• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권6호
• /
• pp.788-793
• /
• 2012

본 연구는 해군함정에 탑재되어 있는 주 추진 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질, 황산화물, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량 예측에 초점을 두었다. 국제사회 및 각국의 정부는 인간의 건강 및 환경을 보호하기 위해 선박의 배기가스 규제를 엄격히 적용하고 있으며 선박 제작사들은 이러한 법규에 대응하기 위해 다양한 기술을 선박에 적용시키고 있다. 엄격히 적용되는 배기가스 법규는 선박의 크기에 따라 차이를 보이고 있지만 함정은 규제대상에서 제외된다. 다양한 연구결과에 의해 선박의 배기가스 배출량 계수(emission factor)는 지속적으로 최신화되고 있으나 함정의 배출량 계수는 그 특성의 차이 때문에 설정이 어려운 실정이다. 본 논문은 함정 엔진의 연료소모량과 함정에서 사용하고 있는 연료의 황성분 함량을 분석하여 항해 시 선박에 적용되고 있는 오염물질 기여도 조사(emission inventory) 방법론을 해군함정에 적용시켜 정속항해 조건에서 배기가스 총 배출량을 예측하는 것이다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
• /
• pp.44-44
• /
• 2011

디젤 엔진 배기가스 중의 황산화물(SOx)은 산성비의 원인이 될 뿐 아니라 인체에 대해서도 상당히 치명적인 위험을 초래하는 성분으로 지금까지는 다른 오염물질인 질소산화물 (NOx), 입자상 물질(particulate matter) 등에 비해서 상대적으로 덜 주목을 받아왔다. 국제적인 황산화물 배출규제의 경우, '황산화물 배출규제지역' (SECA : SOx Emission Control Area)에 대해 엄격한 배출규제가 시행되고 있는데, 대부분 황함량을 1.5%이하의 연료를 사용하거나, 후처리 설비를 설치해서 배기가스 중의 황산화물을 6.0g/kWh 이하로 유지하도록 규정하고 있다. 따라서 본 연구에서는 강화되고 있는 디젤엔진 배기가스 중의 황산화물과 입자상 물질을 저감하기 위한 설비로서, 높은 경제성 및 신뢰성 등의 장점으로 인해 선정 가능성이 가장 높은 스크러버 시스템에 대해 독자모델 설계를 수행하였으며 파일롯 설비를 활용한 실제 디젤엔진에 대한 실험을 통하여 운전조건에 따른 제거효율, 발생되는 처리수의 성분, 그리고 디젤엔진 운전에 영향을 미치는 압력손실 등에 대한 데이터를 확보함으로써 실제 선박적용에 대한 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.1030-1043
• /
• 1991

본 연구에서는 모델링오차나 외란 등의 불확실성에도 강인한 슬라이딩 모드 제어방법을 이용하여 새로운 연료분사 제어기를 설계하였다. 그리고 8253 타이머와 A/D 변환기, 인터페이스회로 등으로 MPI가솔린 엔진용 전자 제어장치를 실제 엔진에 적용시킴으로써 새로이 설계된 연료분사 제어시스템의 성능을 파악하였다.엔진의 운전상태를 여러가지 제어 모드로 분류할 수 있으나 엔진회전수가 2000rpm, 부하가 20N의 일정한 부하 조건에서 엔진회전수를 1500rpm에서 2000rpm으로 변화시켰을 때의 과도상태 응답을 파악하였다. 이와 같이 새로운 슬라이딩 모드 연료분사 제어시스템 을 개발하여 3원촉매 변환기의 변환효율을 극대화함으로써 배기가스의 유해물질을 최 소화하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다.

• 청정기술
• /
• 제12권2호
• /
• pp.78-86
• /
• 2006

저발열량 석탄 및 바이오매스 합성가스의 가스 엔진 내 연소 특성에 대한 전산 해석을 수행하였다. 열화학적 해석을 통해 연소 압력, 연소 온도, 배기가스의 조성, NO 배출량 및 엔진 출력을 예측하였고, 예측결과를 소형 파이로트 가스 엔진 시험결과와 비교하였다. 합성 가스의 가스 엔진 연소실 내부의 비정상 연소 현상을 규명하기 위해 전산유체역학적 해석을 수행하였고, 석탄 및 바이오매스 합성가스의 계산결과들을 서로 비교하여 대체연료로서 합성가스 연소 시 가스엔진에 대한 설계 변경 및 조절을 위한 기준을 제시하였다.

• 과학과기술
• /
• 제33권11호통권378호
• /
• pp.76-77
• /
• 2000

99년 9월 한국에 온 중국 산둥기술대의 샤오 푸밍박사는 인하대 기계공학과 연소공학연구실에서 플라즈마를 이용한 디젤엔진 배기가스처리기술 개발을 위해 땀을 흘리고 있다. 인하대 팀과 공동연구로 진행하고 있는 플라즈마를 이용한 배기가스 후처리연구는 디젤엔진의 후처리 기술 중에서 가장 실용화 가능성이 높은 기술로 현재는 불모지나 다름없지만 앞으로 황금시장의 핵심기술로 평가되고 있다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.1-9
• /
• 2021

국내 소형 가스터빈엔진 상용화 시장의 저변화를 위하여 상용 소형 가스터빈엔진의 시동 및 정상운용구간에서의 제어로직을 파악하고자 하였다. 이를 통하여 시동 및 정상운용구간에서 엔진의 점화 및 정상작동을 위하여 엔진의 점화기, 시동모터, 연료펌프 및 연료밸브가 어떻게 제어되는지 파악하였고, 확보된 제어로직을 실제 상용화 연구가 진행되고 있는 소형 가스터빈엔진의 지상용 제어기에 활용하였다. 해당 엔진은 비행용 엔진 제어기를 제작 중이며, 제작 완료 후 항우연에서 보유하고 있는 고도시험설비를 활용한 고도시험을 통해 비행시험 전에 고도에서의 운용성능을 확인할 예정이다.

