연비향상, 비출력증대 및 유해 배기가스 성분 감소이다. 이중 비과급 가솔린 기관의 경우 비출력 증대를 위한 4-stroke cycle 엔진에서의 여구는 현지까지 헤아릴 수 없이 많은 연구가 진행되어 발전의 한계에 도달한 느낌 이다. 따라서 이의 실질적인 증대는 시각을 달리하여 2-stroke cycle로의 전환으로서만 가능하리 라 본다. 2-stroke 엔진은 원래 이목적으로 고안된 것이라는 것은 주지의 사실이다. 그러나 이 장치가 비출력면에서 효과적인 가솔린엔진의 경우에서도 현재까지 별로 각광을 받지 못한 것은 다음과 같은 몇가지 두드러진 이유 때문이라고 본다. 첫째 흡입연료의 일부가 소기(scavenging) 과정에서 배기공으로 곧바로 유출됨으로 배기 공해성분을 증가시키고 연료손실에 따른 연비저감 을 초래하는 것이다. 둘째로 crankcase 소기를 이용하는 소형가솔린 2-stroke 엔진에서는 새 공 기의 흡입이 충분치 못하여 일방적으로 높지 않은 소기효율을 고려한 최종 흡입 체적효율은 상당 히 낮아지게 됨으로써 목적하는바의 비출력 증대의 득을 별로 얻지 못함은 물론 잔류가스율이 높아 저부하, 저속도에서 엔진의 구동이 손조롭지 못ㅎ하고 시동이 어려워지는 특성을 나타나게 된다. 따라서 이러한 바람직하지 못한 결과를 감수할 수 있는 경우에는 소형원동기에 주로 2-stroke 가솔린 엔진이 이용되어 왔다. 요사이 이러한 약점들을 타개할 수 있는 고안들이 미국 SAE지에 소개되어 관심을 끌고 있어 이에 대해 요저먹으로 소개하고자 한다.

• 산학경영연구
• /
• 제19권2호
• /
• pp.69-94
• /
• 2006

매립된 패기물의 분해과정에서 생성되는 부산물로서의 매립가스는 악취와 환경오염을 유발하는 유해한 가스로 여겨져 왔다. 그러나 발열량이 $5,000kcal/m^3$에 달하는 매립가스의 특성은 에너지원으로써의 활용가치가 탁월한데다 지구온난화의 주범으로 떠오르면서 그 회수 필요성이 더욱 강조되고 있어, 재생에너지로서의 매립가스를 대체에너지 자원으로 이용하려는 추세는 매우 고무적인 현상이라 하겠다. 현재 우리나라의 매립가스자원화 사업은 가스엔진을 이용한 전력생산이 대부분을 차지하고 있으며, 부분적으로 중질가스와 고질가스의 활용에도 관심을 보이고 있다. 가스발전기의 가동률과 전력단가의 변동을 고려하여 매립가스의 경제성을 분석해본 결과, 초기 투자비 회수와 지속적인 수익성 확보를 위해서는 최소한 10년 이상의 발전사업 운영 및 전력판매 단가의 현실화가 요구되고 있다.