• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2016

본 논문에서는 소형 어선의 전기 시스템을 DC 마이크로그리드의 관점에서 설계하고, 선박의 동력원인 엔진-발전기를 가변속 제어함으로써 선박 전력 계통의 효율을 개선하고자 한다. 선박 전력 계통은 물리적으로 육지 계통과 분리된 마이크로그리드의 형태를 갖추고 있다. 때문에 소형 기계 추진 어선의 경우, 추진을 위한 엔진뿐만 아니라 추가적으로 선내 전력을 공급하기 위한 엔진-발전기를 갖출 필요가 있다. 이에 반해 전기 추진 어선은 하나의 엔진-발전기 세트로 추진과 선내 전력 공급이 모두 가능하다. 하지만 어선이 정지 상태에서 조업을 할 때에 전력 부하량이 작기 때문에 엔진의 저부하 운전 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여, DC마이크로그리드를 어선에 적용하여 엔진 가변속을 적용하고자 한다. 통상적으로 20% 내외의 부하율로 운용되는 엔진에 가변속 제어를 적용하면 20% 이상의 연비 개선 효과를 기대할 수 있다. 이러한 DC마이크로그리드 어선의 연비 개선 효과를 항해와 조업으로 구분하여 시뮬레이션을 통해 예측하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권4호
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• pp.58-64
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• 2016

차량에 사용되는 주엔진은 부하영역 전체에서 효율을 증가시키기 위해 커먼레일 디젤엔진을 사용하고 있다. 그러나, 발전기용 엔진은 아직도 기계적 구성엔진으로 캠으로 구동되는 연료분사밸브가 사용되어지고 있다. 또한, 발전기용 엔진 대부분은 50%이하의 부분부하가 적용되고 있다. 따라서, 전부하에 세팅된 차량용 디젤엔진을 부분부하에서 효율적인 운전을 하기 위해서는 연료분사시기 재조정이 필요하다. 본 연구에서는 시설물에 사용되는 엔진발전기의 운용특성을 파악하여 연료분사시기를 재조정함으로서 부분부하 연료소비율을 개선시킨 결과를 연구하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.72-77
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• 2012

화석연료로부터 배출되는 유해 배기가스를 줄이기 위하여 대체연료기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 바이오디젤연료가 산업용디젤기관의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대두유를 이용하여 연료를 제조하고 이를 엔진에 적용하여 성능시험을 수행하였다. 실험조건은 바이오디젤의 혼합율 0%, 10%, 20%에서 부하조건을 0%, 50% 최대부하까지, 엔진속도를 700rpm에서 1900rpm까지로 하였다. 실험 결과 바이오디젤 첨가율의 증가에 따라 최대토크는 감소하였고, 질소산화물은 약간 증가하였지만 스모크와 일산화탄소는 감소하였다. 이러한 경향은 부하가 증가함에 따라 크게 나타났다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.122-130
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• 2016

본 연구에서는 1.5MW급의 발전용 디젤 엔진을 대상으로 상용 프로그램인 GT-Power를 이용하여 천연가스와 디젤 혼합연소 엔진 모델을 구축하였으며 이를 통해 기존의 디젤 연소를 하는 경우와 천연가스-디젤 혼합연소를 하는 경우의 엔진 성능 변화를 부하율(50%, 75%, 100%)에 따라 비교하였다. 또한 도서지역에서 실제로 사용되고 있는 부생유를 적용하는 경우의 영향에 대한 연구를 진행하였다. 그 결과 엔진의 운전 조건 변화 없이 천연가스를 디젤과 60% 혼합비로 연소하는 경우 최대 32%의 BSFC 증가를 보였으며 천연가스와 부생유를 혼합연소 하는 경우에도 디젤을 혼합 연소하는 경우와 크게 다르지 않은 결과를 보였다. 이러한 BSFC 증가의 원인을 연료의 불완전 연소율 증가로 제시하고 이에 대한 최적화를 진행했으며 그 결과 60% 혼소율 조건에서 약 2%의 개선효과를 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1035-1040
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• 2011

본 논문에서는 IMO에서 논의 중인 운항선의 에너지효율지표에 대하여 연구를 수행하였다. IMO의 온실가스 저감을 위한 정책방안을 살펴보고 그 중 운항선에 대한 에너지효율지표를 분석하였다. 화물량에 대한 연료소비율 산정방법을 이용하는 에너지효율지표를 실제 운항선에 적용하여 결과를 분석하고 문제점을 제기하였다. 이를 바탕으로 엔진 부하에 대한 연료소비율을 이용하는 개선된 에너지효율지표를 제시하고 운항선에 적용하였다. 결과를 통해 개선된 에너지효율지표가 운항선에 대해 합리적인 이산화탄소 배출률을 정의할 수 있다고 판단하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권1호
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• pp.16-25
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• 2022

The purpose of this study was to calculate and analyze the engine load factor of major agricultural operations using a 78 kW class agricultural tractor for estimating the emission of air pollutants and greenhouse. Engine load data were collected using controller area network (CAN) communication. Main agricultural operations were selected as plow tillage (PT), rotary tillage (RT), baler operation (BO), loader operation (LO), driving on soil (DS), and driving on concrete (DC). The engine power was calculated using the measured engine load data. A weight factor was applied to load factor for considering usage ratio according to agricultural operations. Weight factors for different agricultural operations were calculated to be 27.4%, 32.9%, 17.5%, 7.7%, 4.5%, and 10.0% for PT, RT, BO, LO, DS, and DC, respectively. As a result of the field test, load factors were 0.74, 0.93, 0.41, 0.23, 0.27, and 0.21 for PT, RT, BO, LO, DS, and DC, respectively. The engine load factor was the highest for RT. Finally, as a result of applying the weight factor for usage ratio of agricultural operations, the integrated engine load factor was estimated to be 0.63, which was about 1.31 times higher than the conventional applied load factor of 0.48. In future studies, we plan to analyze the engine load factor by considering various horsepower and working conditions of the tractor.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권2호
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• pp.31-39
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• 2023

