• 한국가시화정보학회지
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• 제16권2호
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• pp.7-15
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• 2018

The fluid-flow characteristics of flue-gas-recirculation (FGR) system can have a significant effect on system efficiency of a sintering plant. The flow characteristics in the system were investigated. A sintering plant with FGR system was modeled. Numerical visualization was performed and flow characteristics were analyzed. Characteristics of the flow distribution of the branch ducts, the inflow of air into the recirculating hood, and the flow in the hood were discussed. Based on the results three suggestions were proposed: (1) distribution of branch duct flowrate upstream, (2) installation of external air ducts in the hood, and (3) installation of baffles at the hood corners. The suggestions were tested numerical and experimental visualization methods. The suggestions were effective and confirmed to be applicable to the actual sinter plant.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.23-30
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• 2016

천연가스를 이용한 기존 엔진들은 효율이 우수한 희박연소를 구현하였지만 배기가스의 정화성능이 점차 강화되는 배기규제에 대응하기 위해, 이론공연비 연소 방식으로 관심이 옮겨지고 있다. 이론공연비 연소 방식은 유해 배출가스의 정화효율이 높은 삼원촉매를 사용할 수 있는 장점이 있지만, 높은 연소열 발생에 따른 열 내구성 문제와 연비가 해결과제로 남아 있다. 천연가스에 수소를 혼합한 수소-천연가스 혼합연료(HCNG))는 수소의 빠른 연소속도에 의한 영향으로 연소속도가 증가하고, 희박한계가 증가하여 배기가스재순환(Exhaust gas recirculation; EGR) 률의 공급을 증가할 수 있다. EGR률 상승은 연소온도를 낮추게 되어 엔진 열 내구성에 긍정적인 영향을 줄 수 있고, 압축비를 더욱 증가 시킬 수 있어서 효율적인 연소조건을 형성하도록 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 기존 대형 가스엔진을 이용하여 개발한 이론공연비 연소 방식의 HCNG 엔진의 배출가스 저감을 최소화하기 위해, 삼원촉매를 개발 및 적용하여 배기가스 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 현재 상용화된 시내버스용 삼원촉매와 HCNG용으로 개발 중인 시제 삼원촉매를 각각 설치하여 정상상태 운전조건 및 과도운전조건에서 실험을 진행하고 모드실험 결과를 비교하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.151-157
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• 2008

디젤엔진 배기가스 저감 장치의 세라믹 필터 재생 특성을 파악하는데 있어서 중요한 인자인 세라믹 필터 내의 온도 분포를 30군데에서 측정하였다. 세라믹 필터 내의 온도 분포에 적합하도록 제작한 K-형 열전대를 사용하여 측정하였다. 5개로 구성된 분할형 전기히터를 장착하고 중심부 전기히터부터 차례로 돌아가면서 ON/OFF 제어를 하면서 세라믹 필터 내의 온도를 측정하였다. 또한 공기 공급 유량을 변화 시키면서 분할형 전기히터의 ON/OFF 제어가 세라믹 필터 내의 온도 분포 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 세라믹 필터 내의 온도가 균일한 분포를 가지려면 배기가스저감 장치 입구에서의 유속 분포가 균일한 경우가 유리하였다. 분할형 히터간의 가열 능력 편차에 의해 세라믹 필터 내의 온도 분포도 큰 영향을 받았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2069-2074
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• 2013

내연기관 차량에 전자기식 클러치 워터펌프의 적용은 연비 향상 및 배기가스 저감을 꾀할 수 있다. 이러한 클러치 워터펌프는 엔진 냉각시스템의 유량 단속에 의하여 최적 운전 조건을 가능케 한다. 본 연구에서는 클러치 워터펌프를 이용한 냉각시스템을 제어함으로써 디젤 차량의 연비 및 배기가스 특성을 살펴보았다. 전자기식 클러치 워터펌프에 의한 저온 시동시 냉각수 흐름을 차단하여 아이들 조건에서 예열 시간을 기존 워터펌프 대비 49% 정도 단축시켰고, 주행 중에는 냉각수가 최적 고온상태를 유지하도록 제어하였다. 그리하여 NEDC 모드에서 연소 효율이 개선되어 최대 5% 정도의 연비 향상 효과를 나타내었다. 또한 NOx를 제외한 HC, CO 및 $CO_2$ 배기가스의 농도가 전반적으로 감소하였다.

• 오토저널
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• 제9권2호
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• pp.5-11
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• 1987

선진국에서 사용되고 있는 자동차 배기정화 장치의 성능평가 시험방법은(CVS테스트, 유럽테스트, 일본테스트법 등)배기정화용 3원촉매 뿐만 아니라 그 부수장치의 성능을 포함한 포괄적인 평가방 법이므로 그 결과에 미치는 인자가 대단히 복잡하고 평가비용과 시간도 크게 드는 결점이 있어 서, 3원촉매만의 특성평가와 새로운 촉매의 연구개발의 방향을 추출하기 위하여서는 개선된 새로 운 성능 평가방법이 요구되고 있다. 이에 부응하여 모조합성 배기가스를 이용환 촉매성능측정장 치로부터 실제 엔진배기사스 측정장치에 이르까지 많은 평가시험 방법이 제안되었으나 아직 이러 한 시험방법에 의한 결과와 해석에 대하여서는 많은 관찰의 소지를 남기고 있는 것으로 보고 되 고 있다. 따라서, 본고에서는 기존상업적 3원촉매 뿐만 아니라 앞으로 연구 개발될 새로운 3원 촉매의 특성 및 성능평가에 관하여 미국, 일본 등을 포함한 선진제국의 현행 평가방법을 주로 초기단계에서 제안된 일본자동차연구소 연구보고 중심으로 하여 고찰하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.101.2-101.2
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• 2015

