• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.281-290
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• 2018

최근 선진국을 중심으로 고연비-저배출 내연기관 (디젤) 자동차 보급의 필요성이 대두되면서 기존 촉매후처리 장치의 저온성능 강화를 위한 기술적 방안들이 시급히 요구되고 있다. 본 논문에서는 디젤엔진 배출 탄소입자상 물질의 연소반응에 있어 연료함유 촉매(Fuel-Borne Catalyst)와 페로브스카이트(Perovskite)의 복합촉매 시스템이 보이는 상용모델촉매 대비 우수한 저온 연소성능과 이의 Perovskite 촉매 조성에 대한 의존성에 관해 논하였다. Fe/Ce 계열 연료함유 촉매가 A-site 원소(La)에 K이 부분치환되고, B-site 금속이 Fe인 Perovskite 촉매와 복합화될 때 상대적으로 우수한 저온 연소성능 개선효과가 관찰되었다. 이를 관찰하기 위해 연료함유 촉매가 함유되거나 함유하지 않은 탄소 입자상 물질과 다양한 조성의 La 계열 Perovskite 촉매를 혼합한 고정층에 대한 온도상승 산화반응 실험(Temperature-Programmed Oxidation)을 수행하였으며, 이산화탄소 생성과 질소산화물 농도 저하 패턴의 연동특성을 통해 두 촉매의 상호 연계작용을 유추하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.577-583
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• 2011

비도로 차량용 디젤엔진의 Tier 4 interim 규제를 만족하기 위하여 입자상물질과 질소산화물 배출량은 현행 규제 대비 각각 95%, 30% 저감되어야 하며, 입자상 물질을 저감하기위한 방법으로 디젤산화촉매, 부분유량 매연 여과장치 및 매연여과장치가 비도로 차량용 디젤엔진에 적용될 수 있다. 또한 질소산화물을 저감하기위해 배기가스 재순환방법, 선택적 환원촉매와 희박 질소산화물 포집장치 등이 적용될 수 있다. 본 연구에서는 56kW급 off-road 차량에서의 입자상물질과 질소산화물을 저감하기위해 매연여과장치와 고압루프 배기가스재순환 시스템이 연구되었다. 실험결과로서 디젤산화촉매와 매연여과장치는 입자상물질을 저감하는데 매우 효과적이었으며 낮은 배압과 함께 출력손실도 5%이내였다. 고압루프 배기가스재순환을 적용한 결과 중 저부하 조건에서 효과적으로 질소산화물을 저감하였으며 배기가스재순환율이 높을수록 질소산화물의 저감율도 증가하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.62-68
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• 2004

To comply with stringent exhaust emission standards, it is necessary to reserch on some better quality of automotive fuels. Sulfur in fuels is sulfur compound by DOC and then it caused to the increase of PM on the surface of the catalyst. This research is focused on diesel emission characteristics and poisoning effect on Diesel Oxidation Catalyst when Ultra Low Sulfur Diesel(ULSD) and biodiesel are applied simultaneously. The biodiesel is used to improve viscosity of fuel specially in fuel injection system of engine since the introduction of ULSD may degrade viscosity in the process of desulfurization. Furthermore, this study may provide some basic data for the design of emissions reduction technology.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.68-75
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• 2001

In this paper, a number of supported metal oxides and perovskite type catalysts were investigated for the NOx reduction from the diesel engine exhaust gas. All catalysts were made into pellets type with diameter of 3-4 mm alumina(Al$_2$O$_3$) as a supporter. These samples were tested by real diesel exhaust gas which contains CO, hydrocarbons and soot in the temperature range of 150~55$0^{\circ}C$ with the $3300h^{-1}$ space velocity (SV). Among the results, several promising catalysts showed NOx conversion above 50% in the temperature range of 150-35$0^{\circ}C$. From these results supported metal oxides catalysts and perovskite type could be recommended for the practical application to the automobile exhaust treatments.

• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.227-238
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• 2016

본 리뷰 논문은 지지화된 또는 고정화된 금속들 중 선택적 알코올 산화 반응에 적용된 나노 크기의 여러 금속 촉매들에 대해 집중적으로 서술한다. 금속 나노 촉매들은 넓은 표면적을 지닌 고체 지지체들의 표면 위에 금속 나노 입자들의 고른 분산을 통해 얻어진다. 이러한 나노 촉매들은 유기 합성, 연료 전지, 바이오 디젤 생산, 오일 크래킹, 에너지변환 및 저장, 의약, 수처리, 고체 로켓 추진체, 염료 제조 등 학문적 산업적 측면 모두 다양하게 사용될 수 있다. 더욱이, 응용성이 풍부한 중간체들을 생산하는 호기성 알코올 산화 반응에서 금속 나노 재료는 촉매로써 매우 중요하다. 금, 팔라듐, 류테늄, 바나디움 등과 같은 지지화된 금속 나노 촉매들의 알코올 산화 반응은 기존의 화학 당량적 반응과 달리 비용을 경감시키고 부반응물들을 줄임으로써 경제적이고 친환경적이다. 뿐만 아니라, 상온에서 진행된 나노 촉매 알코올 산화 반응에 대해서도 소개된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.80-86
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• 2005

