• 오토저널
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• 제17권3호
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• pp.1-10
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• 1995

디젤자동차로부터 배출되는 입자상 물질은 건강에 나쁘기 때문에 1980년에 미국환경보호청(EPA)에 의해서 디젤승용차 및 디젤 소형트럭의 입자상 물질 규제가 제정되고 이의 대책으로서 엔진 개조와 병행해서 후처리장치, 주로 입자상 물질 트랩 시스템의 개발이 미국, 유럽, 일본에서 시작되었다. 트랩시스템은 아직 개발단계에 있고 여러가지로 개발과 개량이 계속되고 있다. 여기에서는 그들의 개발의 동향을 소개한다. 1. 입자상 물질 트랩 시스템. 2. 입자상 물질 트랩 시스템의 개발 상황.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.641-647
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• 2017

디젤 엔진은 가솔린기관에 비해 강력한 파워와 연료의 경제성 및 $CO_2$ 배출양이 적어 상용차뿐만 아니라 일반승용차에서도 시장의 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 디젤 엔진의 연소특성상 국부적인 고온반응 영역에서 질소산화물과 확산연소 영역에서 입자상물질이 많이 배출되므로 엄격해진 배기규제를 충족시키기 위해서 자동차와 선박등 촉매후처리장치 장착의 비중이 점차 증가하고 있다. 그 중 입자상물질 저감장치로써 입자상물질필터가 장착되어 왔으나 PM중 약 50%가 연료와 엔진오일에서 석출된 재 성분이 침적되면 필터를 손상시키므로 고온의 연소방식이 아닌 세정제를 이용한 제거기술이 절실히 필요하다. 이 연구의 목적은 디젤 엔진용 촉매코팅된 디젤입자상물질필터에 침적된 재를 세정을 함에 있어서 촉매의 물질의 물리화학적인 특성을 연구하는 것이다. 30분 동안 세정제에 담근 S4 샘플은 침투력이 강한 성분으로 인하여 입자들끼리 응집되고 수축되었다. 재에 침투력이 강한 침투제와 물과 기름을 혼합시켜주는 계면활성제 성분이 적절하게 제조된 S1 샘플의 세정특성이 가장 좋았다. 침투제인 수산화칼륨과 규산나트륨 성분이 첨가된 S4 샘플의 와쉬코트 손실률은 약 13%로 증가하였다. 촉매코팅된 디젤입자상물질필터의 와쉬코트 손실률이 약 13% 이하조건에서 유해가스 성분을 저감시킬 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.362-367
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• 2017

본 연구에서는 입자상물질 저감을 위해 개발한 디젤미립자 필터를 선박용 고속 디젤엔진에 적용하여 측정방법에 따른 저감효율을 비교 분석하였다. 시험에 사용된 엔진은 최고출력 403 kW의 4행정 기계식 선박용 고속 디젤엔진이며, 선박 엔진의 부하와 회전속도 제어를 위해 AC 동력계를 사용하였다. 선박 엔진 시험주기인 E3 cycle의 네 운전조건에서 저감효율을 측정하였으며, 측정방법으로는 입자상물질 및 soot의 저감특성을 살펴보기 위해 분류희석 방법과 광흡수법이 적용된 계측기를 각각 이용하였다. 디젤미립자 필터 적용에 따른 저감효율 측정 결과, 엔진허용 배압을 충족함과 동시에 입자상물질의 경우 76 ~ 91 %, soot(${\approx}$블랙카본)은 90 %이상 확인할 수 있었다. 이 결과로부터, 선박용 디젤엔진에서 배출되는 입자상물질 및 soot 저감기술로 디젤미립자 필터 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 또한, 측정방법별 저감효율이 상이한 결과로부터 측정방법의 단일화 필요성을 확인할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권6호
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• pp.41-54
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• 1995

A mathematical model for wall-flow monolith ceramic diesel particulate filter was developed in order to describe the processes which take place in the filter during regeneration. The major output of the model comprises ceramic wall temperature and regeneration time(soot reduction). Various numerical tests were performed to demonstrate how the gas oxygen concentration, flow rate and the initial particulate trap loading affect the regeneration time and peak trap temperature. The model is shown to b in reasonable agreement with the published experimental results. This model can be applied to predict the thermal shock failure due to high temperature during combustion regeneration process.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.361-363
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• 2000

디젤 자동차는 가솔린 자동차에 비하여 연료소비효율이 높고, 경제성이 좋으며 고출력을 낼 수 있어 이에 대한 수요가 증가하고 있지만, 디젤엔진에서 배출되는 매연과 가스로 인한 오염도 심각한 수준에 달하였다. 엔진의 전자화, 고압분사기술등 여러 자동차 관련기술의 발달로 배출오염물질의 저감에 큰 발전을 이루어 왔으나, 계속적으로 강화되어지는 배출규제에 맞추기 위해서는 입자상 물질 후처리 장치의 개발이 가장 현실적인 대안으로 제기되고 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.327-328
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• 2003

