• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.368-373
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• 2015

향후 박용기관의 일정 부분은 LNG 또는 합성가스를 사용한 Gas Engine으로의 이행이 예상되고 있으며 이에 대한 선행연구로서 SI기관의 시뮬레이션에 대한 연구가 요구된다. SI기관의 도시성능 예측을 위하여 상용 성능해석 소프트웨어인 GT-POWER를 이용한 모델링을 시도하였다. 이를 위해 흡 배기 계통의 모델링은 기존 연구에서 최적화된 모델링을 적용하였다. 연소과정 모델링과 열전달과정 모델링에 있어서는 현장에서 가장 적용이 용이한 모델인 SI Wiebe 연소모델과 Modified Woschni 열전달 모델을 적용하였다. 여러 운전조건에서 크랭크 각에 따른 연소실 압력 변화와 최고압력 및 도시평균유효압력 등의 계산결과를 실험결과와 비교한 결과 양자가 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권5호
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• pp.7-12
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• 2015

현재까지 수소는 주로 천연가스의 연료 개질에 의해 발생된 합성가스를 이용해 생산된다. 합성가스 내의 수소 수율을 높이기 위해선 추가적인 공정이 필요하다. 하지만, 수소의 수율 향상을 위한 공정에는 별도의 에너지원과 경제적 비용이 수반된다. 그러므로 보다 효율적으로 합성가스를 활용하기 위해 그 자체로 혼합물로 이용하는 방법에 관한 관련 연구들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 30kW급 발전용 스파크 점화 가스엔진에서 메탄/합성가스 혼합물이 엔진의 주요 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 메탄/합성가스 혼합물에 의해서 최대 실린더 내부 압력과 그 때의 크랭크 각도와 같은 엔진 내 연소 현상은 개선되는 것으로 나타났다. 이를 통해 메탄-합성가스 혼합물의 연료 전환 효율은 메탄-수소 혼합물의 약 98% 수준으로 향상시킬 수 있고 질소산화물 배출량은 메탄-수소 혼합물의 약 12%만큼 감소시킬 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제19권6호
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• pp.34-39
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• 2015

최근 차량용 에너지의 소비는 대부분 화석연료로부터 사용된다. 기존 화석 연료를 사용하는 자동차보다 친환경적이며 저렴하고 재생이 가능한 연료의 요구증대로 대체연료 자동차산업이 강조되고 있다. 오늘날 고옥탄가와 높은 자기발화온도 특징을 가지고 있는 천연가스는 저렴한 비용, 기존 화석연료보다 풍부한 매장으로 기존 스파크 점화엔진인 가솔린엔진의 대체에너지로 간주되고 있다. 본 연구는 기존 2리터 가솔린 엔진에 CNG 가스 분사시스템을 장착하여 전소 및 혼소 연료분사시스템을 설치하였다. 또한 CNG전소 및 가솔린/CNG 혼소차량의 ECU 제어전략을 최적화 하였다. 혼소차량에 대하여 NEDC모드 주행결과 가솔린 차량 대비 혼소차량의 CO2 저감율을 16%확인하였다. 또한 CO와 HC의 배기가스 배출량은 가솔린 차량과 동등한 수준을 확보하였다. 하지만 NOx의 배기가스 배출수준은 증가된 현상을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.733-742
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• 2016

연료 경제와 유해 배출 가스 저감을 목적으로 최근 들어 LNG 또는 합성 가스를 사용하는 박용 가스 기관이 주목받고 있다. 예혼합 연소를 하는 오토 사이클로 작동하는 가스 기관을 구현할 경우 EGR 또는 SCR을 적용하지 않고도 Tier III의 규제를 충족할 수 있는 것으로 확인되고 있다. 본 연구에서는 오토 사이클로 작동하는 기관에 대한 시뮬레이션 기술을 산업 기술 현장에 제공하기 위한 목적으로, 실험적으로 접근이 용이한 소형 가솔린 기관을 대상으로 상용 소프트웨어인 BOOST를 이용한 시뮬레이션을 시행하였다. 이 연구는 두 단계로 구성되어 이미 시행한 첫 번째 단계에서는 흡기 및 배기 계통에 대한 최적의 모델링 방법에 관한 연구가 수행되었다. 이번 연구는 이전의 연구에서 선정된 흡 배기 계통의 해석 모델을 적용한 상황에서 실린더 내 과정을 해석하고 최종적으로 주요 성능 인자들을 계산하는 방법을 정립하였다. 이 연구를 통하여 실험에의 의존이 적은 연소 및 열전달 모델과 밸브 유량계수 모델을 선정하고 관련 상수들을 결정하는 방법을 확립하였다. 이들을 이용하여 실린더로 유입되는 공기량, 실린더 내 순간 압력 변화 및 도시평균유효압력을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.20-26
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• 2004

본 논문은 가스폭발로부터 화채로의 전이현상 및 전이 방지 연구를 위해 가로 세로 높이가 각각 $100 cm {\times} 60 cm {\times} 45 cm$인 폭발용기를 사용하여 폭발 후 화재로의 전이현상을 고속 비디오로 가시화하고 가시화된 영상을 분석하여 그 기구들을 확인하였다. 고체 가연물로는 신문용지를 가로 세로가 $30cm {\times} 20cm$크기로 절단하여 사용하였고 LPG-공기 혼합가스는 10㎸ 전기 스파크를 사용하여 점화시켰다. 실험 변수로는 혼합가스의 농도, 개구부의 크기 및 가연물의 위치 등이었으며, 파열면의 크기는 $10cm {\times} 9cm, 13cm {\times} 10cm, 27cm {\times} 20cm, 40cm {\times} 27cm$로 하였고 가연물의 설치 위치는 4종류로 하였다. 폭발 후 전이 방지 기구의 고찰은 가스 소화약제인 이산화탄소를 이용하여 실험하였다. 실험 결과 가스폭발로부터 화재로의 전이 현상은 혼합가스의 농도와 고온의 화염 및 연소가스에 노출되는 시간에 많은 영향을 받으며 폭발 후 분위기의 냉각이나 불활성화를 통해 화재로의 전이를 방지 할 수 있음을 알 수 있었다.