• 한국토양환경학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.45-53
• /
• 2000

본 연구에서는 오염토양내 석유계 총탄화수소를 분석하기 위한 추출방법을 비교하였다. 사용된 토양은 사질양토였으며 석유계 총탄화수소로는 디젤오일을 선정하였다. 토양내 디젤오일의 오염농도는 건조질량기준으로 100, 10,000, 50,000mgTPH/kg이었다. 오염토양내 석유계 총탄화수소를 추출하는데 있어서 진탕교반에 의한 추출법이 속시렛장치를 이용한 추출법보다 전반적으로 높은 회수율을 보였다. 진탕교반추출법에서 시료와 용매의 비율을 1 : 5(w/v)로 하여 2시간 동안 진탕교반하였을 때 석유계 총탄화수소의 회수율이 가장 높았다. 동일조건에서 100mg/kg과 50,000mg/kg으로 오염된 토양을 진탕교반추출한 경우 각각 95.9%와 95.5%의 회수율을 보였다. 사용된 용매의 손실량을 측정해 본 결과 진탕추출법이 속시렛추출법에서 보다 손실량이 적었다.

• 유기물자원화
• /
• 제10권2호
• /
• pp.132-139
• /
• 2002

본 연구는 디젤의 오염기간 및 토성이 콤포스팅 처리효율에 미치는 영향을 살펴보고자 실시하였다. 오염경과기간은 15일과 60일로 하였으며 대조실험으로 오염직후의 토양실험도 실시하였다. 연구에 사용된 토양은 실트질양토와 사토이었으며 대상오염물질은 디젤오일이었다. 초기오염농도는 건조질량기준으로 약 10,000mgTPH/kg으로 하였으며, 수분은 각 토성의 수분보유능력의 70%로 조절하였다. 유기물질 보충 및 미생물식종의 목적으로 하수슬러지를 첨가하였으며 토양대 슬러지 혼합비율은 습윤질량비로 1:0.3이었다. 휘발된 TPH양은 초기농도의 0.9-1.8%정도로써 디젤오염토양의 콤포스팅 적용시 디젤은 주로 생물학적인 요인에 의하여 제거되었다. 휘발에 의하여 손실되는 n-alkanes들은 대부분 C10~C17의 성분들이었으며, 특히 C10~C14까지의 성분들이 C15 이상의 성분들보다 휘발이 많이 되었다. 사토의 TPH에 대한 1차반응 분해속도상수 k값은 0.081-0.094/day로 실트질양토의 0.056-0.061/day보다 약 1.5배 정도 높았다. 오염경과기간의 영향을 살펴보면, 60일까지의 오염경과기간으로는 TPH 분해효율의 뚜렷한 차이를 발견할 수 없었다. 이산화탄소회수율은 0.61-0.89이었으며, TPH분해량과 이산화탄소발생량과의 상관계수는 0.90-0.96의 범위에 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.527-527
• /
• 2009

1세대 바이오디젤인 fatty acid methyl ester(FAME)의 문제점을 극복하기 위하여 많은 연구가 진행 중 이다. 소위 차세대 바이오디젤은 triglyceride의 산소 화합물을 제거하여 정유 공정을 통해 생산된 디젤과 동일한 특성을 지닌 탄화수소로 전환시킨 오일이다. 이를 위하여 수소를 첨가하여 산소를 제거 시키는 Hydrodeoxygenation(HDO) 반응이 필요하다. 고온($300-400^{\circ}C$), 고압(50-100 bar)의 혹독한 조건에서 높은 수율과 안정성을 보이는 촉매 개발이 필요하다. 이를 위하여 반응물중의 산소를 효과적으로 제거하기 위하여 산소 전달능이 뛰어난 $CeO_2$ 담체에 열안정성을 높이는 $ZrO_2$를 조합한 $Ce-ZrO_2$ 담체를 선정하였으며 수소첨가 탈산소 반응에 활성을 나타낼 것으로 예상되는 니켈을 활성성분으로 선정하였다. 본 연구에서는 15%Ni-$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ ($0{\leq}x{\leq}1$)촉매를 공침법(co-precipitation)으로 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 소성하였다. 촉매 특성분석은 XRD, BET, H2-TPR을 이용하였다.

