• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.31-35
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• 2008

압축천연가스 자동차는 최근 대기환경 개선을 위해 대도시 시내버스에 적용되고 있으며 대기 오염물질을 저감시키는데 효과적인 것으로 입증되고 있다. 압축천연가스의 단점인 낮은 연료저장밀도를 높이기 위해 액화천연가스를 연료로 하는 차량기술이 시도되고 있다. 본 논문에서는 자동차에 액화 천연가스를 적용하기 위한 LNG 저장 용기의 단열특성을 실험적으로 측정하여 기준과의 적합성을 판단하였으며 측정방법에 대한 비교검토를 통해 측정결과의 신뢰성을 제고하였다. 시험용기의 단열성능계수는 $40J/h{\cdot}^{\circ}C{\cdot}m^2$으로 기준범위 이내의 성능을 확인하였으며 두 가지 측정방법들은 상호 일치하는 결과를 보여주었다. 또한 용기의 벤트밸브 동작특성을 조사하여 증발가스의 방출량 특성을 파악하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.15-20
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• 2009

대도시 대기질 개선을 위한 정부 정책에 의해 1990년대 이후 천연가스 차량의 보급 대수는 계속 증가하고 있다. 그러나 천연가스 차량은 환경면에서 유리한 대신 화재 발생 시 대형 사고가 잠재하므로 항상 안전에 대한 대책이 요구된다. 천연가스 차량에 장착되는 여러 가지 연료 부품 중 체크밸브는 연료용기에 충전된 고압의 천연가스가 연료주입구를 통해 외부로 방출되지 않도록 하는 안전장치로서 반 복사용에 따른 내구성이 보장되어야 하는 부품이다. 본 연구에서는 천연가스 차량용 체크밸브를 대상으로 반복 사용시험, 극한 떨림시험에 따른 내구성능과, 압축기 오일에 의한 밸브 씰의 영향을 평가하였다. 실험 결과 천연가스 차량에 사용되고 있는 체크밸브는 인증규정을 만족하였지만 압축기 오일에 오랫동안 노출될 경우 밸브 씰의 누설방지 기능에 문제를 발생시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.756-761
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• 2012

천연가스는 $-160^{\circ}C$까지 냉각 및 액화되어 액화천연가스(LNG)가 되고, 이때 LNG의 체적은 천연 가스의 1/600로 줄어든다. 이로 인해 LNG는 수송시에 이점이 있다. 본 연구에서는 천연가스 액화용 초저온 캐스케이드 냉동사이클의 LNG 열교환기내 냉매와 천연가스의 압력강하가 액화사이클에 미치는 영향을 파악한 후, LNG 열교환기 설계시 압력강하에 대한 기준안을 제시하고자 한다. 이를 위해 HYSYS를 이용하여 초저온 캐스케이드 액화사이클 내 LNG 열교환기의 압력강하에 대해서 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 초저온 액화사이클의 압축일량과 성능계수(COP)의 증가로부터, LNG 열교환기 내의 압력강하는 50 kPa정도를 기준 설계 압력강하로 설정할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3327-3335
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• 2014

본 연구에서는 천연가스의 냉각을 위한 프로판을 냉매로 사용한 단일 및 다단 냉동 사이클에 대한 소요 에너지를 비교하였다. 이를 위해서 천연가스의 온도를$ -37.00^{\circ}C$까지 냉각시키기 위해서 프로판을 냉매로 사용하여 1단 압축 및 2단, 3단, 4단 압축을 이용한 냉동 사이클에 대한 비교 연구를 수행하였다. 전산모사를 위해 한국가스공사로부터 제공받은 천연가스 조성을 적용하였으며, 열역학 모델식으로는 Peng-Robinson 상태방정식을 적용하였다. 냉동기 압축 단수가 증가할수록 응축기의 heatduty는 점점 줄어드는 것을 알 수 있었다. 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 응축기의 heatduty는 약 20.36% 정도 감소하였으며 냉매의 총 순환 유량은 약 14.53% 감소하였다. 또한 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 압축기의 총 소요 동력은 약 41.61% 감소함을 알 수 있었다.

• LP가스
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• 통권105호
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• pp.43-50
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• 2006

연료로서의 DME 디메틸에테르(화학식 CH -O-CH ,DME)는 당초 가정용 캔 스프레이 등 분사 약제인 프레온의 대체 물질로 사용되기 시작했다. 그 후 양호한 압축 착화성이나 무연 연소하는 성질을 가지는 등 디젤 엔진의 연로로서 LP 가스와 동등한 증기압을 가져 LP가스의 대체연료로서 현재 전 세계에서 활발히 연구개발이 이뤄지고 있다. DME의 재료는 천연가스, 석탄, 바이오매스 등 다양한 자원에서 제조가 가능한데 이들로부터 합성가스(CO,H )를 추출.합성해 제조한다. 이것은 경제규모에 미달하는 부존자원의 유효한 이용이나 자원의 다양화에도 연결되기 때문에 차세대 연료로서 주목받고 있다. 천연가스로부터 저가로 대량 생산이 가능한 직적법이나 메탄올을 탈수해 제조하는 간접법 등 제조 기술도 확립되어 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.142-150
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• 2005

Recently, the gas transportation system for CNG(Compressed Natural Gas) has been developed and several innovative approaches are presented from the aspects of commercial demand. In this study, a new type of 20ft container shape CNG tank with two and four cylinder intersections by using the intersecting spheres has been proposed. And the structural analysis of CNG tank with Mildsteel, API High Tensile Steel, Al-alloy and FRP has been carried out to compare the different types of pressure vessels of materials used. The analysis result shows that the proposed intersectional cylindrical type of CNG tank can be applied to the gas transportation system. And further study on the commercial analysis and associated equipments should be carried out for the practical applications.