The aim of this study was to measure and analyze engine load factor (LF) according to working conditions (operation type and gear stage) of small agricultural multi-purpose cultivator to estimate the emission of air pollutants. To calculate LF, a torque sensor capable of collecting torque and rotational speed was installed on the engine output shaft and DAQ was used to collect data. A field test was conducted with major operation of a cultivator and tillage operations (plow tillage and rotary tillage). Engine power was calculated using engine torque and rotational speed and LF was calculated using real-time power and rated power. In addition, unified LF was calculated using the weight for each operation and the average LF for each operation. As a result, average LF values at 1.87 and 3.10 km/h by plow tillage were 0.50 and 0.69, respectively. Average LF values at 1.87 and 3.10 km/h by rotary tillage were 0.70 and 0.78, respectively. Furthermore, unified LF calculated in consideration of the weight factor showed a value of 0.65, which was 135% higher than the conventional LF (0.48). Results of this study could be used as basic information for realizing LF values in the field of agricultural machinery.

• 오토저널
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• 제8권2호
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• pp.13-21
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• 1986

점차 엄격해지는 요구조건을 만족시켜 주기 위해서는 승용차용 엔진의 실제특성과 운전특성을 지 배하는 설계변수의 조절은 불가피하며, 그중에서도 엔진의 핵심부인 연소질의 설계는 가장 중요 하다. 부분 부하에서의 SI기관의 연료경제성을 향상시키는 가장 좋은 방법이 압축비를 상승시 키는 것이므로, 앞으로의 여소실은 고압축비에서도 옥탄가가 높은 연료를 요구하는 성향을 낮 추는 특성을 갖고 있어야 한다. 새로운 엔진의 향상을 최적화하기 위하여는 quench area의 크 기와 위치 그리고 적절한 quench distance의 성질이 중요하며, 또한 연소실의 소형화, 스파크 플러크의 위치, 표면적/체적의 비 그리고 화염전파거리등도 고려에 넣어야 한다. 승용차용 엔진의 요구조건은 연소실을 피스톤 크라운에 위치시키는 용이한 방법을 통하여 해결될 수 있으며, 이 러한 형상의 연소실은 실린더 헤드에 장치한 연소실과 비교하여 다음과 같은 장점을 갖고 있다. - 스파크 플러그 주변에 연소실을 배치하기 쉽다. - 연소실 내에 quench area의 설정이 자유롭다. - 연소실 layout의 개조없이 압축비의 설정이 자유롭다. - 연소실의 조합이 간단하다. - 실린더벽으로의 열손실이 감소되어 열효율이 증대된다. - 공연비의 희박가능한계가 크다. - EGR성능이 향상되어 NOx 의 배출과 연료소비율이 감소된다. - 필요하다면 연소실실 또는 직접분사식 Diesel 기관으로서의 개조가 간단하다. 만약 생산단가가 크게 상승하지 않는다면, NOx의 배출과 연료소비율이 작으면서도, 비출력이 큰 4-밸브 연소실이 실용화 될 전망이다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권4호
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• pp.54-61
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• 2022

This is a basic study analyzing emissions of an agricultural tractor during tillage operations. In this study, CO, THC, NOx, and PM considered as emission factor were analyzed during plow and rotary tillage operation by the tractor. Engine torque and rotational speed were measured through ECU. Engine power was calculated using engine torque and rotational speed. The emissions was calculated based on the number of units, rated power, load factor, and operating time. Results showed that the load factor was calculated almost twice, which was higher than 0.48. It was also observed that the emission of the tractor was variable for different agricultural operations because tractor loads were different based on operations. There was a difference in emissions due to differences in plow and rotary working hours. To estimate the emission of agricultural tractor based field operations in detail, it is necessary to consider TAF (Transient Adjustment Factor) and DFA (Deterioration factor). In the future, TAF and DFA will be considered to estimate emissions of the agricultural tractor. Finally, results of this study can contribute to the literature to estimate tractor emissions accurately.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.2-2
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• 1999

액체추진제 로켓엔진에서 분사기의 미립화 및 혼합 특성과 그에 따른 연소 특성은 성능과 안정성을 결정하는 중요한 파라미터이며 분사기는 제한된 설계 조건하에서 최대의 열방출율을 발휘하도록 설계되어야 한다. 여기서 연소효율은 연료와 산화제의 혼합특성과 충돌 분무의 미립화의 정도에 의해 결정되므로 충돌 분무 유동성의 혼합, 미립화 특성과 이에 따른 인조성능 특성을 명확하게 밝힘으로써 최대 엔진성능을 위한 설계가 가능하게 된다. 분사기의 설계에는 분사요소형태, 분사공의 형상 및 유동시스템 등이 포함되며 특히 분사요소 형태의 선택에는 추진제, 연소실냉각방법, 연소실 형상, 자동조건 및 엔진의 수명 등이 중요한 제한조건으로 고려된다. 이런 형태의 분사 요소들 중, 충돌형 분사기는 저장성 추진제를 사용하는 중, 저추력의 액체추진제 로켓엔진에 주로 사용된다. 이 분사형태는 미립화 성능이 높지 않고, 분사공 직경 및 운동량비에 따른 혼합성능이 만감하며 blow apart 등에 의한 열부하 혹은 안정성에 대한 문제가 있으나 양호한 혼합효율, 신뢰성과 제작의 용이함으로 인하여 광범위하게 사용된다.