• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.5
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• pp.1-9
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• 2021

As part of the commercialization research of small gas turbine engines, starting and normal operation control logic research of small gas turbine engine was conducted. It was investigated how the igniter, starting motor and fuel pump/valve are controlled during the ignition and normal operation process and it was applied to the prototype engine control unit(ECU) of the small gas turbine engine for commercialization research. Based on the ground test results, an ECU for flight test is being developed, and after completion of the development, an altitude test will be performed through an altitude test facility of Korea Aerospace Research Institute.

• The Science & Technology
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• v.33 no.11 s.378
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• pp.76-77
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• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.857-862
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• 2011

3 dimensional turbine exhaust gas flow was simplified to an axisymmetrical flow and calculated with detailed chemistry models. GRI 35 species-217 reaction step model and simplified 11 species 15 reaction model was applied to the secondary reaction of the turbine exhaust gas and compared. All the model captured the secondary combustion on the base region, and the temperature was 600K higher than that without turbine exhaust gas. This means the local temperature of the base can be higher in the case of real 3 dimensional flow. The simplified model show the similar results to the GRI detailed chemistry model although the former affected the engine plume structure slightly.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.77-78
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• 2015

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 $260^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.8
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• pp.822-828
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• 2013

Since the operating temperature of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is high, the heat management of the gases supplied to fuel cell system is important. In this paper, the temperature characteristic of the gases supplied to the anode and the cathode of the fuel cell is studied in case of utilizing the waste heat contained in the ship exhaust gas as a heat source to heat up the fuel, gas and water supplied to a 500kW SOFC system for a ship power. For the fuel cell system proposed in this paper, the temperature of gases supplied to the anode and the cathode was the highest temperature at 963K when the exhaust gas of the fuel cell was utilized as the heat source for gases supplied to fuel cell system instead of utilizing the ship exhaust gas. In addition, the engine power did not effect on the temperature of gases supplied to the fuel cell stack.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.14-14
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• 1999

비활성 가스제너레이터는 가스터빈 추진기관 및 기타 열기관을 이용하여 연소가 되지 않는 저온의 공기를 생산하는 기계장치를 말하며 이러한 저온의 비활성 기체를 화재 지역에 분사하는 경우 기존의 소방수를 이용한 화재 진압방식보다 매우 효율적으로 화재진압에 사용되어 질 수 있다. 일반적으로 민항기 등의 가스터빈 추진 기관에서 배기되는 기체내에는 터빈입구온도(TIT : Turbine Inlet Temperature)및 초과공기지수(Excess Air Coefficient)에 따라 다르게 나타나지만 TIT가 1500$^{\circ}$K인 경우 약 13-14%정도의 산소가 잔존하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 가스터빈 및 열교환 시스템 그리고 터빈 1단 등의 시스템 조합율을 통하여 대기 중의 기체의 온도를 영하 2$0^{\circ}C$ 및 산소함유량을 약 5%수준까지 낮춤으로서 이를 대형 화재 진압에 사용하기 위한 연구이다. 비활성 가스제너레이터에 사용하는 연료로는 Kerosene 및 CNG(Compressed Natural Gas)등이 사용될 수 있으며, 유량이 8.1kg/sec인 터보축 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 18750㎥ 부피의 비활성기체를 생산하는데 Kerosene 연료가 약 1톤(200＄ 이하)이 필요한 것으로 계산되며 이에 소요되는 시간도 약 52분에 지나지 않는 것으로 계산되었다. 만일 50kg/sec의 보다 큰 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 약 9분 정도가 필요한 것으로 계산되었다. 사용되는 가스터빈은 압축비가 15, 열교환기의 효율이 $\varepsilon$=0. 그리고 최종 터빈 1단의 팽창비가 1.25가 적합한 것으로 계산된다. 연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.411-415
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• 2008

This paper presents on design factor considered in an altitude test cell facility to determine the best sizing to optimize exhaust diffuser pressure recovery and the exact cooling load required to be supplied under transient operation. Engine simulation was performed to analyse the exhaust gas temperature, exit mass flow rate, specific fuel consumption and exhaust velocity helpful in determining secondary mass air flow and the mixed air temperature entering the ejector. based on this, the amount of cooling load was deduced. It was found that improved pressure recovery reduces operational cost(air supply facility, cooling water).

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.11 no.2
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• pp.151-157
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• 2008

The DPF temperature distribution which has a great effect on regenerating the ceramic filter effectively was measured at 30 locations using K-type thermocouples. Five partitioned electric heaters were used for heating the ceramic filter and they are switched ON/OFF in order. Also, the temperature distribution in the ceramic filter was measured with varying the electrical power supply to the heaters and the mass flow rate of the air supply from a blower. The uniform distribution of the air flow velocity at the inlet of the DPF make that of the temperature in the ceramic filter. The difference in heating ability between the partitioned heaters had a great effect on the temperature distribution in the ceramic filter.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.12
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• pp.1121-1126
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• 2010

This study is to investigate the effects of aromatics and T90 for low cetane number (CN) fuels on combustion and exhaust emissions in low-temperature diesel combustion. We use a 1.9-L common rail direct injection diesel engine at 1500 rpm and 2.6 bar BMEP. Low temperature diesel combustion was achieved via a high external EGR rate and strategic injection control. The tested fuels four sets: the aromatic content was 20% (A20) or 45% (A45) and the T90 temperature was $270^{\circ}C$ (T270) or $340^{\circ}C$ (T340) with CN 30. Given the engine operating conditions, the T90 was the stronger factor on the ignition delay time, resulting in a longer ignition delay time for higher T90 fuels. All the fuels produced nearly zero PM because of the extension of the ignition delay time induced by the low cetane number. The aromatic content was the main factor that affected the NOx and the NOx increased with the aromatic content.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.2
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• pp.88-97
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• 2021

The controller of the gas turbine engine is a component that needs to be developed for the development of the gas turbine engine because it is impossible to get the technology transferred from the engine manufacturer due to the import and export regulation. As a part of the engine control logic research, the Korea Aerospace Research Institute conducted a failure diagnostic research using a small gas turbine engine. Before simulating the engine fault, the ground test was performed to analyze normal behavior and performance of engine. Afterwards, the control logic analysis test equipment was established to simulate various engine fault. It is intended to provide background knowledge to engine control logic research for various engine failure conditions.