• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.658-665
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• 2014

선박용 디젤엔진에서 천연가스의 사용기술은 NOx, SOx 및 GHG의 배출을 단독으로 크게 삭감할 수 있는 기술이다. 특히 셰일가스의 등장으로 가스의 공급이 확대될 것으로 예상되는 가운데 추진기관용 2행정기관에의 이용이 적극적으로 개발 검토되고 있다. 가스엔진의 출력성능은 디젤기관과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으며 연료소비율은 약간 개선되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 배기특성에 있어서는 연소기술에 따라서 다른 성능을 나타내고 있으며 희박연소기술에 의하여 NOx 배출량은 85%정도의 감축이 가능한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 가스엔진의 연소생성물의 발생량을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 희박연소의 영향은 물론 예혼합연소와 확산연소에 의한 영향도 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이를 위해서 실린더 내 상태변화는 2영역모델(Two-zone model)을 이용하고 열발생율 패턴은 Wiebe 함수를 이용하며, 공연비를 입력데이터로 하여 다양한 연소조건에서의 배기생성물의 발생량 예측을 가능하게 하였다.

• 청정기술
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• 제26권1호
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• pp.22-29
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• 2020

최근 미세먼지 증가로 인하여 디젤엔진의 배출 규제가 강화됨에 따라 디젤 매연여과장치에 관심이 급증하게 되었으며, 특히 디젤 배기가스 후처리 장치의 고효율화에 대한 기술개발이 더욱 요구되고 있다. 이에 대한 일환으로서 디젤매연여과장치(diesel particulate filter, DPF) 내 배기가스의 유동 균일도를 향상시키고 배압을 낮추어서 배기가스처리 효율을 높이는 연구가 많이 되고 있다. 본 연구에서는 ANSYS Fluent를 이용하여 직경 12"의 DPF와 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)를 장착한 디젤 매연여과장치에서의 배기가스의 유속과 온도, DPF IO ratio, Ash와 PM양에 따른 배압에 미치는 영향을 시뮬레이션 하여 배압을 낮추는 최적화 연구를 하였다. 결과로서 배기가스의 온도와 유속이 낮을수록 배압이 낮아졌으며, PM양이 Ash양보다 배압에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타냈다. 또한 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 배압이 더 낮게 나타냈으나, 유동 균일도의 경우는 다양한 변수에 관계없이 일정하게 나타냈다. european stationary cycle (ESC), european transient cycle (ETC) 조건에서 PM의 정화효율은 비대칭, 대칭 DPF 관계없이 유사하나, particle number (PN)의 정화효율에서는 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 높게 나타냈다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.24-32
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• 2015

국내외적으로 디젤엔진에 대한 배출가스 규제가 강화되고 있고 다양한 방식의 엔진연소 및 후처리 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 질소산화물(NOx)의 제거방법으로는 HC-SCR, LNT, Urea-SCR 등이 있으며, Urea-SCR은 높은 변환 효율 및 연비특성으로 향후 NOx의 저감을 위한 유력한 기술로 많은 기술개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 요소함량의 변화에 따른 요소수의 물리적/화학적 특성을 조사하고 배출가스의 특성을 분석하였다. 요소함량의 증가에 따른 요소수의 뷰렛, 알데히드, 인산염 함량은 증가하였으며, 배출가스 중 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 및 입자상물질(PM)의 배출량 변화는 미미하였다. 질소산화물(NOx)의 배출량은 요소함량이 증가함에 따라 감소하였으며, 30.0 wt%이상의 요소수에서는 질소산화물의 저감효율이 80 %이상을 나타내었다.

• 청정기술
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• 제14권2호
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• pp.144-151
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• 2008

천연가스로부터 합성가스를 거쳐 제조되는 디메틸에테르가 디젤 대체연료로서 가지는 환경적 가치를 평가하기 위하여 전과정평가를 실시하였다. 전과정평가를 위한 시스템 경계 안에는 디젤과 디메틸에테르 두 물질에 대한 원료 물질의 획득부터 연소를 통한 최종 소비까지의 과정이 포함되었다. 디젤과 디메틸에테르 각각에 대한 목록분석을 실시한 결과 천연자원의 소모와 대기오염물질의 배출이 두 물질과 관련된 가장 중요한 환경오염인자라는 것을 알 수 있었다. 두 물질에 대한 영향평가의 결과로부터 인간의 건강과 생태계 보전이라는 측면에서는 디메틸에테르가 환경적으로 우수하지만 천연자원의 고갈이라는 측면에서는 디젤이 보다 우수함을 알 수 있었다. 목록분석과 영향평가의 결과를 바탕으로 디젤 대체연료로서 디메틸에테르가 가지는 환경적 가치를 제고하기 위한 방안을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권7호
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• pp.689-696
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• 2010