• 청정기술
• /
• 제27권2호
• /
• pp.198-204
• /
• 2021

본 연구는 네팔산 자트로파 오일을 원료로 사용하여 바이오디젤을 제조하는 불균일 촉매를 사용하는 2-step 공정에 초점을 맞추었다. 첫 번째 단계로, 네팔산 자트로파 오일에 함유된 FFA의 에스테르화 반응에서 Amberlyst-15의 재사용 횟수가 FFA의 에스테르화 반응에 미치는 영향을 고찰하였다. 두 번째로, 돌로마이트 비드 촉매를 적용한 전이에스테르화 반응의 scale-up 가능성을 확인하고자 하였다. 네팔산 자트로파 씨앗 120 kg을 이용하여 30 L (27 kg)의 자트로파 오일을 얻었으며 씨앗으로부터의 오일 수득율은 약 25.0 wt%이다. 자트로파 오일의 산가와 FFA 함량은 각각 11.3 mgKOH g^-1 및 5.65%로 측정되었다. 비드형태의 Amberlyst-15 촉매를 사용하여 자트로파 오일의 에스테르화 반응을 수행한 결과, 신규 Amberlyst-15 촉매를 사용한 경우 반응 생성물의 산가는 0.26 mgKOH g^-1까지 낮출 수 있었다. Amberlyst-15 촉매의 재생을 거듭할수록 Amberlyst-15 촉매가 비활성화되어 에스테르화 반응 성능이 저하됨을 알 수 있다. 비활성화의 원인은 촉매가 부서짐과 동시에 불순물이 침적되기 때문인 것으로 판단된다. 자트로파 오일의 에스테르화 반응에 Amberlyst-15 촉매를 5회까지 반복하여 재사용할 수 있음을 알 수 있다. 두 번째 단계인 전이에스테르화 반응에는 돌로마이트 촉매를 비드 형태로 대량 제조하여 사용하였다. 돌로마이트 비드 촉매가 90 g 장착된 spinning catalyst basket 반응기에서 전처리된 자트로파 오일의 전이에스테르화 반응을 통해서 반응 시작 후 2 h 후에 바이오 디젤 89.1 wt%에 도달하였으며, 이는 동일한 조건에서 soybean oil 의 전이에스테르화 반응 실험 결과와 거의 유사하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
• /
• pp.1121-1126
• /
• 2003

Strength evaluation was carried out for the fillet and oil hole of crankshaft of medium speed diesel HiMSEN engine to verify initial concept design. Alternating torque obtained from torsional vibration analysis and radial force due to firing pressure were applied. It was assumed that the maximum alternating torque and radial force occur simultaneously. Weak points in view of fatigue are proceeding fillet and crank pin fillet area and the minimum normalized fatigue safety factor is 1.17 at crank pin fillet. The fatigue strength of the oil hole was evaluated to verify the effect of the surface roughness of the oil hole. As results, the specific level of the inner surface roughness and the polishing depth of the oil hole for sufficient fatigue strength was suggested. The maximum stress value and stress distribution at the inner surface of the oil hole can be easily estimated at initial design stage by the newly developed method.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.51-59
• /
• 2001

A diesel engine oil formulated in KRICT and a commercial diesel engine oil (API CG-4) were tested by car and their Kinematic Viscosity, TAN, TBN, metal content, additive depletion, anti-wear property and IR analysis were analyzed. From the research, both of the tested oils had almost the same properties f3r the change of TAN and TBN, but the change of Kinematic Viscosity of formulated oil was slightly higher than that of commercial oil. The iron content in the commercial oil increased rapidly from 7000 km while that of the formulated oil was still low. These results were confirmed by the anti-wear test with a 4-ball wear test machine for the each samples. Also, for the commercial oil, the depletion factor of the Zn-DTP which was added as an anti-wear property did not change any more after 7000 km. But, that of the formulated oil changed continuously to 8000 km, which means that the ability to prevent wear of the sliding pairs exists for the formulated oil. From the analysis results of oil properties obtained by field test, it was found that the commercial oil could be used only within 7000 km, but the formulated oil could be used more than 8000 km without severe wear of the sliding parts in the diesel engine.

• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.75-80
• /
• 2021

NOx의 배출저감 방법으로 선박용 디젤엔진의 최적화만으로는 배기가스의 NOx 배출량 제한을 만족시킬 수 없기 때문에 반드시 배기가스를 후처리하여 NOx를 저감할 수 있는 방안이 요구된다. 본 연구에서는 현재 개발 중에 있는 선박용 SCR 촉매 유닛 일체형 덕트용 오일 버너 시스템에서 요소수를 NH3로 효과적으로 변환하기 위한 이류체 노즐과 믹싱 챔버 덕트에 관한 설계 타당성 여부를 속도분포 및 온도분포에 대한 전산열유동 해석을 통해 검토하고자 한다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.715-725
• /
• 2013