• 에너지공학
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• 제22권2호
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• pp.128-135
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• 2013

산지마다 상이한 성분을 갖는 천연가스의 가스호환성 및 연소특성을 판정하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소비되고 그 범위도 넓어 어려움이 있어, 천연가스를 모사하는 등가가스를 대체하여 사용하는 방법이 사용되고 있다. 등가가스는 천연가스와 발열량, 압축계수, 상대밀도, CO 배출농도 및 연소속도에 차이가 거의 없다고 알려져 있지만, 실제 가스기기에 대한 화염형상, NOx 배출농도 및 효율에 대한 연구는 아직 보고되고 있지 않다. 본 연구에서는 천연가스를 모사하는 등가가스를 대상으로 기존에 보고된 CO 배출농도, 연소속도 및 화염온도 등을 재확인하고, 화염형상, NOx 배출농도 및 효율에 대해서 수치해석 및 실험을 통해 비교 검토함으로써 등가가스의 유효성을 검토하였다. 그 결과 천연가스와 등가가스의 차이는 미세하였으며, 등가가스를 이용하여 천연가스의 연소특성 및 호환성 범위를 검토하는데 문제가 없을 것으로 판단되었다.

• 에너지공학
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• 제9권4호
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• pp.303-308
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• 2000

천연가스 도입 다변화 정책이 시행된 이후 공급 천연가스의 조성이 산지별로 적지 않게 차이나고 있으며 이에 따라 부피와 열량으로 이원화된 기존 천연가스 상거래 단위 체계를 열량 단위로 일원화하는 방안이 검토되고 있다. 열량을 상거래 단위로 하기 위해서는 고가의 가스분석기사 필요하지만 공급량이 극히 적은 상당수 공급설비에까지 이를 적용하기는 어려우며 이로 인해 보다 경제적인 방안이 모색되고 있다. 이러한 방안의 하나로 본 연구에서는 SGERG식과 비중계를 이용한 열량산정 방법을 분석해 보았다. 이를 위해 압축계수식인 SGERG식을 열량식으로 변형하고 불확도 분석을 하였다. 또한 열량계산에 필요한 비중, 이산화탄소 함량, 질소 함량의 측정 또는 예측의 타당성도 검토했고 실제 현장 데이터를 통해 본 방법의 적정성도 확인하였다. 그 결과 본 연구에서 제시한 방법을 이용하면 가스분석기와 유사한 불확도로 열량 산정을 할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.387-394
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• 2013

온실가스인 $CO_2$ 배출을 줄이기 위한 연료로서 고효율 연소의 특성을 갖는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)가 유력한 미래 대체연료로서 주목받고 있다. 일반적으로 엔진에서의 압축비 상승은 효율 향상 및 이산화탄소 배출 저감을 위한 방법 중의 하나로서 HCNG 엔진에서도 고압축비의 적용이 효과적일 수 있으나, 수소의 높은 연소 속도 및 화염 온도로 인한 조기착화, 노킹 등의 이상연소는 엔진 부품의 파손 및 출력 저하를 초래할 수 있다. 본 연구는 HCNG 엔진에서 압축비를 변경하여 엔진 성능 및 노킹 특성을 분석하는데 목적이 있다. 기존의 CNG 엔진에 CNG 및 HCNG 연료를 적용하여 공기과잉률의 변화에 따른 연소 특성을 분석하고, 압축비 변경 후 엔진의 성능에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.1-8
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• 2011

본 연구에서는 강화되는 자동차 배기가스 규제를 만족시키기 위하여 압축천연가스자동차보다는 배기가스부분에서 유리하고, 아직 상용화되지 않은 수소연료전지자동차의 대안으로서 수소경제의 본격적인 도입을 위한 과도기적 대안연료로 주목받고 있는 수소와 천연가스를 혼합한 연료인 HCNG 충전소의 안전에 관한 동향 및 기술을 분석하였다. HCNG는 기존의 CNG 인프라의 활용, 점점 강화되는 배기가스 배출기준의 충족, 그리고 다가오는 수소시대를 대비하여 수소시대로 가기위한 기술적, 사회적 가교역할을 한다는 점에서 매우 중요한 기회이자 도전이다. 이를 위해 HCNG 상용화에 필수적으로 요구되는 수소-압축천연가스 혼합연료 사용에 대비한 각종 안전 고려사항 들에 대하여 검토하여 국내 사고 이력을 기초로 하여 사고발생시나리오, 안전거리 추가 필요성, 수소침식, 점화원, 화재감지 등의 안전 고려사항을 제시하였고, HCNG 충전소 기술 및 기준에 관한 최근동향을 분석하여 향후 HCNG 충전소 시범 운영을 위한 안전성평가 등 제도적 기반 구축을 제안하였다.