• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1015-1020
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• 2012

석탄 및 pet coke (petroleum coke)는 그 이용이 제한적이지만 공급이 풍부한 에너지원이므로, 가스화공정에 적용하여 고급연료인 수소나 액체연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 열천칭반응기와 실험실규모의 유동층반응기(내경 0.02 m, 높이 0.6 m)에서 갈탄, 무연탄, pet coke의 수증기 가스화 반응특성을 조사하였다. 가스화 온도 $600{\sim}900^{\circ}C$, 수증기 분압 0.15~0.95 atm 및 수증기/연료 비의 조업변수가 가스화반응속도 및 생성가스의 발열량에 미치는 영향을 조사하였다. 기체-고체 반응모델로서 modified volumetric reaction model을 적용하여 가스화반응의 거동을 묘사하고 kinetic 인자들을 도출하였다. 가스화 반응온도가 높을수록 생성가스 중의 수소농도와 가스의 발열량은 증가하였다. 생성가스 발열량은 무연탄 > 갈탄 > pet coke의 순으로 높게 나타났는데, 반응온도 $900^{\circ}C$, 수증기분압 95%의 조건에서 10.0 > 6.9 > 5.7 $MJ/m^3$로 각각 얻어졌다. 본 연구를 통하여 갈탄과 pet coke에 대해 가스화공정의 잠재적인 연료로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-14
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• 2011

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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.80-87
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• 2010

발열량이 낮은 저등급 석탄이나 황함량이 많은 petroleum-coke는 그 이용이 제한적이지만 공급이 풍부하여 잠재력이 큰 에너지원이므로, 가스화공정에 적용하여 고급연료인 수소나 액체연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 상압의 열천칭 반응기(thermobalance)에서 wood chip, 저등급 석탄인 갈탄, 역청탄, 무연탄, pet-coke의 수증기 가스화 반응특성을 조사하였다. 가스화 온도 $600{\sim}850^{\circ}C$, 수증기 분압 30~90 kPa의 범위에서 조업변수들이 가스화반응속도에 미치는 영향을 조사하였다. 기체-고체 반응모델로서 modified volumetric reaction model을 적용하여 가스화반응의 거동을 묘사하고 가스화공정에 필수적인 kinetic 정보를 도출하였다. 저등급탄인 갈탄과 바이오매스인 wood chip은 휘발분 함량도 높고 비교적 높은 가스화반응속도를 보여 가스화반응공정에 적합한 연료이다. Arrhenius plot으로부터 활성화에너지는 wood chip, 갈탄, 역청탄, 무연탄, pet-coke에 대해 각각 260.3, 167.9, 134.6, 82.2, 168.9 kJ/mol으로 구해졌다. 각 연료에 대하여 수증기 가스화반응의 반응차수를 결정하였으며, 가스화공정 설계의 기초데이타로서 겉보기 반응속도식을 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1010-1015
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• 2012

DME는 천연가스로부터 합성할 수 있는 대량의 에너지원이 된다. 한국가스공사는 DME 상업규모의 생산플랜트를 개발하고 이의 국내 공급을 위해 해외 자원 확보를 추진하고 있다. 본 논문은 응력과 변형 해석을 통하여 DME저장탱크의 설계기준을 제공하였고, DME FPSO저장탱크의 증발현상을 파악하기 위하의 증발을 발생시키는 원인인 열유입과 선박의 유동에 따른 증발량 실험을 수행하였다. 실험결과, 롤링의 각도가 커지고 액체 충전량이 많을수록 증발량이 증가하였다. 롤링각도가 15도 일 때의 증발량은 정지상태의 열유입 만에 의한 증발량 보다 약 20%가 증가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권11호
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• pp.989-997
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• 2017