In this study, we investigated the characteristics of the conversion efficiency and the effect of ageing Diesel Oxidation Catalyst (DOC). The DOC was composed of Warm-up Catalytic Converter (WCC) and Underbody Catalytic Converter (UCC). As the result, the conversion efficiency of THC was 10$\~$50$\%$ on WCC and 30$\~$40$\%$ on UCC .The conversion efficiency of CO was 80$\~$90$\%$ on WCC and remained 10$\~$20$\%$ of CO was purified on UCC. The WCC shows high conversion efficiency on CO. After 20 hours aging process of engine bench, conversion efficiencies of THC and CO were improved a little, because it was activated catalyst surface by 20 hours aging. In case of 80 hours aging, the conversion efficiencies of THC and CO were decreased on WCC. However, the UCC was not affected by aging process .

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.110-119
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• 2008

Computer methods with simplified mathematical models in conjunction with empirical model parameters can be efficiently practiced into an optimization of a diesel aftertreatment system. Components of prime interests are diesel particulate filter, diesel oxidation catalyst and de-$NO_x$ catalytic converter. de-$NO_x$, de-PM, and de-HC processes in each part are individually modeled, formulated and then combined into an integrated analysis procedure for a unified simulation of the diesel emission aftertreatment. The model is empirically tuned and validated with comprehensive engine and laboratory data. The effects of emission species and space velocity on the $NO_x$ and soot reductions are parametrically investigated. A lowered $NO_2/NO_x$ ratio due to PM oxidation in DPF contributes to promote the $NO_x$ reduction by SCR at intermediate gas temperatures. $NO_x$ reduction is inert to the PM oxidation at high temperatures. Rate of PM trapping strongly depends on temperature and $NO_x$ concentration.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.68-76
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• 2008

Diesel $NO_x$ reduction by $NH_3$-SCR in conjunction with the effective oxidation precatalyst was analytically investigated. Physicochemical processes in regard to $NH_3$-SCR $NO_x$ reduction and catalytic NO-$NO_2$ conversion are formulated with detailed descriptions on the commanding reactions. A unified model is correctly validated with experimental data in terms of extents of $NO_x$ reduction by SCR and NO-$NO_2$ conversion by DOC. The present deterministic model based on the rate expressions of Langmuir-Hinshelwood reaction scheme finds a conversion extent directly. A series of numerical experiments concomitant with parametric analysis of the $NO_x$ reduction was conducted. $NO_x$ reduction is promoted in proportion to DOC volume ar lower temperatures and an opposite holds at lower space velocity and intermediate temperatures. $NO_x$ conversion is weakly correlated to the space velocity and the DOC volume at higher exhaust temperature. In DOC-SCR system, the $NO_x$ reduction efficiency depends on the $NH_3/NO_x$ ratio.

• 대한환경공학회지
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• 제32권10호
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• pp.957-964
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• 2010

경유차 배출가스에 의해 활성이 크게 저하된, 촉매가 담지된 자연 재생식 매연 저감장치인 DPF를 대상으로 여러 가지 조건에서 재제조를 수행한 후 재제조된 DPF의 일산화탄소(CO)와 총 탄화수소(THC) 그리고 입자상 물질(PM)의 저감효율과 DPF 표면 물성 특성을 분석하여 사용후 DPF에 대한 재제조 효과를 관찰하였다. 재제조된 DPF에 대한 오염물질 저감성능 평가는 제작된 디젤 엔진 다이나모 장치를 이용, 배기가스를 일부 우회시켜 온도와 공간속도 조절이 가능한 촉매 반응장치로 수행 하였으며, DPF 표면 물성 분석은 광학현미경, EDX, ICP, TGA 그리고 porosimeter를 이용 하였다. 연구 수행 결과 사용 후 DPF를 본 연구에서 적용된 고온 배소 세정, 산성/염기성 용액에 의한 초음파 세정, 세정 후 촉매 활성성분 재 함침에 의한 재제조를 수행할 경우, 재제조된 DPF의 성능이 신품 성능대비 95% 이상으로 회복되는 것을 확인 하였으며, 광학현미경, EDX, TGA와 ICP등의 분석을 통해 본 연구 조건에서의 재제조 과정으로, DPF의 활성저하 원인이 되었던 각종 불순성분 대부분이 사용후 DPF 표면으로 부터 제거되는 것을 확인 하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제14권4호
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• pp.387-392
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• 1998

Recently, among after-treatment devices which have high possibility of utility, diesel oxidation catalyst (DOC) is concerned over the world. DOC oxidizes pollutants by means of activate-reaction during by -passing in the catalyst, in doing so, conversion efficiency of PM, CO and HC is high, and this device does not have an effect on engine performance because back pressure is not nearly increased. But, as a small amount of sulfur content in fuel is oxidized, it makes sulfate, which is absorbed on the surface of catalyst. So, in this study, the experiment is carried out by means of using ordinary fuel (0.1wt%) and low sulfur fuel (0.05wt%) with DOC, and the emission gas of diesel engine is measured.