경유자동차는 연료 특성상 매연을 포함한 입자상물질을 다량 배출하고 있으며, 이러한 디젤입자상물질은 인체에 유해한 발암성 및 돌연변이원성 물질들을 함유하고 있기 때문에 호흡 등을 통한 인체 유입시 건강에 매우 유해하다. 그러므로 디젤입자상물질을 저감시키기 위한 여러 가지 기술들 중 발생된 배출가스가 배기관을 통해 대기중으로 배출되기 전에 엔진 연소실과 배기관 사이에 후처리장치와 같은 기술들을 이용하여 이를 저감시키고 있다. 본 연구에서는 후처리장치들 중 세라믹필터에 백금과 같은 산화성이 우수한 촉매를 코팅하여 만든 촉매식 매연여과장치(DPF ; diesel particulate filter, SK제공)를 사용하였을 때 입자저감성능 및 입자크기별 분포특성을 살펴보고자 하였다. 이를 통해 도시대기오염 저감대책을 기초자료 및 환경학적, 보건학적 연구에 적극 활용하고자 한다. (중략)

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.351-358
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• 2015

세계적인 배출가스 규제의 강화와 함께 화석 연료의 매장량 감소와 유가 상승은 새로운 엔진 기술 개발을 촉진시켰다. 가솔린 직접 분사(GDI; Gasoline Direct Injection) 엔진은 연료를 직접 연소실에 공급하고 정밀한 연소제어를 통해 공연비가 희박한 혼합 상태에서도 연소가 가능하게 하였는데, 이러한 방식은 기존 포트 분사 엔진보다 연비와 출력을 모두 향상시킬 수 있다. 하지만 GDI엔진은 디젤 엔진의 경우와 마찬가지로 soot 발생률이 높아짐에 따라 입자상 물질의 배출이 증대되는 문제를 안고 있다. 이러한 문제를 해소하고자 본 연구에서는 가솔린 입자상 물질 필터(GPF; Gasoline Particulate Filter)를 개발하여 입자상 물질의 배출정도를 저감시키고자 하였다. 필터의 설계 효율에 따라 3가지의 Metal foam 필터와 단일 Metal fiber 필터를 실험에 적용하여 PM과 PN의 저감률을 비교하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.68-76
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• 2006

The minimization of maximum DPF wall temperature and the fast Light-off during regeneration are the targets for the high durability of the DPF system and the high efficiency of regeneration. In order to predict transient thermal response of DPF, one-channel numerical modeling has been adopted. The effect of the ratio of length to diameter(L/D), cell density, the amount of soot loading on temporal thermal response and regeneration characteristics has been numerically investigated under two different running conditions: city driving mode and high speed mode. The results indicate that the maximum wall temperature of DPF increase with increasing 'L/D' in 'High speed mode'. For 'City driving mode', the maximum wall temperature decreases with increasing 'L/D' in the range of $'L/D{\geq}0.6'$. The maximum temperature decreases with increasing cell density because heat conduction and heat capacity are increased. It is also found that the effect of amount of soot loading on light-off time is negligible.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.974-981
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• 2019

미세먼지발생 문제는 커다란 사회적 문제로 대두되고 있다. 선박에서는 주 추진 동력원으로 디젤엔진을 주로 사용하고 있다. 본 연구에서는 디젤엔진에서 발생하는 미세먼지로 알려진 입자상 물질을 줄이기 위해서 디젤엔진의 후처리시스템으로 사용 중인 DPF(디젤미립자 필터, Diesel particulate filter)를 소개하고자 한다. DPF의 소재로는 Cordierite와 SiC (Silicon carbide)의 두 가지가 사용되고 있다. 본 논문에서는 SiC DPF에 사용되는 접합제의 물성 향상을 위해서 기존 접합제로 사용된 SiC 계열의 물질 대신 코디얼라이트를 사용하여 열팽창계수 변화를 통한 고온 변형에 대한 열 내구성을 평가하였으며, 접합제와 Segment 사이의 결합을 결정짓는 바탕제에 주성분인 실리카졸의 pH 변화에 따른 물성 변화를 확인하였다. 이를 기반으로 실리카 졸의 반응성을 높이기 위해 Siline계 커플링제를 첨가하거나 SiC를 일부 첨가함으로써 접합제의 물성 변화의 영향에 대해서 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.176-180
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• 2013

After-treatment apparatus ceramic DPF (diesel particulate filter) have been applied to reduce harmful particulate matters(PM) among emissions from diesel engines so far, but they are easy to be fragile and weak in thermal shock. This research aims to investigate a metal type filter which is superior in mechanical strength and heat conduction rate and is beneficial economically in manufacturing. Basic performance of metal DPF such asloading test, temperature gradient test, thermal shock test, heat resistant test and back pressure was carried out. And then their experimental data provided key informations in designing and manufacturing such as detailed structures of metal mesh filter. Also diesel engine and vehicle of 2957cc displacement was tested under lug-down 3 mode and CVS-75 mode. PM reduction efficiency was 54.5% using metal DPF without loss of performance and fuel consumption.