액체로켓엔진용 연소기 산화제 개폐밸브로 사용되는 밸브 개방 자체유지가능형 포핏밸브의 밸브 개방 특성을 파악하기 위해 밸브 개방 과정에서의 과도 응답 특성에 대한 연구를 수행하였다. 수치해석을 위해 구동가스 공급시스템을 하나의 오리피스로 모델링하고 밸브 행정 위치 및 구동압력 조건에 따라 밸브 무빙파트의 운동방정식을 유도하였다. 상온 및 연소시험에서의 밸브 작동 시험결과와 계산 결과의 비교를 통해 계산 결과의 신뢰성을 검증하였으며, 본 연구의 실제적인 적용 예로써 높은 구동압력에서의 밸브 개방 속도 조절을 위한 오리피스 적용 사례를 소개하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.161-164
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• 2006

액체로켓엔진 연소실의 막냉각 성능을 예측할 수 있는 설계프로그램을 개발하였다. 저혼합비 가스의 열차폐 효과를 전산해석으로 예측하였고 이를 기반으로 1차원 모델을 개발하여 기존의 재생냉각 설계 프로그램에 이식하였다. 문헌에 제시된 축소형 연소실에서의 막냉각 특성과 비교하여 노즐목에서의 열유속에 대한 본 프로그램의 정확성이 -16%에서 +28% 범위에 있음을 확인하였다. 연료유량의 10% 막냉각에 의하여 노즐목의 열유속을 36% 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권4호
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• pp.693-702
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• 2009

액체로켓엔진의 구성품 중 하나인 산화제 라인 시스템의 3차원 모델과 유동해석을 수행하였다. 전체 시스템의 유동해석에 앞서 각 구성품들의 개별적인 유동해석과 단순화된 모델을 통해 최적의 위치를 결정하였다. 그 결과 가스발생기 라인의 입구는 압력보상이 필요하며 오리피스의 위치에 따라 출구 유동의 형태가 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 전체적으로 해석된 라인 시스템은 주어진 요구조건을 만족하는 것으로 나타났으며 이는 실제 제품 제작과 시험을 통해 확인할 예정이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.103-106
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• 2008

본 연구에서는 발사체 비행 중 가속도의 변화로 발생하는 엔진 입구압력의 변화를 고려하여 엔진의 구성품에 미치는 영향을 고찰하였고 그에 따른 엔진 성능 변화를 예측하였다. 엔진의 입구압은 탱크 내의 추진제 수두와 가압 압력 및 압력 손실 등으로 정의되며 이에 따라 발사체가 비행하면서 추진제 소모와 가속도 변화에 의해 입구압력이 변하게 된다. 입구압이 변할 때 펌프 토출압이 변하고 그에 따른 유량 변화로 가스발생기의 압렵변화가 발생하며, 이는 터빈의 출력변화로 이어져 다시 펌프의 토출압 변화로 나타남을 알 수 있었고, 이는 궁극적으로 주연소실의 연소압 변화를 이끌면서 엔진의 성능이 변화함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.78-81
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• 2009

연료펌프에 대한 수력성능시험을 상온의 물을 매질로 하여 실시하였다. 시험된 연료펌프는 개방형 가스발생기 방식의 75톤급 액체로켓엔진에 적용할 목적으로 개발 중에 있다. 시험 결과, 연료펌프는 설계요구조건을 만족하였으며, 설계 유량에서의 양정과 효율은 수치해석에서 추정된 값보다 높았다. 또한 후방 베어링의 출구 압력이 예상보다 높았는데 이는 바이패스 배관의 입구가 좁기 때문이었다. 그리고 바이패스 곡관부의 차압 측정으로 누설 유량을 유추할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권7호
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• pp.80-87
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• 2002

Liquefied petroleum gas (LPG) is used in spark ignition (SI) engines. Fuel injection rate of an injector is affected by fuel temperature and pressure in LPG liquid injection systems for either a multi-point-injection (MPI) or a direct injection (DI) engine. Even fuel injection conditions are varied, the air-fuel ratio should be accurately controlled to reduce exhaust emissions. In this study, a correction factor fur the fuel injection rate of an injector is derived from density ratio and pressure difference ratio. A compensation method of injected fuel amount is proposed for a fuel injection control system. The experimental results for the LPG liquid injection system in a SI engine show that this system works well fur a full range of engine speed and load condition, and the air-fuel ratio is accurately controlled by the proposed correction factor.