• 제목/요약/키워드: 연료 소비

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선체-프로펠러-주기관 사이의 맞춤에 의한 선박 추진 계통의 최적화 (Optimization of Ship Propulsion System by Hull-Propeller-Engine Interaction)

  • 안성수;이창섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.20-29
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    • 1993
  • 본 논문에서는 선체-프로펠러-주기관 사이의 상호 작용을 해석함으로써, 선박의 추진 계통을 최적화하는 방안을 제시하였다. 프로펠러의 직경과 전개 면적비를 체계적으로 변화시켜 가면서, 캐비테이션을 고려하여, 주어진 선속에서의 최적의 회전수-소요 마력의 조합을 선정한다. 그리고, 이에 대응하는 주기관 후보를 찾아내어, 각 후보의 연료 소비율을 비교함으로써, 연료 소비율이 최소가 되는 주기관을 결정하고, 동시에 프로펠러의 주요 요목을 결정하는 프로그램의 개발과정을 설명하였다.

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악천후(눈, 우기)에도 발전가능한 다면구체형 등부표용 태양광발전시스템 연구

  • 오명공;노정환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.360-361
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    • 2014
  • 등명기 및 통신, 해상관측장비 등에 필요한 충분한 소비전력 확보와 축전지 장수명을 위한 목적이다. 태양광 발전 시스템에서 태양광은 자동차의 연료와 같다. 따라서 기존 육상 태양광 시스템에서 발전하는 성과와 해상 등부표 위 한정된 면적 공간에서 발전 가능성을 정확히 분석하기 위해 연료에 대한 고도의 지식과 미래 신뢰성을 확보하는 것이 필수적이다. 해상 해수면 등부표 위에 탑재되는 독립형 태양광발전 시스템의 성과를 예견하는 데에는 일사량의 변화가 가장 큰 불확실성을 나타낸다. 그 이유는 대기와 해상기후의 상태에 따라 태양광이 대기를 통과하면서 전달 산란 채광 흡수되는 작용이 다르고 불안정한 대기와 해상의 롤링과 피칭으로 수광(채광) 조건이 변화무쌍하기 때문이다. 등부표의 한정된 면적과 공간에서 전력공급을 할 수 있는 한계가 있다. 정보통신기술(ICT) 발달에 따른 소비전력 연동시스템 증가로 인해 절대적인 전력량 확보가 필요하다.

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트라이볼로지 관점에서 본 피스톤-실린더계의 연구개발

  • 김청균
    • 기계저널
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    • 제32권11호
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    • pp.910-916
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    • 1992
  • 신엔진 개발에서 동력을 증대시키려는 연구와 얻어진 에너지가 엔진을 구동시키기 위한 내부에 너지로 소비되지 않고 가능한 제동마력으로 보내려는 에너지 절약의 측면에서 접근하려는 연구가 있다. 전자의 연구개발은 연료와 공기의 열유동 해석, 혼합비 조절, 점화시기 및 방법, 연료의 선정, 터보차저의 설치, 즉 엔진에 공급되는 고열원부의 열량 $Q_H$ 를 증가 시키든지 또는 대기중으로 방출하는 저열원부의 열량$Q_L$ 을 어떻게 감소시키느냐에 관심을 가지고 있는 연구이다. 그러나 후자의 경우는 이미 생산된 에너지를 가능한 한 소비시키지 않고 모두 제동 마력으로 보내도록 노력하는 연구, 즉 트라이몰로지에 기초를 둔 연구개발 분야이다. 엔진개발 에서 트라이볼로지의 역할은 대단히 중요하나 기술 자체가 대단히 미시적이기 때문에 신기술 개발이 대단히 어려우며, 이 분야의 필요성이 크게 대두된 것도 십수년 전에 불과하므로 기술 축적이 많이 안된 분야 중의 하나이다. 트라이볼로지 기술의 필요성이 현저하게 부각되기는 하 였지만 해결하기가 대단히 어려운 분야이다. 그러나 일단 섬세하고도 미시적인 트라이볼로지 기술의 벽을 극복하면 큰 효과를 발휘하게 된다. 고도의 첨단기술을 개발하고 적용해야 하는 선진기술국에서는 에너지 절약의 측면보다는 새로운 기술개발의 측면에서 트라이볼로지 기술을 적극적으로 지원하고 있다.