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

• 기계와재료
• /
• 제22권3호
• /
• pp.96-109
• /
• 2010

자동차는 다양한 형상과 기능을 가진 부품소재의 집합체라 할 수 있다. 자동차의 고출력화에 의한 연비향상과 각국의 환경규제 강화 요건을 충족시키기 위해 자동차 엔진의 작동온도와 이에 따른 배기가스의 온도가 꾸준히 높아지는 추세이다. 따라서 고온재료의 선택과 사용이 보다 중요해 지고 있다. 자동차에 사용되는 고온 부품은 설계사양에 맞추어 그리고 경제적인 측면을 고려하여 내열재료를 사용하는 방법과 표면처리를 하는 두 가지 방법이 주로 채택되고 있다. 내열재료를 사용하는 대표적인 부품은 엔진을 구성하는 부품과 연소실로부터 나오는 고온 고압의 배기가스가 이동하는 배기계 부품이다. 엔진을 구성하는 부품 중에는 냉각수에 의해 온도가 제어되는 부분은 경제적인 소재가 사용되나 밸브와 같은 부품은 고온재료가 채용된다. 가장 높은 온도에서 사용되는 배기계 부품에는 경제성이 감안되면서도 높은 열적, 기계적 안정성이 동시에 요구되고 있다. 전통적으로 배기부품에는 구상흑연주철이 널리 사용되어 왔고 현재에도 원가 측면의 강점을 이용해 대부분의 차량에 적용되고 있으나 일부 고출력, 고배기량 엔진의 경우에는 주철의 한계온도 이상의 배기온도가 요구되어 스테인리스 강을 도입하고 있다. 또한 내열 타이타늄 합금, 금속간화합물과 같은 고온재료가 개발됨에 따라 고가의 차종에는 신재료가 이들 부품으로 채용되고 있다. 이 글에서는 배기계 부품의 설계적인 요소에 의한 열적, 기계적 측면의 내구 특성을 살펴보고, 이들 부품에 보편적으로 적용되는 고온 금속재료의 종류 및 기계적 특성을 소개하였다. 아울러 미래의 환경친화적 자동차용 고온 부품을 개발하기 위하여 연구되고 있는 Super Si+MO, 스테인리스 강, TiAl, 고온 타이타늄 합금 등과 같은 자동차 내열 부품으로 사용되는 신소재의 연구개발 동향에 관하여 기술하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
• /
• pp.2-2
• /
• 1998

현대우주항공(주)가 미국의 AlliedSignal사와 함께 국제 공동 개발중인 10MW급의 ASE120 엔진은 항공용 엔진을 산업용으로 개조한 개조형 엔진으로서 희박 예혼합 예기화(Lean Premix prevaporization) 방식의 연소기를 쓰고 있다. 이 연소기는 연소에 관여하는 공기량을 부하에 따라 가감하여 일정 공연비를 유지하는 air staging법을 사용하고 있으며 이로써 연소화염온도를 일정치로 조절하여 연소중 생성되는 유해가스의 양을 목표치 이하로 제어한다. 연소화염온도 설계치는 2912$^{\circ}$F이며 배기가스 발생량은 NOx, CO모두 궁극적으로 10ppmv 이하를 목표로 하고 있다. 이러한 건식 저 배기가스(Dry Low Emission) 연소기가 그 역할을 다하기 위하여는 양호한 혼합기를 확보하는 것이 선결 문제이다. 본 연구소에서는 두 개의 혼합기(mixing can)가 180$^{\circ}$ 간격으로 환형 연소기(annular type)에 접선 방향으로 설치되어 대칭을 이루고 있고 혼합기의 혼합성능을 측정하기 위하여 제작된 시험장치에는 하나의 혼합기만을 쓰고 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.91-97
• /
• 2023

오래된 디젤 엔진을 탑재하고 있는 노후화된 건설용 기계 및 차량들은 보통 수명이 길기 때문에 최신의 배기 규제와는 동떨어진 수준의 유해한 배출가스를 계속 배출하고 있다. 따라서 이러한 구형 디젤 엔진을 최신 배기 규제를 만족하는 엔진으로 대체할 수 있다면 대기질 개선에 도움이 될 것으로 기대되는데, 건설 현장에서 손쉽게 구할 수 있는 프로판 연료를 적용한 엔진이 적합한 대안이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 6.8리터 CNG 엔진을 베이스로 프로판 전용 엔진을 개발하였으며, 가스 전용 인젝터, 배기가스재순환(EGR), 강화된 촉매 등의 기술이 적용되었다. 그 결과 동급의 디젤 엔진 출력 및 토크를 확보하는 한편 최신 배출가스 규제인 Stage-V 수준에서 질소산화물은 절반 수준에 해당하는 배출가스 성능을 달성하였다.