• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.418-424
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• 2015

국제해사기구 해양환경보호위원회는 2016년 1월 1일부터 배출통제지역을 통항하는 선박에 대해서 Tier III를 적용하여 질소산화물 배출 규제를 더욱 강화하기로 결정하였다. 본 논문에서는 질소산화물 배출 저감을 위한 연구의 일환으로 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 실제 운항 중에 주기관을 단일분사와 이단지연분사의 두 가지 조건으로 운전하여 부하별 배기가스, 실린더 압력, 연료소모량 등을 계측하였다. 그 결과 두 가지 운전조건 모두 엔진의 부하가 증가할수록 질소산화물과 이산화탄소 배출량도 함께 증가하는 경향을 보였으며, 일산화탄소의 농도는 감소하였다. 또한 이단지연분사 시에는 최대폭발압력이 약 10% 이상 감소하였고, 이로 인해 배기가스 내 질소산화물의 농도는 약 25~30% 정도 감소하였다. 하지만 질소산화물 배출 저감의 긍정적인 결과에 반하여 연료소비율이 약 3~5% 정도 증가하는 상반관계가 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권1호
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• pp.23-32
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• 2016

초고속으로 비행하는 물체의 항력을 줄이기 위해 노즈콘으로부터 제트를 분사하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 항력감소의 기초자료와 핵심 변수를 파악하기 위해서 미국의 항력감소용 분사 제트 연구 동향을 조사하고 요약하였다. 연구에 활용한 노즈콘 모델의 형상은 반구 실린더, 잘린 콘, 재돌입 캡슐이었으며, 각 모델의 시험조건에 대해 정리하였다. 항력감소의 핵심 변수는 분사제트의 마하수, 질량유량, 압력비율이다. 항력감소효과는 주어진 조건에 따라 다양한 결과를 보였지만, 최대 40~50% 정도까지 항력이 감소하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제26권1호
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• pp.65-75
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• 1990

Bosch법과 Zeuch법의 분사율 측정기를 직접설계, 제작하여 분사율 측정실험을 행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Bosch법 분사율 측정기는 분사량의 참 값에 대한 측정오차가 약 $\pm$1%로 정밀도와 신뢰성이 높았다. 2. Bosch법 분사율 측정기에서, 분사율은 연료펌프의 회전수와 부하가 증가할수록 높아지는 반면, 분사기간(ms)은 회전수가 증가할수록 짧아짐을 알 수 있었다. 3. 본 실험에서는, 동일조건하의 단발분사가 연발분사에 비해 전체적으로 분사율이 낮고 기관의 1 cycle당 분사량도 약 30% 정도 적었다. 4. Zeuch법 분사율 측정기로 구한 체적강성계수의 값은 배압이 증가할수록 증가함을 알 수 있었다. 5. Zeuch법 분사율 측정기는 Bosch법 분사율 측정기에 비해 정밀도가 낮았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.102-111
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• 2004

본 논문에서는 와류분사기를 가진 액체로켓엔진용 축소형 연소기의 설계/제작/시험에 대해 기술하였다. 와류분사기는 내부에 액체산소 외부에 케로신을 공급하여 노즐 외부에서 혼합하는 구조를 가지고 있다. 축소형 연소기는 분사기 헤드, 삭마 냉각방식의 내열재 연소실 그리고 물냉각 노즐로 구성되어 있다. 분사기 헤드는 18 개의 주 분사기, 하나의 중앙 분사기, 연료 메니폴드, 산화제 메니폴드 그리고 추진제 분배기 등으로 구성되어 있다. 축소형 연소기 제작 후 수류시험 및 점화시험을 거쳐 설계점 및 탈설계점에서의 연소시험을 성공적으로 수행하였다. 연소시험결과 분사기 차압은 수류시험시의 값과 비슷하였고 연소효율은 목표치보다 높게 나왔으며, 정상연소시 동압의 진폭은 규격조건을 만족하였고 고주파 연소 불안정은 발생하지 않았다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.65-69
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• 2006

물제트분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 업자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_e=6.0261\times10^4$에서 영각 (a) 을 $0^{\circ}\sim35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물제트분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s] 의 2 가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인 (unsteady) 재순환 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과 (Coanda effect)를 갖는 물제트분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. 물분사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}\sim18^{\circ}$부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물제트분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}\sim21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유통관측을 통해 알 수 있었다. 유통계측을 통해 익의 후연부 (trailing edge) 에서 생성되었던 와 (vortex, eddy) 가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를 수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권4호
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• pp.90-97
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• 2016

항공우주연구원은 천리안위성의 임무를 승계하기 위해 2018년과 2019년 발사를 목표로 정지궤도복합위성 2A와 2B를 개발하고 있다. 정지궤도복합위성은 아리안 V 발사체에 의하여 발사되어 전이궤도(Transfer Orbit)에 전입한 후 여러 번의 액체원지점엔진분사를 통하여 표류궤도에 진입한다. 액체원지점엔진의 분사시기, 분사시간, 각 분사간의 간격 등은 위성이 목표하는 표류궤도에 진입할 수 있도록 선정되고 적용된다. 정지궤도복합위성의 경우 표류궤도 진입을 위하여 4회의 액체원지점엔진 분사를 수행할 계획이다. 본 논문에서는 미리 정의된 제한조건을 고려하고 외부 교란력을 고려하여 정지궤도복합위성의 액체원지점엔진 분사계획을 수립하였다. 여기서는 단일계산(Single Shot) 방식과 반복계산에 의한 최적화 기법, 두 가지 접근을 고려하였다. 최적의 해를 얻기 위해 Focusleop이라고 하는 발사초기임무해석 도구를 적용하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권5호
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• pp.24-31
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• 2010

