• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.13 no.4
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• pp.46-52
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• 2009

Hydrogen can extend the lean misfire limit to a large extent when it is mixed with conventional fuels for an internal combustion engine. This study is about fuel reforming to produce hydrogen enriched gas as a fuel for engine. Especially gasoline, which consists of numerous hydrocarbon fuels, considered as source of reformed gas. Various hydrocarbons, including commercial fuel were reformed and potentialities of reformed gas on vehicles were accessed. The reforming efficiency and hydrogen yield were observed. Maximum hydrogen yield were found with different gas hourly space velocity(GHSV) and O2/C ratio of reforming conditions.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.2
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• pp.443-450
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• 2019

We studied to find the optimal manufacturing conditions of coffee grounds sludge RDF with oil drying method. We expanded the lab scale to pilot scale to compare the efficiency of the oil-drying equipment and The selection of the ratio of coffee grounds and oil, the setting temperature, and the temperature change and water content with time were measured. In order to analyze the characteristics of the research results, characteristics of solid fuels produced(Coffee grounds of oil-dried) by calorimeter, TGA, combustion equipment, and combustion gas measuring instrument were analyzed. As a result, the ratio of oil to coffee grounds was 4: 1, and when the setting temperature was set to $300^{\circ}C$, the water content reached 10wt.% or less within 20 minutes. ln addition, it showed high calorific value of 6,273kcal/kg. However, coffee grounds had a similar composition to wood and showed high luminance and produced a lot of CO in combustion gas. As a result, it is considered to be unsuitable for thermoelectric power plant and camping fuel, but the initial ignition speed is high and the heat generation is high, so it is considered that it can replace the fuels for current use.

• Journal of Energy Engineering
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• v.13 no.1
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• pp.20-27
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• 2004

In the study, the effect of low boiling point oxygenates in high viscous fuels on the exhaust emissions has been investigated for a single cylinder DI diesel engine. It was tested to estimated change of engine performance and exhaust emission characteristics for the base fuels and low boiling point oxygenates blended fuel which have six kinds of fuels and various mixed rates. The results of the study may be con eluded as follows By blending of various low boiling point oxygenated agents to lower grade fuels, significant improvements were simultaneously obtained in smoke, CO, PM, SOF and BSEC. Especially, these trends were remarkably obtained by retarding injection timing, by decreasing boiling point and increasing blending contents of additives in case of oxygenated agents rather than non-oxygenated agents. Also, it was revealed that when 20 vol.％ DMM added to high viscosity fuels and injection timing was retarded, Nox-smoke trade off relationship was much better than that of ordinary diesel fuel. Thus, lower grade fuels with high viscosity could be expected to be used efficiently and cleanly in diesel operation by blending low boiling point oxygenates.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.6
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• pp.633-640
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• 2011

In this study, the stabilization of an edge flame and the intensity variation of a diffusion branch were investigated using a multi-slot combustor under conditions of high temperature and small fuel-concentration gradient (FCG). The combustor consists of three narrow channels: a quartz channel and two side-heating combustors. For the accuracy of this experimental study, quantitative analysis was carried out for each boundary condition. Stable edge flames could be observed under high-temperature conditions by controlling the FCG and fuel dilution ratio. Moreover, it was found that the intensity of the diffusion flame was increased by increasing the temperature of the mixture. On the contrary, the intensity of the diffusion flame was decreased by increasing the dilution ratio. It was also found that a propane flame is more sensitively affected by these experimental parameters than a methane flame.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.15 no.2
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• pp.63-68
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• 2011

As an effective utilization of biomass, organic wastes and coal, attention has been made to use syngas to a reciprocating engine to generate power. However, significant component variation of syngas depending upon origin and gasification conditions, and its lower heating value than that of LPG and CNG can create difficulties in stable engine operation. Thus it is necessary to address these issues in order to successfully develop power generation engines. As a primary step to resolve these problems, effects of H2 content variation in syngas on engine performance and emission characteristics were discussed in this study. The results show that as H2 % in syngas increases, more stable combustion was achieved with retarded MBT spark timing and engine efficiency becomes maximum with syngas of 10% H2. In addition, NOx emission increased while THC emission decreased as H2 % rises in the syngas.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.158.1-158.1
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• 2010

