• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.720-726
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• 2014

PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 차량은 미래 청정수송기관으로 각광받고 있지만 수소스테이션의 인프라부족으로 현재는 수소를 공급해주는 연료개질기를 함께 장착하여 구동하여야 한다. 탄화수소연료로부터 수소를 생산하는 연료개질기를 대상으로 다양한 연구가 진행되어왔는데 기존연구에서는 열적중립 조건의 ATR(Auto-Thermal Reformer) 반응기에 대해 집중적으로 분석하거나 공정최적화부문에서 최대수소생산을 목표로 주로 열효율을 목적함수로 설정하여 평가해 왔다. 본 연구에서는 100 kW PEMFC용 연료개질기를 대상으로 간단한 소형시스템을 얻기 위해 외부 유틸리티가 필요없는 단열열교환망으로 구성된 조건에서 기존 열효율이 아닌 수소효율을 새로이 정의하여 가솔린, LPG, 디젤 각 연료에 대해 최적운전조건을 도출하였다. 가솔린의 경우 기존 비교문헌보다 9.43% 연료절감효과를 얻음으로써 제안한 목적함수의 타당성을 입증하였고, 추가적으로 수소효율 및 열교환량, 열교환면적에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 마지막으로 제안한 시스템을 한국시장에 적용할 경우 LPG 연료를 사용하는 연료개질기가 가장 경제적임을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제48권2호
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• pp.156-160
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• 2004

LPG용 고압고무호스의 가소제 추출률에 대하여 연구하였다. 가소제 추출을 위한 침지용 용매는 프로판, n-부탄, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄이며, 프로필렌, 1,3-부타디엔, 1-펜텐, 1-헥센, 에탄티올, t-부탄티올, 황화에틸메틸, 황화이메틸으로 조성되어 있다. 다중회귀분석으로 가소제 추출량과 침지용매의 설명인자사이의 상관관계를 다음과 같이 얻을 수 있었다. PE(wt%)=7.5193(${\pm}$0.2466) - 0.585000(${\pm}$0.05437)Carbon${\sharp}$ + 2.3294(${\pm}$0.1967)DB + 2364(${\pm}$896.2)SH (N = 13, F = 24.135, R$^2$ = 0.8894, R$_{adj}^2$ = 0.8526, Variance = 7.588) 증기압이 높고 극성도가 높은 조성의 LPG에 의하여 가소제는 많이 용출되었다. LPG에서 티올계 황화합물과 프로필렌이나 부타디엔 등의 불포화 탄화수소의 함량이 높아질수록 추출되는 가소제량은 증가한다. 반면에 큰 탄화수소일수록 고무로부터 추출된 가소제량은 적었다.

• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.7-13
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• 2017

환경문제가 생존문제로까지 부각되면서 대기환경 개선을 위해 친환경에너지에 대한 관심이 높아져 그에 따른 환경 친화적 연료인 수소, LPG, CNG에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 추세이다. 특히, 대부분의 연료를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우 높은 생산량과 에너지 자립적 측면에서 유리한 위치에 있는 수소 에너지의 개발에 투자를 아끼지 않고 있는 상황이다. 하지만 매년 증가하고 있는 수요만큼 작은 누출사고부터 대형 화재 폭발사고까지 충전소사고 또한 다양하게 발생하고 있기 때문에 그에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 외 충전소에서 발생하는 수소, LPG, CNG의 사고 사례들을 비교 분석하였고 위험성평가를 위한 다양한 프로그램을 사용해 가스누출에 의한 피해거리를 예측하고 위험거리를 평가하였다.

• 에너지공학
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• 제28권4호
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• pp.48-60
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• 2019

정부는 2015년 파리협정 이후, 미세먼지 종합관리 대책(2017), 수소경제 활성화 로드맵(2019) 등을 통해 수소 보급을 위한 다양한 정책을 추진하고 있다. 그 일환으로 2022년까지 수소공급을 위한 충전소 310개소의 구축 목표를 발표하였다. 이를 위해 융·복합, 패키지형, 이동식 수소충전소의 도입을 위한 특례를 제정·공포하였다. 이동식 수소충전소는 여러 지역에 수소를 공급가능한 장점이 있는 반면, 설비의 이동과 집약적 설치로 인해 적정한 설치기준과 운영안전성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 이동식 수소충전소 표준모델 설계와 정량적 위험성 평가(QRA)를 실시하여 도입 가능성을 검토하였다. QRA 결과, 개인적, 사회적 위험도는 가용한 것으로 나타났으며, 도입에 대한 실증방향과 시사점을 도출하였다.

• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.317-323
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• 2002

국내에서 유통되고 있는 LPG중의 잔류물질을 분석하였다. 시료 채취 장소는 LPG용기 재검사장의 용기 2곳, LPG집단공급시설 기화기 6곳 및 LPG충전소의 압축기 오일 1곳이었다. LPG용기재검사장의 용기내 잔류물질의 성분은 alkene, diene계통의 물질(탄산소$\leq$9), 방향족 탄화수소와 타르성 화학물질 (탄소수$\geq$10)으로서 각가 1.5∼39.9％, 0.7％, 57.8∼96.0％이었다. 반면에 LPG집단공급시설의 잔류물질 및 LPG 충전소 오일 중의 타르성 화학물질은 96.6％이상이었다. 채취한 9가지 시료는 3가지 군집으로 분류되었다. SE사 용기 재검사장 시료 (SE사 시료와 S사 LPG 용기 재검사장 시료와의 유클리디안 RMS 거리=2.11), S사 LPG용기재검사장 시료 (집단공급시설시료 군과의 유클리디안 RMS거리=0.110), 집단공급시설 시료군(유클리디안 RMS거리〈0.075)이다. LPG 집단공급시설 시료의 성분이 LPG충전소 압축기오일의 조성과 매우 유사하고, 충전소 오일의 밀도와 집단공급시설의 시료 밀도가 각각 0.873, 0.873 $\pm$0.00798 (99％ 신뢰구간)인 것으로 보아 타르성 화학물질은 LPG유통과정의 압축기 오일로부터 유입한 것으로 추정한다