바이오디젤은 세계 화석연료의 흐름을 변화시킬 수 있는 환경 친화적 대체물질로 관심의 대상이 되고 있으며 대체연료 외에도 다양한 분야에서 수많은 응용 연구가 진행되고 있다. 최근에는 원유의 정제로부터 얻어진 석유제품을 대체하려는 다양한 움직임이 활발하게 진행되고 있다. 그 중 윤활기유로서의 식물성 오일은 급속도로 발전된 석유산업으로 인해 상용화 되지 못했던 오일로 관심의 대상이 되고 있으며 자연친화적 생분해성과 무독성, 윤활유로서의 낮은 휘발성과 우수한 계면윤활 등 대체 오일로써 충분한 가능성을 지니고 있다. 하지만 우수한 윤활 및 마모성능에도 불구하고 윤활연구에 넓게 활용되지 못했던 이유 중에는 지방산메틸에스테르가 갖는 열악한 산화안정성(oxidation stability) 및 열화안정도(thermal stability) 때문으로 보고되고 있다. 따라서 바이오디젤을 윤활기유 내 일정비율로 혼합하여 윤활성능 및 산화안정성의 변화를 확인하였으며 사구식 내마모 성능시험 후 발생되는 산화 및 열화현상을 알아보았다. 또한 산화에 따른 혼합 오일의 윤활특성 변화를 분석하였으며 이러한 결과를 바탕으로 윤활유 또는 윤활 향상제로서의 가능성을 살펴보았다.

• 청정기술
• /
• 제19권3호
• /
• pp.313-319
• /
• 2013

본 연구에서는 유리지방산을 4% 포함한 어유로부터 바이오디젤을 제조하기 위해 산촉매를 이용한 에스테르화 반응과 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응을 수행하였다. 실험에 사용된 어유는 GS바이오사(社)로부터 공급받은 베트남산 메기(catfish)에서 추출된 오일을 사용하였다. 에스테르화 반응에 대하여 불균질계 고체 산촉매로 Amberlyst-15와 Amberlyst BD-20을 이용하였으며 균질계 산촉매로 황산을 사용하였다. 에스테르화 반응에 의한 유리지방산 제거율이 가장 높은 촉매는 황산으로 나타났으며 반응시간도 가장 짧게 나타났다. 3종의 염기촉매 KOH, $NaOCH_3$, NaOH를 이용하여 어유의 전이에스테르화 반응 특성을 조사한 결과 KOH 촉매가 가장 적합한 것으로 나타났다. $NaOCH_3$와 NaOH 촉매의 경우 전이에스테르화 반응시 글리세롤과 바이오디젤이 일정한 조건에서 고형화 현상이 관찰되었으며 비누화 반응이 진행된 것으로 판단된다. KOH 촉매를 이용하여 초기 원료 산가와 메탄올 투입량이 전이에스테르화 반응에 미치는 영향을 조사한 결과 초기 원료오일의 산가는 낮을수록 좋았으며 메탄올과 오일의 몰비는 9:1이 적합한 것으로 도출되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.589-593
• /
• 2007

재생 가능한 자원인 동식물성 기름을 원료로 제조되는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정을 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 대부분의 상용화 공정은 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 근거하고 있으며 높은 생산성을 위해 연속 공정을 채택하고 있다. 원료유 중의 유리지방산(free fatty acid, FFA)은 염기 촉매와 반응하여 지방산염(Soap)과 수분을 생성하며 반응촉매의 투입양을 증가시카고 반응 후에 글리세롤과 지방산 메틸에스테르와의 분리를 어렵게 만든다. 높은 수율과 후속공정의 부하를 줄이기 위해서는 식물성 원료유 중의 FFA는 고체 산촉매 하에서 메탄올과 에스테르화 반응시켜 전환 제거되어야 한다. 본 연구에서는 고체산 촉매인 Amberlyst-15을 충전한 4단 PBR(Packed Bed Reactor, 충전율 60%(v/v))에서 반응시간과 반응온도에 따른 대두원유의 전처리 효율을 조사하였으며 최적 전처리 조건을 도출하였다. 최적 전처리 조건에서 대두원유는 초기 산가 1.6에서 0.4-0.6으로 연속 전처리할 수 있었다. 본 연구에서는 연속 흐름 반응기인 PFR(Plug Flow Reactor)와 4단 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 균질계 촉매인 KOH 존재하에 대두유와 메탄올과의 전이에스테르화 반응 특성을 조사하였으며 각 연속 반응시스템에서 최적 운전 조건을 도출하였다. PFR 반응기에서 반응온도, 반응시간, 반응물 흐름방향, static mixer(SM) 개수에 따른 반응특성을 조사한 결과, PFR에서의 최적 반응조건은 하향류 흐름 방향과 3개의 SM를 설치한 조건에서 반응시간 5.8분, 반응온도 90$^{\cdot}C$, 메탄올:오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%로 도출되었다. CSTR 반응기에서는 반응온도와 체류시간에 따른 반응특성을 조사하였으며 최적반응 조건으로 반응온도 80$^{\cdot}C$, 메탄올/오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%, 체류시간 18.4분, 교반속도 250rpm로 조사되었다.