• Tribology and Lubricants
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• 제22권5호
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• pp.290-300
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• 2006

The dielectric constants of used diesel engine oils were obtained at a few temperatures and a frequency. Through analyzing the characteristics of dielectric constant, the related correlation between the changes in dielectric constants of oil and the degree of oil deterioration is going to be found. The dielectric constant was calculated using cross capacitances measured by a sensor tube. As results of the measurement of the fresh engine oil's dielectric constant, it was found that the value of dielectric constant was set down below $60^{\circ}C$ regardless changing frequency. Further, above 6 kHz, the dielectric constant was set down even if temperature was above $100^{\circ}C$. Therefore, for the measurement of used oils, it was selected the frequency of 6 kHz, and the temperature of $80^{\circ}C$ preventing a certain ionic-conduction effects on the measured dielectric constant and the evaporation of a certain fluid mixed with engine oil. Specially, the effects of the mixing fluid like coolant, water and fuel on the fresh engine oil's dielectric constant were studied. It was found that the oil mixed with coolant showed the highest value, next water, and the lowest fuel. As results of the measurement of the used engine oil's dielectric constant, it was found that the possible changed rate of the used engine oil's dielectric constant based on the warning limit for engine oil in service was below 10% for diesel engine oil.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.552-561
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• 2018

화석연료의 고갈과 환경문제를 대응하기 위한 대체에너지 중 재생가능하고 탄소중립(Carbon-neutral)자원인 바이오매스 (Biomass)를 연료로 이용하는 연구가 진행되고 있다. 바이오매스를 사용하는 대부분의 에너지 생산 시스템은 열화학전환방법이 대표적이다. 이 가운데 가스화 기술을 이용해 합성가스 (syngas)를 생산해 보일러나 엔진 등에 적용하여 열과 전기를 생산한다. 하지만 합성가스 (syngas)를 생산하는 과정에서 타르 (tar)가 발생되며 낮은 온도에서 응축되기 때문에 배관 및 엔진 등에 막힘 현상을 일으켜 공정 효율을 감소시키는 문제를 야기한다. 타르를 제거하기 위해 대부분의 가스화 공정에서 물을 이용한 wet scrubber를 사용하고 있는데 효율이 낮은 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 물과 oily material (soybean oil, waste cooking oil, mineral oil)을 이용하여 제거효율이 높은 순으로 나타내자면 Soybean oil>Waste Cooking Oil>Mineral oil>Water 순서로 나타났고 제거효율은 각각 약 97%, 약 70%, 약 63%, 약 30%의 효율을 보여주었으며 식물성 오일 종류인 soybean oil을 사용하였을 때 타르 제거 효율이 가장 높았다.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권6호
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• pp.432-437
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• 2009

The effect of oxidation in SAE 5W30 engine oils on friction and wear characteristics was investigated using reciprocating bench tester and shell 4-ball tester. Commercial engine oils were collected and oxidized using the KS M 2021 method modifying the oxidation time. Kinematic viscosity, total acid number(TAN), FT-IR spectrum and total base number(TBN) also measured to examine the chemical change of oils with oxidation. The results showed that TAN was slightly changed and Kinematic viscosity was suddenly increased during the oxidation stage. however, TBN results keep a constant slope after TBN linearly decreased with oxidation time. Spectroscopy results showed that spectrums were orderly increased at $1710cm^{-1}$ during the oxidation time. Friction test results showed that oxidation of oils formed unstable friction layers causing higher fluctuating friction. however, the wear resistance was independent of oxidized time due to the different friction characteristics by oxidation. We found several factors in relation to lubrication properties with oxidation time. This factors were Viscosity, TBN, change of FT-IR spectrum, friction coefficient using reciprocating bench tester and wear scar.