충돌형 분사기가 장착된 모델 연소실에서 연소장 수치 해석을 이용하여 연소 안정성을 평가하였다. 충돌형 분사기로는 F(fuel)-O(oxidizer)-O-F형 분사기를 채택하였다. 본 연구에서는 연료와 산화제의 제트 혼합과정이 지배적이라는 가정하에 순간 화학 반응 모델을 채택하여 수치해석을 수행하였다. 선행 연구를 통해 제안된 방법론을 토대로 모델 연소실 형상이 설계되고 연소실 작동 조건이 결정되었다. 본 연구에서 제시한 방법을 토대로 얻은 연소 안정성 경계는 공기 분사 음향 실험과 연소 실험결과와 정성적으로 잘 일치하였다. 연료와 산화제의 분사와 혼합이 연소 불안정 유발에 지배적인 경우, 본 연구에서 제안된 수치해석 기법을 이용하여 효과적으로 분사기의 연소 안정성을 평가할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.510-519
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• 2013

Urea-SCR시스템에 적용하기 위한 액막형 선회분사기의 분사압력변화에 따른 분무특성이 실험적으로 조사되었다. 실험에 사용된 노즐은 형상비 3.1을 갖는 단공 압력식 액막형 선회노즐이며, 노즐선단에 분사되는 유체에 선회류를 형성하기 위한 선회기가 설치되어 있다. 노즐의 분사량 조절은 PWM(pulse width modulation)기법에 의해 제어되었다. 분무의 발달과정은 2차원 PIV에 의해 가시화되었으며, 분무각 변화가 조사되었다. 분무액적의 속도 및 크기는 2차원 PDPA에 의해 상온 대기압 조건에서 측정되었다. 분무구조는 분사압력에 큰 영향을 받으며, SMD는 분사압력 증가에 따라 감소하며 선행연구자의 반실험적 결과와 유사한 경향을 보임을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.140-145
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• 2015

본 연구는 경유를 2차 분사연료로 사용하는 HC-SCR 후처리장치에서 2차 분사연료의 바이오디젤 함량 변화(BD0, BD10, BD25)에 다른 NOx 변환특성을 분석하였다. 시험조건은 HC-SCR 장치의 특성, 2차 분사연료의 distillation 등을 고려하여 장치 전단온도는 $290^{\circ}C$, $320^{\circ}C$, $350^{\circ}C$로 설정하였으며, 공간속도는 55,000(1/h)으로 고정하고 연료분사량을 조절하였다. Distillation 시험결과, T90은 약 $350^{\circ}C$로 동일한 수준이었으며 바이오디젤 함량이 증가할수록 $350^{\circ}C$보다 낮은 조건에서 증발량이 감소한다는 결과를 얻었다. 2차 분사연료에 혼합된 바이오디젤 함량이 증가할수록 NOx 저감효율은 감소하는 것을 확인하였으며 저온조건($290^{\circ}C$)보다 고온조건($320^{\circ}C$, $350^{\circ}C$)에서 NOx 저감율의 차이가 더 크게 발생했다. 이러한 결과는 바이오디젤의 열악한 증발특성(Distillation)과 높은 분자량인 것으로 추측된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.49-54
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• 2008

나노결정입자와 일반 입자를 이용하여 $60cm{\times}60cm{\times}180cm$의 밀폐 공간에서 연기제거 성능을 평가해보았다. MgO, $CeO_2$, $Al_2O_3$, ZnO, $TiO_2$등의 나노결정입자와 $NaHCO_3$ 등의 일반입자를 사용하였다. 실험은 입자를 30초, 1분, 2분 간격으로 연기에 분사하여 시간에 따른 연기 제거 성능을 관찰해 보았고, 아울러 3, $6\;kgf/cm^2$등의 입자 분사 압력 변화에 따른 연기 제거 성능도 평가해 보았다. 평가 결과, $TiO_2{\fallingdotseq}MgO$ > ZnO > $CeO_2$ > $NaHCO_3$ > $Al_2O_3$의 순으로 연기 제거 성능이 우수하였다. MgO와 $TiO_2$를 분사한 경우 자연스럽게 연기가 제거 되는 속도보다 약 10배 정도로 빠르게 연기가 제거되었다. 분사압력이 $6\;kgf/cm^2$에서 $3\;kgf/cm^2$로 감소하면, 입자가 연기와 부딪히는 힘이 약하고 분출양이 작아서 연기 제거 성능도 아울러 감소한 것으로 판단된다. 연기 제거 성능은 입자의 특성, 분출 압력, 분출 양, 분사 노즐의 크기 등에 영향을 받는다. 따라서 효과적인 연기제거를 위해서는 이러한 조건을 최적화하는 것이 중요하다. 본 연구는 이러한 연기 제거 입자가 실제 화재에 적용하는 것을 최종적 목표로 한다.