급속한 산업화로 인하여 에너지 부족 문제가 대두되고 있는 가운데 에너지 저감 기술의 개발이 요구되고 있다. 국내 반도체 공정의 배기계통에서 소비되는 에너지는 전체 공정에 소비되는 에너지중 상당량에 달하며 10%의 에너지 절감은 연간 1000억원 이상의 비용절감 효과를 기대할 수 있다. 반도체 공정 배기계통은 진공펌프의 특성, 챔버의 부피, 도관의 구조(직경, 길이, 형상), 진공재료의 기체방출 등 여러 가지 요소의 복합적인 영향으로 그 상태가 달라지므로 보다 효과적인 공정의 운용과 에너지 절감을 위해 반도체 공정의 복합 상태 진단기술 개발이 요구되고 있으며 그중 큰 비중을 차지하는 드라이펌프의 실시간 모니터링 기술의 개발이 시급하다. 본 연구에서는 반도체 공정의 복합 상태 진단기술 개발에 대한 기초 연구로서 반도체 공정 배기계통의 conductance 및 유량 변화에 대한 드라이펌프의 특성을 이론적 계산으로 얻어진 결과와 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교, 분석하였다. 진공펌프의 기본 특성은 한국표준과학연구원에서 국제규격에 따라 도달진공도, 배기속도, 소비전력, gas load, 소음, 진동 등을 분석하였고, 나노종합기술원의 PECVD 장비(chamber A: amorphous silicon 및 loadlock chamber)에 챔버의 부피, 도관의 구조, 공정가스의 유량 등을 측정하여 simulation 하였으며, 실제 측정값은 LabVIEW 프로그래밍으로 자동화 된 MFC를 이용하여 실제 공정 상태를 모사하였다. 실험은 PECVD의 특성을 고려하여 질소분위기에서 CDG (Capacitance Diaphragm Gauge)를 사용하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.534-537
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• 2009

최근 자동차 배기가스 규제가 더욱 강화됨에 따라 완전 연소를 통한 배기가스 저감에 관하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 고온 연소시 문제가 되는 질소 산화물의 저감을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 질소 산화물을 저감하는데 효과적인 EGR 기술의 도입이 보편화되고 있지만, 각 실린더별 EGR 분배 특성에 따라 엔진의 성능이 달라지는 역효과가 발생한다. 시제품을 동한 EGR 분배특성 파악은 비용과 시간 측면에서 상당한 난제가 산재해있다. 본 연구에서는 이러한 실험시간과 비용 절감을 위하여 1D 성능해석 프로그램인 GT-Power를 적용 EGR의 분배특성을 예측하였다.

• 에너지공학
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• 제29권3호
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• pp.7-17
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• 2020

배열회수보일러는 가스터빈의 고온의 배기가스 에너지를 이용하여 증기를 발생시키는데 고속의 배기 가스에 의해 유체유발진동이 발생하여 다수의 구조물 파손이 발생한다. 구조물의 파손을 예측하기 위한 피로수명 평가는 유체유발 진동으로 발생하는 진동분석을 통해 PSD(Power Spectral Density)을 도출해야 하지만, 가스터빈의 배기가스 유동 형태가 매우 빠르고 복잡하여 발생되는 진동을 이론, 실험적으로 도출되는 것은 매우 어렵다. 하지만 LES(Large Eddy Simulation) 적용을 통해 구조물의 위치에 따라 진동 특성을 파악할 수 있는 방법을 정립하였고, 이러한 진동 특성을 구조 해석에 적용하면 구조물 피로수명 평가에 활용할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제18권6호
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• pp.21-26
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• 2014

연료의 사용으로 인한 이산화탄소의 발생량을 줄일 수 있는 방법으로 바이오가스 또는 매립가스와 같은 신재생 가스 연료를 사용하는 방법이 도움이 될 수 있다. 그러나 다량의 불활성가스가 포함되어 있기 때문에 저발열량 및 연료 조성의 불균일함은 신재생 가스 연료를 발전용 엔진에 적용하는 경우, 엔진 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 신재생가스연료에 불활성가스가 엔진 연소가 불안정한 정도로 많이 포함된 경우에 수소 연료를 첨가함으로써 연소 안정성을 개선할 수 있음을 확인하고, 엔진의 열효율 및 배기 특성과 같은 성능 변화에 대하여 살펴보았다. 또한 같은 조건에서 엔진 효율 및 배기 성능을 향상시키기 위한 방안으로 길이가 긴 전극을 갖는 스파크 플러그를 적용하여 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4723-4728
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• 2014

본 연구에서는 1-D 해석 프로그램인 AMESim을 활용하여 열전소자와 디젤엔진을 모델링하여 이를 New European Driving Cycle (NEDC) 운전모드에서 구동시킨 자동차에서 나오는 폐열을 이용해 열전소자로 발전을 하고 이에 따른 결과를 분석해보는 연구를 수행하였다. 열전소자 모델링 시 배기폐열 회수율 및 전기 에너지 변환률 뿐만 아니라 재료적 특성을 고려하여 열전달부분에 초점을 맞추었다. 또한, 디젤 산화 촉매(DOC)를 설계하여 열전소자로 인한 폐열회수가 디젤 산화촉매 활성화에 미치는 영향과, 그 결과 배기가스의 성분별 증감을 조사하였다. 열전소자를 이용한 폐열회수는 자동차 연비개선에 도움이 되지만, 배기가스의 온도를 떨어뜨려 촉매 활성화에 영향을 미치게 되면, CO와 HC 배출이 최대 14% 증가하는 것을 관찰하였다. 따라서, 열전소자를 이용한 배기 폐열 회수 시스템 개발 시에 배기에 미치는 영향을 고려해야 한다.