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자동차용 기관의 레이아웃트(I) (A Layout of Automotive Engines)

  • 이성열
    • 오토저널
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    • 제7권1호
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    • pp.18-23
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    • 1985
  • 내연기관은 자동차용 기관에 의하여 일반대중과 접촉하게 되었으며, 특히 20세기 중반에 이르러 자동차라는 기계가 일반가정에서 사용되는 가구로 탈피하는 과정에서 그 중요장치의 하나인 자동차용 기관도 전문가가 취급하는 기계로부터 일반인이 취급하는 가구로의 탈피를 요구함에 따라 크게 발전해 온 것이 사실이다. 종래, 내연기관의 설계에 있어서 그 출력과 연료소비를 가장 중요한 성능평가의 요소로 삼아왔지만, 가구로서의 자동차의 최적화를 위해서는 더욱 중요한 많은 성능평가의 요소가 있다는 것을 인식할 필요가 있다고 생각한다. 실은 최적화에 필요한 많은 요소의 균형을 어떻게 할 것인가 하는 것이 자동차용 기관의 설계에 있어서 가장 중요한 일이라 생각되며, 자동차용 기관을 계획할 때의 목표는 다음과 같은 3가지로 생각된다. (1) 고성능일 것 (2) 우수한 기능을 가질 것 (3) 공해가 없을 것 (1)의 고성능을 추구하는데 있어서는 비출력, 연료소비율 및 양호한 응답성이 중요한 요소로 된다. 이중 응답성의 문제는 연료공급기구나 조속기 등의 기능적인 요소와 깊은 관련이 있다. 그리고 내구성, 신뢰성, 정비점검의 무용성이라는 것이 (2)의 우수한 기능을 보장하기 위한 가장 중요한 배경으로 된다. 또한 진동이나 소음이 없고 정숙할 것이 (3)의 무공해성의 목표와도 관 련되는 중요한 요소이다. 배출가스의 무공해화가 자동차에 의한 공해방지의 입장으로부터 중요한 요소가 되는 것은 주지의 사실이다. 그리고 이 배출가스의 청정화의 문제는 성능향상을 위한 비출력증대의 방향에 대한 방해가 되는 문제이다. 이상 기술한 바와 같은 설계단계에 있어서의 계획목표를 3가지로 설정하고, 이 3가지 목표에 관련되는 요소의 균형을 어떻게 위해야 할 것인가 하는 점에 초점을 맞추어 되도록 쉽게 기술하고자 하였으나, 미비한 점이 많았을 것으로 생각하여, 다만 이 분야에 종사하는 기술자 여러분에게 약간의 도움이라도 되었으면 하는 것이 소망이다.

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선박용 디젤발전기에서 바이오연료의 연소 및 배기배출물 특성에 관한 연구 (저부하 영역 중심으로) (A study on characteristics of combustion and exhaust emissions on bio-diesel fuel in marine diesel generator engine (Low load centering))

  • 조상곤
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권7호
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    • pp.716-721
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    • 2015
  • 환경오염에 대한 심각성이 대두되면서 대기오염에 대한 규제가 강화되고 있다. 육상에서 사용하는 자동차 및 산업용 발전설비 뿐만아니라 선박용 디젤기관에서도 규제를 시행하고 있어, 대체연료로서 바이오연료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 실습선의 발전기관에 직접 바이오연료를 적용하여 기초적인 연구를 하고자 한다. 다만 실습선 안전을 위해 바이오연료의 비율을 많이 하지 못하지만 그래도 실험실에서 하는 작은 기관보다는 대형이면서, 큰 출력기관의 상태를 알아보는 중요한 기초자료가 될 것이다. 선박디젤발전기에서 바이오연료가 연소특성 및 배기배출물특성에 어떤 영향을 미치는지 연구하였다. 그 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 바이오연료는 물리적 화학적 성분이 디젤경유와 비슷하여 실용 선박기관에 사용이 가능함을 알 수 있었다. 그리고 연료소비율과 NOx는 약간 증가하였으나, 일산화탄소와 매연은 감소하는 경향이 확인되었다. 또한 연소압력은 디젤경유와 바이오연료의 사용에 따라 크게 변화하지 않음을 알 수 있었다.

소형 고속 전자제어 연료분사 엔진 개발에 관한 연구 (Study on Development of High-Speed Small Engine Controlled by EFI (Electronic Fuel Injection))

  • 이승진;류정인;최교남;정동수
    • 에너지공학
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    • 제14권3호
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    • pp.173-179
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    • 2005
  • 소형고속엔진에서 연료분사 시스템은 기화기시스템 보다 출력, 연료소비율, 배기가스 등에서 향상된 결과를 가져온다. 최근에 국내에서 연료분사시스템은 차량에 사용되지만 이륜차에서는 사용되지는 않는다. 엔진에서 EFI(전자식연료분사)시스템은 변화하는 회전수에 따라 ECU 에서 정확한 연료를 공급할 수 있다. 본 연구의 목적은 이륜차에 사용되는 4valve SOHC 단기통 소형엔진에서 다양한 회전수에 맞는 엔진성능과 효율을 개선하기 위해 회전수별 연료분사효과를 고찰하였다.