국내 최초의 생활폐기물고형연료(RDF) 생산플랜트인 원주시 RDF플랜트의 2009년도 운영실적을 정리하여 폐기물 처리단가를 분석하였으며 에너지 생산 효과도 분석하였다. 실적분석에 사용된 자료는 원주 RDF플랜트 위탁운영업체가 운영비를 청구 및 정산하기 위해서 원주시에 상시 측정 및 보고하는 항목으로서, 내용은 트럭으로 플랜트에 반입되는 폐기물 전체량, RDF생산 전체량, 불순물 매립 전체량, 건조 및 탈취용 연료사용 전체량, 전기사용 전체량 등이다. 2009년도 원주시 RDF플랜트에 반입된 폐기물 량은 총 17,504톤이었고, RDF를 총 7,044톤 생산하였으며, 4,120톤의 불연물을 선별하였다. 1년간 사용한 건조 및 탈취용 연료는 총 596,268 리터였으며 연료인 부생유의 가격은 리터 당 평균 864.6원이었다. 사용한 전기량은 총 2,435,397 kWh였고, 이 중에서 성형공정에 사용된 전기량은 총 사용량의 19%였다. 이상의 기록자료들을 분석해 본 결과, 폐기물 1톤을 처리하는데 전기 비용이 14,334원이었고, 연료비가 29,452원이었다. 여기에 폐기물 1톤당 불연물 매립비 6,573원과 위탁인건비를 합하면 폐기물 1톤당 처리비용은 약 116,573원으로 나타났다. 현재 원주시 RDF는 톤당 25,000원에 판매되고 있으므로 이 비용을 감안하면 폐기물 1톤당 처리비용은 105,298원으로 산출되었다. 현재 알려진 유사 규모의 소각로 운영비가 폐기물 1톤당 136,736원인데, 이것은 RDF기술보다 31,438원/톤-폐기물 정도 처리비용이 비싸다. 따라서 100톤 이하 규모의 폐기물처리시설 설치를 할 경우에는 RDF 시설이 경제적으로 타당함을 나타낸다. 원주시 RDF플랜트의 물질수지를 분석해 본 결과, RDF생산 수율은 40.2%였으며 총 투입된 에너지는 8,0587 Gcal였다. 생산된 에너지 총량은 RDF발열량 4,500 kcal/kg으로 했을 때 31,699 Gcal로 나타났다. 투입대비 생산에너지 비율은 25.4%로 계산되었고, 전기의 발전효율을 40%로 감안했을 경우에는 35.3%로 계산되었다. 성형하는데 사용되는 총 에너지는 전체 투입에너지의 4.9%로 나타났고, 비용으로는 폐기물 1톤당 2,723원 이었다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.22 no.1
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• pp.20-26
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• 2014

Interest in renewable fuel of recent has increased. Among them, From next year the government announced that it would enforce the RFS. Interest associated with it are concentrated. The RFS, for manufacturers of transportation fuels such as a vehicle, you are a renewable fuel a certain percentage of the fuel supplied. In other words, it refers to a system of mandatory to supply by mixing biofuels. Already in Europe, America and other developed countries to diversify energy sources and subjected Additionally there since ancient times for its rural development by introducing the RFS takes effect coming. Further and inspect to deal with climate change, which is performed via the RFS. Some even are represented by five axis of the sustainability of the RFS.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.11 no.5
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• pp.1013-1018
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• 2007

In general, there are many sensors for fuel injection control such as an air flow sensor, an air intake temperature sensor, a cooling water temperature sensor, a throttle position sensor, and a motor position sensor. In this paper, we proposed a method for controlling the amount of fuel consumption in cars using fuzzy control technique by temperature change of an air intake temperature sensor and air-fuel ratio, the ratio of air and fuel mixture. In the proposed method, the amount of fuel injection is controlled by fuzzy membership functions and fuzzy inference rules established for air-fuel ratio, air intake temperature, and final fuel compensation, after computing air-fuel values using each amount of air intake and each amount of fuel injection. We verified that the proposed method is more efficient than conventional methods in fuel injection control from the results of the simulation program.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.329-331
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• 2006