• Tribology and Lubricants
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• 제33권2호
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• pp.45-51
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• 2017

Engine oil is a substance used for the lubrication of internal combustion systems. However, in some case, defects in engine systems may contaminate engine oil with fuel. Contaminated engine oil can cause problems in the normal functioning of a vehicle. In this study, we investigate the functional properties of engine oil contaminated with diesel fuel. The test results indicate that the engine oil contaminated with diesel fuel has low flash point, pour point, density, kinematic viscosity and cold cranking simulator value. The contaminated engine oil which has low plash point can cause fire and explosion accident. Furthermore, a four ball test indicates that the contaminated engine oil increases wear scar to poor lubricity. Moreover, we investigate the GC pattern using SIMDIST (simulated distillation) for determination of diesel in engine oil. The SIMDIST analytic result, diesel was detected at earlier retention time than engine oil in chromatogram. Thus the SIMDIST method can define whether engine oil is contaminated by diesel fuel or not. We can use the SIMDIST method for the diagnosis of oil condition instead of analyzing other physical properties that require many analytic instruments, large volume of oil sample and long analysis time.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1648-1653
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• 2009

석유와 같은 화석연료는 $CO_2$의 방출로 인해 지구 온난화의 원인이 되고, 그 매장량 또한 한정되어 있다. 따라서 대체에너지에 관한 관심이 증대 되고 있고 이러한 대체 에너지 중 식물성 오일은 환경 친화적이며 재생산이 가능한 에너지원으로 기존의 고효율의 디젤유와 유사한 특성을 가지고 있다. 또한 식물성 오일은 $CO_2$방출에 의한 지구 온난화 문제를 줄일 수 있는 방법중의 하나로도 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 곡물가격 상승과 식량자원 부족문제를 해결하기 위하여 폐식용유를 사용하였다. $15{\mu}m$구멍 입경을 갖는 시브를 사용하여 폐식용유(WVO)로부터 불순물과 침전물을 제거 한 후 Homo-mixer를 사용하여 5000rpm에서 10분간 디젤유와 혼합하였다. WVO와 디젤 블렌딩 용액의 요오드가(Iodine Value)와 점도 변화를 조사한 후 최종적으로 디젤 엔진에 적용결과 엔진구동에 가능성이 있음을 확인 하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제32권6호
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• pp.183-188
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• 2016

Engine oil plays an important role in the mechanical lubrication and cooling of a vehicle engine. Recently, engine development has focused on the adoption of gasoline direct injection (GDI) and turbocharging methodology to achieve high-power and high-speed performance. However, oil dilution is a problem for GDI engines. Oil dilution occurs owing to high-pressure fuel injection into the combustion chamber when the engine is cold. The chemical components of engine oil are currently developed to accommodate gasoline fuel; however, bio-alcohol mixtures have become a recent trend in fuel development. Bio-alcohol fuels are alternatives to fossil fuels that can reduce vehicle emissions levels and greenhouse gas pollution. Therefore, the chemical components of engine oil should be improved to accommodate bio-alcohol fuels. This study employs a 2.0 L turbo-gas direct injection (T-GDI) engine in an experiment that dilutes oil with fuel. The experiment utilizes a variety of fuels, including sub-octane gasoline fuel (E0) and a bio-alcohol fuel mixture (Ethanol E3~E7). The results show that the lowest amount of oil dilution occurs when using E3 fuel. Analyzing the diluted engine oil by measuring density and moisture with respect to kinematic viscosity shows that the lowest values of these parameters occur when testing E3 fuel. The reason is confirmed to influence the vapor pressure of the low concentration bio-alcohol-fuel mixture.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.585-591
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• 2017

본 연구에서는 터보과급기의 성능을 저해하는 주요 인자 중 하나인 마찰손실에 대한 연구를 수행하였다. 실제 엔진에서 빈번하게 사용되는 저속 구간에서의 승용차용 터보과급기의 마찰손실 측정 장치를 개발하고, 30,000~90,000rpm의 저속 영역에서 작동하는 터보과급기의 마찰손실을 측정하였다. 플로팅 베어링 타입의 승용차용 터보과급기를 실험 대상으로 선정하였으며, 마찰손실 측정 장치는 구동 모터, 오일 공급 시스템, 커플링으로 구성되었다. 실제 차량의 저속 운전 상황을 모사할 수 있도록 설계, 제작되었고, 회전속도, 오일 온도 및 압력을 실험 변수로 선정하였다. 또한, 마찰손실 측정 장치는 로드셀을 사용하여 발생하는 마찰 토크를 직접 측정하여 마찰손실을 산출하였으며, 마그네틱 커플링을 통해 구동 모터의 동력을 터보과급기 축에 전달하고, 오일 공급 시스템을 오일 온도 및 압력을 조절하였다. 온도 $60^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$, 압력 4bar의 오일을 공급하는 상태에서 터보과급기가 회전수 30,000~90,000rpm으로 작동할 때 터보과급기 회전속도 증가할 때 마찰손실은 증가하며, 대략적으로 과급기 회전속도의 1.4~1.8 지수승에 비례함을 보이고 있다. 또한 오일온도가 $60^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$로 증가할 때 마찰손실은 최소 41%, 최대 63% 감소하였다.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.186-192
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• 2017