디젤엔진은 높은 열효율과 우수한 연비 성능 등의 장점을 가지고 있으나, 기화된 연료와 주변 공기가 혼합된 후 착화되는 과정을 거치기 때문에 이론 공연비 영역에서는 질소산화물(NOx) 배출이 증가되는 문제점을 가지고 있다. 최근 활발히 연구되고 있는 높은 정화 효율을 가진 LNT 촉매는 희박 분위기 조건에서는 NOx를 흡장하게 되고 과농한 분위기에서는 환원 분위기 형성을 통하여 NOx를 저감시키게 된다. 희박 공연비에서 동작하는 디젤 엔진에서는 이러한 환원 과정을 이루기 위해 주기적으로 과농한 분위기를 형성해주어야만 하는데, 이러한 연구는 NOx 저감을 위해 HC를 포함한 환원제의 농도를 제어하는 기술로서 본 연구에서는 디젤을 연료로 하는 수소농후가스 발생장치를 이용하여 LNT 촉매에 환원제로서 수소농후가스를 직접 공급하는 방식으로 LNT 촉매의 NOx 저감 특성을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.789-798
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• 2011

본 연구에서는 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물의 저감을 위한 후처리장치인 LNT(Lean NOx Trap, 흡장형 De-NOx 촉매)의 특성을 파악하였다. 먼저 희박한 배출가스 상태에서의 질소산화물 중 산화질소에 대한 촉매의 기본적인 흡장성능을 알아본 후, 다양한 환원제를 분사하여 인위적으로 배출가스를 농후한 상태를 만들었다. 농후한 상태에서는 희박한 상태에서 촉매 내에 흡장되어 있던 산화질소가 촉매의 환원반응에 의해서 질소로 전환된 후 촉매후단부에서 산화질소 배출농도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 LNT(Lean NOx Trap)시편은 실제 디젤 차량에서 사용되는 LNT 촉매로부터 Reactor에 장착될 수 있도록 작은 사이즈로 절단 및 가공된 후, SUS304의 stainless 재질로 재가공 처리한 후에 Micro bench-flow reactor에 장착하였다. 분사된 피드가스성분들은 실제 배출가스의 분위기를 만들기 위해서 각각 3가지의 가열성분, 비가열 성분으로 나누어 분사된다. 이러한 조건들에서 다양한 반응온도와 공간속도를 반응변수로 하여 LNT(Lean NOx Trap)의 흡장성능과 환원제종류에 따른 산화질소의 배출특성을 파악하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.59-67
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• 2000

Recently the world is faced with the very serious problems related to the increasing use of the conventional petroleum fuels. THe air pollutions in big cities were also occurred by the exhaust emissions from automobiles. many researchers have been attracted various oxygenated fuels as an alternative fuel and a renewable fuel for the measure of these problems. In this study the effect of oxygen in fuel on the exhaust gas emissions has been investigated with oxygenated fuels as an alternative fuel for diesel engine. The exhaust gas emission were investigated by comparing with that of the diesel fuel. The vegetable fuel oil such as soybean oil gives lower smoke level than that with diesel fuel. Furthermore the smoke emission is more affected by the oxygen content in fuel than by the fuel viscosity. This study concluded that the fuels including oxygen might be a good measure to reduce smoke in diesel engine because the oxygen strongly influenced the combustion process.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.76-81
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• 2006

Modem after-treatment technology has been developed variously in order to decrease exhausted emission in diesel engine. However, it seems very difficult to comply with updated stringent emission standards. Specially, it has been many years that exhaust gas from gasoline automobile rather than from diesel is the major object concerned by Korea and other countries, and it is strongly required on the reduction techniques on harmful NOx and PM among those compositions. Thus, this research focused on the electronic control EGR and the target for this research is heavy-duty turbo-diesel engine with EGR technology(High pressure route and low pressure route system).

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.85-90
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• 2006

Since air pollution has become a globally critical issue and exhaust emissions from automobiles cause a major source of air pollution, many countries including advanced countries have stipulated stringent emission regulations. This test was conducted on the effect of continuous regeneration diesel particulate filter and cooled-EGR, and 15ppm low sulfur diesel was used as a test fuel. Exhaust emissions, PM, NOx, CO, HC and Soots were measured and compared under D-13modes. Through durability test on diesel particulate filter, regeneration characteristics and control technology on PM were investigated in overall.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.33-42
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• 2002

Recently, our world is faced with very serious and hard problems related to the air pollution due to the exhaust emissions of the diesel engine. In this paper, the effect of oxygen component in fuel on the exhaust emissions has been investigated fur direct injection diesel engine. It was tested to estimate change of engine performance and exhaust emission characteristics for the commercial diesel fuel and oxygenate blended fuel which has three kinds of mixed ratio. And, it was tried to analyze not only total hydrocarbon but individual hydrocarbon components from Cl to C6 in exhaust gas using gas chromatography to seek the reason far remarkable reduction of smoke emission. This study was carried out by comparing the chromatogram with diesel fuel and diesel feel blended DGM(diethylene glycol dimethyl ether) 5%. The results of this study show that individual hydrocarbon(C1∼C6) as well as total hydrocarbon of oxygenated fuel is reduced remarkably than that of diesel fuel.