• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.806-813
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• 2014

가솔린엔진에서 흡기계를 통하여 배기가스의 일부를 재연소시키는 EGR시스템은 NOx를 저감하기 위하여 양호한 배기배출특성을 나타내지만, 엔진으로 유입되는 배기가스량이 적절하지 않을 경우 불안정한 연소를 일으켜 엔진의 출력이 저하된다. 본 연구에서는 흡기관압력을 바탕으로 다양한 엔진운전조건에 따른 EGR율을 예측하는 방법을 검토하고, 이러한 예측자료를 실험적 방법을 통하여 확인하였다. 그리고 이러한 예측자료를 바탕으로 피드백 EGR제어 알고리즘을 구성한 후, 엔진운전조건에 대한 잔류 가스량을 계산한 데이터와 EGR 피드백 제어실험을 통해 얻어진 데이터를 비교한 결과를 통하여 정성적으로 유사한 결과치를 얻었다. 따라서 적용된 피드백 EGR제어 알고리즘 및 시스템은 실제 전자제어식 EGR기술에 응용될 실현 가능성을 보여주었다.

• 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.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.55-60
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• 2004

Residual gas acts as a diluent which results in reducing the in-cylinder temperature as well as the flame speed, significantly affecting fuel economy, NOx emissions and combustion stability. Therefore it is important to determine the residual gas fraction as a function of the engine operating parameters accurately. However, the determination of the residual gas fraction is very sophisticated due to the unsteady state of induction and exhaust process. There has been little work toward the development of a generally applicable model for quantitative predictions of residual gas fraction. In this paper, a simple model for calculating the residual gas fraction in SI engines was suggested. The amount of fresh air was evaluated through AFR and fuel consumption. After this, from the intake temperature and pressure, the amount of total cylinder-charging gas was estimated. The residual gas fraction was derived by comparing the total charging and fresh air. This results coincide with measured EGR value very well.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.38-40
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• 2003

본 연구에서 적용한 저 NOx 연소법의 NOx 저감 효과를 비교해 보면 다단 연소법이 지연연소 효과와 국부적인 최고 화염온도 감소, 고온부에서의 산소농도 감소효과 등이 동시에 나타나 저 과잉공기 연소법, 배기가스 재순환법, 이단 연소법 보다 더 큰 NOx 저감효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 다만, 총 공급공기 량에 대한 분할 공급공기량의 비가 일정수준 이상으로 커지면 CO 발생량 증가로 효율저하 등의 문제점이 우려되므로 연소상태를 저하시키지 않는 공급비를 산정하는 것이 중요할 것으로 생각된다.

• 터널과지하공간
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• 제6권3호
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• pp.245-249
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• 1996

In this study, the flow field and the recirculation phenomena are investigated numerically for the model around a tunnel entrance and exit. It turns out that the air entering to the tunnel entrance comes mostly from the upper region of the entrance implying that maintaining the air clear in that region is important for the inside-tunnel ventilation. We also found that the recirculation of the exhaust gas from the exit to the entrance has a maximum effect when the flow velocity at the exit is somewhat lower than that of the entrance.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.525-531
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• 2011

디젤엔진에서 배기가스 재순환(EGR; Exhaust Gas Recirculation)은 선택적 환원 촉매나 $NO_x$ 흡장 촉 매에 비해 $NO_x$ 배출 저감을 위한 가장 효과적인 기술이다. 점점 더 강화되어 가는 $NO_x$ 배출 규제를 만족시키기 위해서는 많은 양의 EGR 가스 공급이 필요하다. 저압 EGR은 일정한 과급 압력에서 가변형상 터보차져의 제어와 거의 독립적이기 때문에 EGR 공급 측면에서 보면 저압 EGR이 기존의 고압 EGR에 비해서 더 많은 장점을 갖는다. 본 연구에서는 저압 EGR이 연소 특성에 미치는 영향을 고압 EGR을 적용했을 때와 비교하였다. 각 EGR 루프에 대해 혼합기의 희석 정도에 따른 영향을 분석하기 위해 독립변수로써 희석비를 사용하였다. 저압 EGR을 적용하였을 때, 고압 EGR을 적용했을 때와 동등한 $NO_x$ 배출량을 유지하면서 연료 소비율과 매연 배출은 고압 EGR의 경우보다 좀 더 낮은 결과를 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권4호
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• pp.485-490
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• 2010

