• 제목/요약/키워드: 연료 감소

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중형항공기용 터보팬 엔진의 동적모사 및 실시간 선형모사 (A Dynamic Simulation and Real-Time Linear Simulation for Mid-Class Civil Aircraft Turbofan Engine)

  • 공창덕;기자영;고광웅
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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    • pp.6-6
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    • 1998
  • 중형항공기용 터보팬 엔진의 정상상태 및 천이상태 성능을 해석하고 제어기 설계를 위한 선형모델을 구하였다. 정상상태 성능해석은 설계점으로 선정한 지상정지조건과 최대상승조건(Mach=0.78, 고도=36000ft) 및 순항조건(Mach=0.78, 고도=39000ft)을 고려하였으며, 저압압축기의 공회전 상태에서 최대 회전속도까지의 부분부하성능해석을 수행하였다. 부분부하 성능해석 결과 90% RPM 조건에서 가장 연료소모율이 적어 경제적임을 알 수 있다. 동적 성능모사는 각각의 대기조건에서 연료가 Step 증가, Ramp 증가 및 감소, Step 증가 후 Ramp 감소하는 경우에 대해 수행하였다. 모사결과 고려된 모든 조건에서 연료의 Step 증가시 고압압축기의 터빈입구온도가 제한온도를 초과하여, 보다 빠른 가속과 최적의 성능을 위해서는 적절한 제어가 필요함을 알 수 있었다. 또한 최대상승조건에서 연료를 Step 증가시킬 경우 고압압축기에서 실속이 발생하여 이에 대한 대책도 필요함을 알 수 있었다.

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10톤급 어선에의 DC 배전 전기 추진 선박 실증 (Demonstration of DC Electric Propulsion System for 10-ton Class Fishing Boat)

  • 손영광;이승용;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.110-111
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    • 2019
  • 본 논문은 DC 배전 전기 추진 시스템으로 건조된 10톤급 소형 어선을 운항하며 계측한 실험 결과를 제시한다. DC 배전 선박과 모의된 AC 배전 선박을 일반적인 10톤급 소형 어선의 운용 패턴에 따라 운항하였고, 각 경우의 연료소모량을 유량계로 측정하였다. DC 배전 시스템은 가변속으로 인한 엔진의 효율적인 운전과 전기설비 무게 감소로 인한 추진 부하 감소의 효과로 AC 배전 시스템에 비하여 연료사용량이 약 20% 가량 절감된다. 실험 결과, DC 배전 전기 추진 선박을 적용할 시 연간 약 18,500L (22.0%)의 연료가 절감되어 연료비가 매년 약 1400만원 가량 절약될 것으로 예상된다.

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용액 코팅법을 통한 연료전지용 불소계 전해질 강화복합막의 특성에 미치는 분산용매의 영향 (Effect of Dispersion Solvent on Properties of Fluorinated Polymer Reinforced Composite Membrane for Fuel Cell by Solution Coating Method)

  • 육승호;윤기로;최지훈;이주성;김종민;이승우;이관영;김진영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.413-419
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    • 2019
  • 최근 화석연료기반에서 친환경 수소 기반의 청정에너지원으로 전환되는 세계적 흐름에 따라, 수소연료전지의 고성능 저가격 핵심 소재 기술 개발에 많은 관심이 이루어지고 있다. 그 가운데 연료전지의 전해질로 사용되는 강화복합막의 기술 도입은 과불소계 술폰산 이오노머(Perfluorosulfonic acid, PFSA) 양의 감소 및 막 두께 감소를 통한 가격 저감 및 셀 저항 감소, 치수 안정성 개선 그리고 계면 안정성에 대한 확보가 가능하여 최종적으로 연료전지 성능 향상과 가격절감이 동시에 가능하다. 본 연구에서는 연료전지용 불소계 전해질 강화복합막 코팅 공정에서 이오노머 분산용매에 따라 막 형성 및 물성 변화와 연료전지 성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다.

수소-천연가스엔진에서 밸브오버랩 감소가 배기특성에 미치는 영향 (Effect of Reduced Valve Overlap on Emission Characteristics of Hydrogen-Compressed Natural Gas Engine)

  • 이성원;임기훈;박철웅;최영;김창기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권1호
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    • pp.21-27
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    • 2015
  • 현행 배기가스규제인 유로6을 대응하기 위해선 질소산화물과 메탄의 배출량을 크게 저감시켜야 하는 실정이다. 본 연구에서는 부분부하운전조건에서 밸브오버랩 감소가 수소-천연가스엔진의 연소 및 배기특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 각 연료와 기존캠 및 밸브오버랩이 감소된 변경캠에 대하여 연소 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 변경캠을 사용하였을 때 열효율이 감소하고 연료유량이 증가하였다. 열효율 감소로 인하여 메탄과 이산화탄소의 배출량은 증가하였다. 희박한 운전조건에서 질소산화물 배출량은 기존캠 대비 감소하였다. 동일한 연료 및 운전조건에서는 효율과 배기특성에 악영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

가솔린엔진용 대체연료의 화염거동에 관한 연구 (A Study on the Flame Behavior of Substitute Fuel of Gasoline Engine)

  • 양정규;류정인
    • 수산해양기술연구
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    • 제21권2호
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    • pp.157-166
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    • 1985
  • 가변 압축비 기관(C. F. R.)에 ionization gap probe를 피스톤 및 실린터 헤드 sleeve에 설치하여 화염거동에 대하여 실험한 결과는 다음과 같다. 1) 혼합연료에서 화염전파속도는 메타놀 함량에 따라 증가한다. 2) 혼합연료에서 메타놀 percent가 증가하면 에너지 소모비 (Btu/HP-hr)가 감소하여 열효율은 증가한다. 3) 당량비가 일정하면 평균유효압력은 메타놀 량이 증가할수록 감소한다. 4) 순수한 가솔린 및 혼합연료는 점화진각이 클수록 NO 하(X) 방출량은 증가하고 희박 혼합기 영역에서 NO 하(X) 방출량은 최대가 된다. 또 RG50/M40/THF10/W1의 연료에서는 당량비가 0.95이하에서는 당양비가 낮을수록, 점화진각이 높을수록 NO 하(X) 방출량은 증가하고, 0.95 이상에서는 당량비와 점화진각이 클수록 방출량은 감소한다. 5) CO, HC의 최소값은 메타놀 함유량이 높을수록 감소한다.