퍼지 제어 기법을 이용한 하이브리드 연료 제어 (Hybrid fuel Control using Fuzzy Control system)

  • 김성진;윤성기;강성은;김광백;박충식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 지능정보 및 응용 학술대회
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    • pp.67-72
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    • 2008
  • 본 논문에서는 하이브리드 차량 내부 전기모터의 등판 마력값과 회전 RPM, 흡기온도 센서의 온도 변화와 공기 및 연료의 혼합비율인 공연비에 대해 퍼지 제어 기법을 적용하여 차량의 연료 소비를 제어하는 방법을 제안한다. 제안된 기법에서는 초기 가속부분에서 등판 마력간과 회전 RPM을 퍼지제어 규칙에 의해 전기모터와 엔진의 사용비율을 제어하고, 엔진이 가동될 때 각각의 공기유입량과 연료 분사량을 이용하여 공연비 수치를 구한 후, 공연비, 흡기온도, 최종 연료 보정량에 대해 설정된 피지 소속 함수와 퍼지 추론 규칙에 따라 차량 연료를 제어한다. 시뮬레이션을 통하여 실험한 결과, 제안된 퍼지 제어 기법을 이용한 엔진 및 연료 제어 방법이 퍼지기법을 적용하지 않은 제어방법보다 평균연비가 개선되어 제안된 연료 제어 방법이 효율적임을 확인하였다.

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대형 디젤 엔진에서 최적 성능 도출을 위한 연료 분사 전략에 관한 연구 (Fuel Injection Strategy for Optimized Performance in Heavy-Duty Diesel Engine)

  • 이진우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.33-39
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    • 2019
  • 대형 디젤 엔진에서 NOx, Smoke 등의 배기가스 저감과 연비를 개선하는 것은 주요한 개발 목표이다. 이 목표를 달성하기 위한 다양한 방식 중 연료를 분할하여 분사하는 다단 분사 전략은 주요하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 조건의 다단분사 전략을 적용하여 배기가스, 연비 그리고 연소 소음 관점에서 최적의 성능을 확보할 수 있는 조건을 확인하여 개선정도를 확인하고자 하였다. 1단 파일럿 적용 시, 단일 분사 대비 NOx 저감이 가능한 영역이 있으나, Smoke가 악화되는 문제가 확인되었다. 2단 파일럿 적용 시, 최대 NOx와 Smoke를 각각 73%, 84%까지 저감할 수 있었다. 연소 소음은 최대 압력 상승률 분석을 통해, 또한 연료소비율은 도시 연료 소비율을 계산하여 단일 분사와 비교하여 개선수준을 평가하였다. 이를 통해 15%:15% 2단 파일럿 전략 적용 시, 단일 분사 대비 NOx 32.9%, Smoke 60.4%, 연비 1.95%, 연소소음 19.3%의 개선을 이룰 수 있음을 확인하였다. 향후, 본 연구 결과를 기반으로 운전 영역을 확장하여 각 조건에서의 최적 연료 분사 방식 도출을 통해 전체적인 성능개선을 구현하고자 한다.

원전연료 생산을 위한 레이저 공정 개발동향 (Review of Laser Based Uranium Enrichment Technology for Nuclear Power Fuel Production)

  • 김재우;이재철;양맹호
    • 기술혁신학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.965-982
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    • 2011
  • 21세기는 20세기와 마찬가지로 인구증가와 경제성장으로 인해 에너지의 수요가 증가할 것으로 예측된다. 제한된 자원, 자원의 편중, 생산과 소비지역의 분리, 화석연료의 소비억제 등이 전망되면서 최근 에너지안보가 보다 중요해졌다. 반면 한국과 같은 자원 빈국은 자원과 해외 에너지에 대한 의존이 심화되고 있다. 중국의 급격한 경제 발전은 자원과 에너지 소비의 균형을 깨뜨리고 있다. 이로 인해 국가 에너지 경제의 불확실성이 점차 확대되고 있다. 이와 같은 국제환경의 변화로 인해 국가 주요 에너지원으로서의 원자력에너지는 어느 때 보다 중요해졌다. 한국 전력생산의 40%를 차지하는 원자력발전은 이에 필요한 연료인 농축우라늄을 전량 외국에서 수입하여 사용하고 있다. 그렇기 때문에 한국은 안정적으로 원전연료를 확보할 수 있는 대책 및 정책을 준비하는 등 불안정한 국제에너지 정세의 변화에 적극적으로 대비할 필요가 있다. 이를 위해서는 기본적으로 농축우라늄의 시장현황, 기존 생산기술에 대한 정보, 기술개발의 동향에 대한 분석이 선행되어야 할 것이다. 본 논문은 농축우라늄의 기존 생산 공정에 비해 2~3배의 우수한 경제성을 가진 것으로 알려져 있고 현재 미국에서 상용화 단계에 진입한 차세대 레이저 기반 저농축우라늄 생산공정을 분석했다. 이는 국내 원전연료의 수급대책 마련에 주요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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연료전지를 이용한 열병합발전시스템 고찰

  • 도유봉
    • 전기기술인
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    • 제181권9호
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    • pp.35-39
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    • 1997
  • 에너지수요의 확대, 중장기적인 자원제약의 현재화 등에 따라 에너지의 안정공급확보 필요성이 점점 높아지고 있는 한편 에너지 소비의 증대에 의한 지구환경의 오염, 온난화 등이 세계적인 문제로 대두되고 있다.

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