MILD(Moderate and Intense Low Oxygen Dilution)연소는 연소가스의 재순환을 이용하여 화염대의 고온 형성을 최대한 억제하여 질소산화물을 생성 과정에서 저감하는 동시에 연소로의 내부온도를 균일화하여 열 이용 효율을 향상시킬 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 MILD 연소로에서 연료 및 공기 유량으로 당량비를 조절하고, 그 변화에 따른 연소로에서 발생되는 배기가스 및 연소로 내부의 온도 계측을 통하여 MILD 연소기의 특성과 MILD 연소 시 최적 조건을 도출하고자 하였다. 본 연구를 통하여 당량비가 0.71~0.73일 때 MILD 연소가 구현되었으며 MILD 연소 조건에서 온도 균일도와 NOx 및 CO 생성 특성을 평가하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.72-77
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• 2011

This study is to investigate the effect of the distillation temperature in ultra low sulfur diesel fuel on exhaust emissions in the low-temperature diesel combustion with 1.9L common rail direct injection diesel engine. Low temperature diesel combustion was achieved by adopting an external high EGR rate with a strategic injection control. The engine was operated at 1500 rpm 2.6 bar BMEP. The 90% distillation recovery temperature (T90) was $270^{\circ}C$ and $340^{\circ}C$ for the respective cetane number (CN) 30 and 55. It was found that there exists no distinctive discrepancy on exhaust emissions with regards to the different T90s. The high CN (CN55) fuels follow the similar trend of exhaust emissions as observed in CN30 fuels' except that high T90 fuel (CN55-T340) produced higher PM compared to low T90 fuel (CN55-T270). This may come from that high T90 plays an active role in aggravating the degree of fuel-air mixture preparedness before ignition.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.106-112
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• 2011

This study is to investigate the effect of an aromatic content in high cetane number (CN) fuels on exhaust emissions under low temperature diesel combustion, which expands the previous research about an aromatic content in low CN fuels. A 1.9L common rail direct injection diesel engine was run at 1500 rpm 2.6 bar BMEP with four fuel sets: an aromatic content of 20% (A20) or 45% (A45) with CN30, i.e. low CN fuels, and CN55, i.e. high CN fuels. Given experimental conditions, the trend of exhaust emissions in high CN fuels was inconsistent with that of low CN fuels which all produced nearly zero smoke but higher NOx for the high aromatic fuel (CN30-A45). For high CN fuels, however, the low aromatic fuel (CN55-A20) produced lower smoke than the high one (CN55-A45) while NOx was similar to each other. The cause of this discrepancy between high CN and low CN fuels is unclear whether it comes from that CN may be a dominant factor to govern exhaust emissions rather than an aromatic content or that the actual CN value of CN55-A45 is lower than CN55-A20. More decent fuel matrix should be prepared and further experiments are needed to confirm it.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.3079-3084
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• 2008

A fast response $CO_2$ analyzer has been developed for measuring the $CO_2$ concentration during transient condition of SI engine. The analyzer is based on the non-dispersive infrared absorption technique, electrical chopping system and water cooling system. The analyzer has good repeatability, linearity and permissible drift characteristic. Besides, it has 18ms with a response to measure the $CO_2$ concentration. The fast response $CO_2$ analyzer was applied to single cylinder SI engine and the $CO_2$ emission was examined during engine start. Simultaneously, the standard exhaust gas analyzer, which has slow response time, was used for considering the engine-out $CO_2$ characteristic. The developed analyzer showed much faster responsive characteristic than that of a standard analyzer and made cycle by cycle exhaust gas analysis possible. The transient engine operating characteristics will be estimated and the transient behaviors on engine-out emission and performance will be improved.