• 한국가스학회지
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• 제9권4호
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• pp.50-56
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• 2005

LPG는 가정용 및 자동차용 연료로 우리 생활 주변에 많이 사용되고 있는 가연성 기체이다. LPG의 생산 공정의 개선 등을 조정하고 연료로서의 특성을 개선하기 위한 LPG성분 조정에 대한 연구들이 일부 진행되고 있다. 이러한 특성을 개선하기 위한 방법의 하나로 LPG의 가스들을 혼합하는 방법이 고려되고 있다. LPG는 가장용으로 주로 사용되는 프로판과 자동차용으로 사용되는 부탄이 대부분이지만 프로필렌과 부틸렌도 LPG의 한 종류이다. 본 연구에서는 프로판과 부탄에 프로필렌을 혼합할 경우 폭발특성과 연소 배기가스의 성분변화 등을 측정하여 프로판과 부탄에 프로필렌이 혼합될 경우 특성치의 변화를 살펴보고자 하였다. 실험결과 불포화 탄화수소인 프로필렌이 혼합될 경우 폭발압력 및 압력상승속도가 증가할 수 있고 프로필렌 혼합비가 클 경우 연소가스 중에 CO가스의 발생량이 증가할 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.387-390
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• 2008

Ni/MgAl 촉매상에서 LPG의 수증기 개질반응을 반응온도 $700{\sim}800^{\circ}C$, 공간속도 $20,000h^{-1}$, 수증기/탄소 비율 $1.0{\sim}3.0$인 조건으로 대기압하에서 수행하였다. 본 연구에서 사용된 촉매들은 공침법으로 제조하였으며, 하이드로탈사이트 구조에서 Ni-MgO 구조로 변환되는 과정에서 활성금속인 니켈이 고분산되는 장점을 지니고 있다. 제조된 촉매는 함침법으로 제조된 촉매보다 활성이 잘 유지되었으며 탄소침적에 대한 내구성 또한 향상되었으나 완벽하게 해결되지는 못하였다. 따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 귀금속이 modified된 Ni/MgAl 촉매를 제조하고 반응 특성을 비교하였다. Rh-Ni/MgAl 촉매는 LPG 수증기 개질 반응에서 1024시간동안 활성이 유지됨을 확인하였을 뿐만 아니라 탄소침적 또한 발생하지 않음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권9호
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• pp.1075-1080
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• 2004

In this study, performance and emissions characteristics of an liquefied petroleum gas (LPG) engine converted from a diesel engine were examined by using mixer system and liquid propane injection (LPi) system fuel supply methods. A compression ratio for the base diesel engine, 21, was modified into 8, 8.5, 9 and 9.5. The cylinder head and the piston crown were modified to roe the LPG in the engine. Ignition timing was controlled to be at minimum spark advance for best torque (MBT) each case. Engine performance and emissions characteristics are analyzed by investigating engine power, brake mean effective pressure (BMEP), brake specific fuel consumption (BSFC), volumetric efficiency, CO, THC and NOx. Experimental results showed that the LPi system generates higher power and lower emissions than the conventional mixer fuel supply method.

• 한국안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.150-154
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• 2004

실린더형의 내용적 6리터의 용기를 이용하여 수소와 액화석유 가스(LPG)의 폭발 특성을 측정하였고 270리터의 직육면체 용기를 이용하여 폭발 후 화재로의 전이 현상을 실험하였다. 폭발 특성은 strain type 압력센서를 사용하여 측정하였으며 폭발 후 화재로의 전이 현상은 고속카메라로 촬영하여 분석하였다. 실험 결과 완전 연소 농도 비보다 약간 높은 농도에서 최대 폭발압력을 나타내었다. 폭발압력 상승 속도와 화염 전파속도는 연소속도와 비례함을 알 수 있었으며 이러한 폭발 특성들은 폭발 후 화재로의 전이에 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 폭발 화염온도, 화염의 용기 내 체류시간 등도 폭발 후 화재로의 전이에 중요한 변수가 됨을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.83-94
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• 2019

LPG is increasingly being used as a clean energy source due to the continuous strengthening of environmental regulations. In addition, the demand of propane which is the basic compound for petrochemicals is increasing for propylene production. In the study, a divided wall column was used as de-propanizer and de-butanizer, which is expected to save large amount of energy among the four conventional distillation columns used for processing LPG. The simulation results showed a decrease of energy duty with ESI by 30.30% using two divided wall columns. Furthermore, simulation case studies were carried out with respect to design and operation condition. The main column tray and withdrawal tray were determined from the design case studies while the internal liquid flow and vapor flow were decided from the operating case studies. Also, ESI of 1.06% could be achieved from the case studies. According to the results, the simulation method used showed that it is greatly helpful to the design and evaluate a highly efficient divided wall column.