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멀티 레벨 컨버터를 기반으로하는 고출력 연료 전지 시스템의 전압강하 대책 (Compensation of Voltage Sag for A Fuel cell System based on Multilevel Converters)

  • 김윤호;문현욱;김수홍;곽형찬;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.696-700
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    • 2003
  • 연료 전지 시스템은 아주 유용한 에너지원 중의 하나이다. 그것은 재사용이 가능하고 환경 친화적이라는 장점을 가지고 있다. 연료 전지로부터 AC성분을 얻기 위해서는 인버터가 필요하다. 멀티레벨 컨버터는 고 전력 연료 전지 시스템의 인버터로 사용된다. 고조파 분석을 통하여 출력 특성을 해석하였다. 연료 전지 출력 전압이 강하할 때 기본파 성분이 감소하는 반면 THD가 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 부스트 컨버터를 연료전지 출력에 설치하는 것을 제안하였다. 모든 연료 전지 출력에 부스트 컨버터를 설치하는 것 대신에 하나의 부스트 컨버터만을 연료전지 출력부분에 설치하였다. PI 제어기는 부스트 컨버터를 제어하기 위해 사용하였다.

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고분자전해질 연료전직 운전용 막가습기의 가습특성 및 해석 (Humidification Characteristics & Modeling of The Membrane Humidifier for Operation of PEMFCs)

  • 박세규;신석재;하흥용;오인환;홍성안;이태희
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.115-119
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    • 2002
  • 고분자 전해질 연료전지는 전해질로 고체고분자막을 사용하는 연료전지로 고분자막은 수소 이온의 활발한 전달을 위해 일정량의 수분이 존재해야 한다. 따라서 연료전지의 운전 중에 고분자막은 항상 수화되어 있어야 하며 수분이 부족하게 되면 수소이온 전도도가 떨어지고, 막의 수축으로 인해 전극과 막 계면의 저항이 증가한다. 반대로 수분이 많이 존재하면 촉매 표면에 반응기체의 확산이 어려워져 전지 성능이 감소하게 된다.(중략)

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휴대용 연료전지 기술 개발

  • 문고영;김혁;유황찬;김민석;노태근
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.130-139
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    • 2005
  • 메탄올을 직접 연료로 하는 직접 메탄올 연료전지 (DMFC)는 연료의 높은 에너지 밀도로 인하여 휴대용 전자 기기의 차세대 에너지원으로 주목 받고 있다. 전자기기에 적용하기 위해서는 고성능 소재 부품의 개발, 시스템 통합 등의 고난도 기술이 필요하다. 본고에서는 귀금속 담지량이 절대적으로 감소한 신규 cathode 촉매, 하이브리드 신규 막, 고성능 스텍, 시스템 통합의 개발 경과대해 기술하고 있다.

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자동차 연비와 환경오염

  • 조강래
    • 기계저널
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    • 제32권12호
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    • pp.1038-1048
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    • 1992
  • 오늘날 자동차에 요구되는 조건은 힘(출력), 안전성, 경제성(연비) 및 저 공해성이다. 아무리 힘이 좋고 안전하게 만들어졌다 하더라도 연료가 많이 소비되면 소비자들로부터 호감을 얻을 수 없 으며 공해를 많이 배출하게 되면 법에 의해 도로상을 주행할 수 없게 된다. 그러므로 오늘날 자동차 제작사는 저공해, 고연비자동차 개발에 온갖 힘을 쏟고 있다. 오늘날 자동차는 오염물질의 배출을 저감시키기 위하여 엔진개량, 연료개량 및 후처리기술을 적용하고 있지만 자동차의 급 격한 증가에 따라 연료소비량이 증가하고 아울러 오염물질의 배출량이 증가하여 대기를 오염시 킨다. 여기서는 자동차의 연료소비량을 감소시키기 위한 대책의 일환으로 실시하고 있는 정부 공인 표준연비에 대하여 알아보고 오염물질 배출량과의 관계 및 연비 향상대책에 대하여 고찰 해보고자 한다.

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자동차용 엔진의 연구동향

  • 이성렬
    • 기계저널
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    • 제28권5호
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    • pp.469-475
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    • 1988
  • 연료소비율의 향상은 점차 감소되어 가는 경향에 있다. 그 원인은 3원촉매변환기 채용에 의한 이론공기연료비의 사용, 기관의 연소개선이 발전하여 고압축비화에 의한 연료소비율 향상이 더 이상 어렵게 되었다는 점을 들 수 있다. 한편, 고압축비화의 역효과로는 연소실내 최고압력이 증가하여 각부의 강도나 기관 소음의 문제가 대두된다. 이들 역효과를 타파하여 충분한 연료 소비 향상을 얻을 수 있는 수단이 단기적인 과제가 될 것이다. 전자제어, 희박연소, 마찰저감 등 통상의 엔진의 개량에 대한 노력이 계속될 것이다.

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