연료전지용으로 많이 사용되는 전불소계 고분자인 Nafion은 좋은 기계적, 화학적 안정성 및 높은 이온전도도에도 불구하고 고가의 생산단가, 높은 메탄올 투과도, 그리고 MEA 재활용 문제 등으로 인해 상업적 응용에 제한이 있다. 본 연구는 불소그룹을 함유한 술폰화된 아릴렌이서계 블록 공중합체 고분자 전해질막의 제조 및 연료전지 특성에 관한 것이다. 이러한 고분자를 제조하기 위하여 양말단에 불소계 비닐기를 가지면서, 상온에서 술폰화 가능한 biphenyl계 단량체와 술폰화가 불가능한 sulfonyl계 단량체를 각각 합성하였으며, 이들로부터 다양한 몰조성과 분자량을 갖는 올리고머를 포함한 일련의 perfluorocyclobutane기를 포함하는 블록 공중합체를 열적 고리화 부가중합을 사용하여 합성하였다. 제조된 블록 공중합체를 상온에서 술폰화제인 chlorosulfonic acid를 이용하여 선택적으로 후술폰화시켜 강산 이온기인 sulfonic acid를 블록 올리고머에 도입하였다. 합성된 고분자들의 연료전지 특성을 Nafion-115와 비교하였다. 술폰화가 되는 올리고머 블록의 비율 증가에 따라 이온교환능력이 증가하였고, 그에 따라 높은 함수율과 이온 전도도를 나타내었으며 건조 및 습윤 상태에서도 기계적 강도가 우수하였다. 최적화된 블록공중합체를 대상으로 MEA를 제조하여 연료전지 초기성능을 측정한 결과 Nafion과 유사한 전기화학적 성능을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.135.1-135.1
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• 2010

최근 고온에서 사용 가능한 PEMFC용 고분자전해질 막 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PEMFC가 고온에서 작동하게 되면 높은 성능과 많은 장점을 갖게 된다. PEMFC를 $100^{\circ}C$ 이상에서 운전하게 될 경우 백금 전극 반응을 향상시켜 고가의 백금 촉매 양을 줄일 수 있게 되고, 수소연료 속에 미량 포함된 CO에 의한 촉매표면 피독현상에 대한 내구성을 높일 수 있어 저 순도 수소연료 사용이 가능해 진다. 또한 가습장치와 수소 연료 개질장치의 부피를 줄일 수 있게 되어 전체적인 PEMFC 시스템이 단순화 된다. 현재 연료전지용 고분자 전해질막으로 DuPont사의 과-불소계 고분자 전해질막인 Nafion$^{(R)}$이 가장 널리 사용되고 있다. Nafion$^{(R)}$은 유연한 분자구조 안에 소수성이 강한 주사슬과 친수성을 나타내는 술폰산이 결합된 곁사슬이 존재하여 술폰화 곁사슬의 클러스터 둘레에는 친수성 영역이 형성이 되기때문에 소수/친수 상 분리가 잘되어 이온 클러스터 형성이 용이하지만 제조비용이 높은 단점을 갖고 있다. 특히, 전해질 막내에서 Bronsted base 역할을 하는 물에 의해 이온전도가 이루어지기 때문에 고온에서는 수분증발로 인해 성능이 급격히 감소된다. 따라서, 본 연구에서는 고온 저가습 조건에서 운전이 가능하고 Nafion이 갖는 문제점을 해결하고자, 내열특성이 뛰어나며 높은 수소이온 전도도 학보가 용이한 Sulfonated Poly(aryl ether)sulfone(SPAES) 고분자 전해질에, 고온에서도 수화성이 유지될 수 있도록 지르코니아를 황산화한 sulfated zirconia(s-$ZrO_2$)를 함침하여 복합 고분자전해질막을 제조하여 고온 저가습 조건에서의 수소이온 전도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 개발된 막의 물리/화학적 특성은 water content(Wup%), 이온교환 용량(IEC, meq $g^{-1}$), 수소이온전도도(s $cm^{-1}$) 열 중량 분석(TGA), X선 회절분석(XRD) 등을 통하여 분석 및 관찰하였다. 내화학 및 열적 특성분석 결과, 황산화 반응공정으로 $ZrO_2$에 술폰산기가 안정적으로 결합하고 있음이 관찰되었으며, 본 연구에서 개발된 유 무기 복합막이 $250^{\circ}C$이상 열적안정성을 확보하고 있는 것으로 판단되었다. $100^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서, 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES막에서 이온교환용량(IEC)이 순수 SPAES 막보다 낮음에도 불구하고, water uptake가 증가함과 동시에 수소이온 전도도가 향상된 것을 관찰하였다. 또한, 고온에서는 수소이온이 자유롭게 이동할 수 있는 water channel을 형성하는 free water는 증발 하지만 s-$ZrO_2$와 SPAES의 술폰산기 사이에 강력하게 결합하고 있는 bound Water는 $100^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서도 존재하여, 비록 무가습 조건에서도 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES50 전해질 막의 경우, 높은 전도도를 나타냄을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 저가습 고온 적용을 목적으로 개발된 s-$ZrO_2$/SPAES50막은 우수한 내열 특성을 나타냄과 동시에 저가습 고온 영역($120^{\circ}C$, $50RH{\downarrow}$)에서 높은 수소이온 전도도를 유지하여, 고온 저가습 연료전지 운전에 적합할 것으로 사료된다.