본 연구에서는 OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 물/벙커 C 오일 비율, 계면활성제 농도 및 조성, 유화 시간, 교반 속도 및 시간, 온도 등을 변화시키면서 유중수적형(water-in-oil, W/O) 에멀젼 연료를 제조하였다. OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 제조한 에멀젼 연료는 벙커 C 오일에 비하여 미세먼지, $NO_2$, CO, $CO_2$ 및 $SO_2$ 등의 연소배기 가스 중의 대기 오염물 방출을 감소시키는데 효과적이며, 특히 계면활성제 조성 OIMS90/NP12 = 4 : 6, 계면활성제 농도 500 ppm, 수분 함량 10%을 사용하여 $80^{\circ}C$에서 제조한 에멀젼 연료가 배기가스 오염물 저감 효과가 가장 큰 것을 확인하였다. 또한 보일러 효율 측정 시험 결과, 에멀젼 연료가 벙커 C 오일과 비교하여 우수한 디젤 엔진 에너지 효율을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.712-718
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• 2019

가스화(gasification)는 바이오매스로부터 에너지를 얻을 수 있는 방법 중 하나로 열화학적 변환을 통해 수소, 일산화탄소, 메탄 등으로 조성된 가연성 가스인 'producer gas'를 생산할 수 있다. 하지만 producer gas와 함께 타르(tar)를 비롯한 ash 등의 입자상 물질이 함께 생성돼, 발전 터빈이나 연소 엔진 등에 유입되어 고장을 일으키거나 배관 등에 축적되어 막힘 현상 등을 야기하므로 제거가 필요하다. 본 연구에서는 producer gas 중 타르 및 입자 제거를 위해 오일 스크러버(oil scrubber)와 집진장치를 도입하였다. 흡수용매로써 타르를 효과적으로 제거가 가능한 대두유를 사용하였고, 스크러버의 용매 온도에 따라 제거효율이 어떻게 변화하는지 실험을 통해 관찰하였다. 집진장치에는 타르로 인한 필터 눈 막힘 현상 등의 문제를 방지하기 위해 pre-coating 기술을 도입하였다. Pre-coating에 사용할 물질로써 분말 소석회와 목탄계 활성탄(wood char)을 사용하였으며, 타르(tar)를 비롯한 입자 평균 제거 효율은 소석회를 pre-coating 물질로 사용 시 86%, 활성탄의 경우 80%로 나타났다. 스크러버와 집진장치를 동시에 사용한 경우에는 평균 제거효율이 소석회는 88%, 활성탄의 경우 83%로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.7-11
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• 2008

본 논문은 LPG 차량의 주행거리에 따른 스템시일의 오일누설 특성에 대한 실험적 연구결과를 제공하고자 한다. 캠축의 속도와 오일의 온도가 증가하여도 40,000 km 이하의 주행거리를 갖는 스템시일에서는 엔진오일의 누설에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 반면에 주행거리가 50,000 km 이상 100,000 km 정도에서 사용한 스템시일의 경우는 스템시일의 밀봉성에 영향을 미쳐 누설이 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 이것은 포핏밸브와 스템시일 사이의 미끄럼마찰 접촉면을 따라서 오일이 누설되기 때문에 발생한 것이다. 실험결과에 의하면, 현재 LP차량에서 사용하고 있는 스템시일은 주행거리가 $50,000{\sim}60,000\;km$ 정도에서 교환하는 것이 누유특성을 고려하면 바람직하다. 따라서 포핏밸브의 누유를 차단하기 위해 사용하고 있는 스템시일은 보다 향상된 내구성과 수명연장을 위해 재설계되어야 한다.