건국대학교 연소추진 실험실에서 수행할 하이브리드 로켓 모터 연소특성 연구를 위한 실험장치를 설계하고 구성하였다. 실험장치를 제작하기 전에 기본적인 설계요구사항을 바탕으로 모터의 제작을 위한 수치코드를 작성하였다. 연소실 압력과 그레인의 형상, 산화제와 고체연료의 종류를 바탕으로 작성한 수치코드를 사용하여 로켓 모터를 설계하였다. 모터 설계코드를 통하여 세부적인 로켓모터와 노즐의 크기, 특성속도. 연소시간과 공급산화제의 유량 등을 계산하였고, 설계 전에 문헌연구와 이론을 바탕으로 일반적으로 실험실에서 사용되는 하이브리드 로켓 모터에 근접하게 설계를 진행하여 시행착오를 최소화하였다.
오늘날 현대사회의 산업화 과정에서 발생되는 여러 문제 중에서도 가장 시급하고 절실하게 해결하여야 할 문제중의 하나는 극심한 오염 문제이다. 그 중에서도 대기오염은 자동차의 급격한 증가와 겨울철 난방연료의 사용으로 머지않아 우리나라 환경정책의 가장 큰 숙제로 떠오를 전망이다. 즉, 수질오염은 개인차원에서 어느 정도 자구책을 마련할 여지가 있지만 대기오염은 개인의 의지로 개선이 불가하고 불특정다수에게 광범위하게 영향을 미치기 때문에 그 폐해가 더욱 심각하다. 각종 오염원으로부터 배출되는 불소화합물, 질소산화물, 황화물, 오존, 메탄가스, 이산화탄소 등 다양한 종류의 대기오염 물질들은 광화학 스모그, 지구온난화, 자연림감소, 오존홀, 산성비 등의 원인을 제공하며, 인체 및 자연 생태계에 예측하기 어려운 부작용들을 야기시키고 있다. (중략)
탄소재료는 높은 전기전도도 및 기계적 강도, 화학적 안정성, 큰 비표면적(1000~3000$m^2$/g) 등의 특성 때문에 연료전지, 리튬이온 이차전지, 전기 이중층 캐패시터(electric double layer capacitor, EDLC).의 전극 활물질로 주목받고 있다[1]. 탄소섬유는 보통 특성과 전구체 핏치에 따라서 두 가지 종류로 분류된다[2]. 하나는 메조페이스 핏치로부터 제조된 고성능 탄소섬유(HPCF)이다. (중략)
오늘날 자동차는 우리 생활에 없어서는 안될 중요한 부분을 차지하고 있다. 하지만 그 연료로 사용되는 석유류의 연소는 여러 종류의 오염물질을 대기 중으로 배출시키며 지역환경조건 - 지역의 지리적 상황과 대기상태 및 대기질 - 과 결합하여 많은 문제를 야기하고 있다. 도시의 인구 증가는 도시 기반 시설인 도로망의 확충을 요구하며, 점차 대형화되고 있는 유통업체의 도심으로의 진출은 도시 교통량의 증가 및 차량 정체를 초래하여 도심지역의 대기오염에도 많은 영향을 줄 수 있을 것이다. (중략)
자동차에서 배출되는 오염물질은 크게 CO, THC, NOx, $CO_2$와 같은 가스상물질과 입자상물질로 나눌 수 있다. 이러한 오염물질들은 사용되는 연료의 종류 및 조성에 따라 차이가 있으나 대부분 인체에 해로운 성분들이 대부분이다. 많은 연구자들은 이러한 성분들이 인체 및 대기환경에 미치는 영향을 조사하고 그 저감방안에 대한 기술적인 방법들을 연구하고 있다. 특히 근래에 들어 자동차, 그중에서도 경유차에서 배출되는 나노입자가 미치는 인체 위해성에 대한 연구가 매우 활발하다. (중략)
근래에 이르러 농가에서 건조기의 사용이 증가하였지만 대부분의 건조기는 강한 열을 이용하는 방식으로서 고추와 같은 농산물인 경우 맛과 향에서 태양초에 비해 품질이 떨어지는 현상이 자주 있었다. 본 논문에서는 가격 효율성, 연료비 경제성, 맛과 향 그리고 건조시간의 단축이 고려된 건조기 시스템을 개발하였다. 이를 위해 농산물 건조기의 전 기능을 마이크로프로세서의 제어에 의해서 농산물 종류별로 자동적으로 건조할 수 있도록 one touch 방식으로 실현하는 것을 최종 목표로 하였다.
기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 연료공기의 혼합기량에 따라서 크게 달라진다. 이것은 기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 흡기 용량에 따라서 변화하기 때문이다. 고출력을 얻기 위하여는 동일한 조건의 경우 흡기량을 증가시켜 기관 실린더 내에서 많은 연소 열에너지를 생성하는 것이 필요하다. 이러한 관점에서 기관의 체적 효율(volumetric efficiency)을 증가시킬 목적으로 여러가지 흡기 계통의 개서을 도모하고 있으나 흡기 용량을 증가시키는 방법의 하나는 과급기(supercharger)를 이용하는 과급 방식이다. 이와같은 과급방식은 기관의 출력성능의 향상을 가져오지만 기관 내부의 노크(knock), 연소 압력 및 열부하의 증가, 연비 문제등에 관한 여러가지 문제점이 제기되고 있다. 여기서는 과급에 적용되는 과급기의 종류와 과급 성능 특성 등에 대하여 살펴보고 과급기관의 성능에 대하여 다루기로 한다.
본 논문에서는 ${\alpha}$, ${\beta}$분리 및 결합형, 피드 포워드형, 미분선행형(PI형)의 2-자유도 PID제어기의 각 종류에 대해 파라메터 변화에 따른 특성을 가스 터빈의 연료 제어계통 전달함수를 이용해 비교 고찰하였다. ${\alpha}$, ${\beta}$는 제어기의 출력 특성에 크게 영향을 미치나 ${\gamma}$는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났고 각 제어기의 특성에서는 ${\alpha}$, ${\beta}$결합형이 가장 양호한 출력 특성이 나타났다.
대기중의 휘발성 유기화합물 (VOCs)은 종류 및 그 성분이 매우 복잡하고 다양할 뿐만 아니라 매우 다양한 배출원을 가지고 있어 이의 관리 및 제어에 많은 어려움을 가지고 있다. 대도시의 경우 대기중으로 배출되는 VOCs는 주로 자동차나 페인트, 용매 등으로부터의 기여가 매우 높은 것으로 알려져 있다. 그렇지만 이들에 대한 국내에서의 연구는 매우 적은 실정이어서 솔벤트나 연료의 사용량 등을 기준으로 한 개략적인 발생원 기여도파악이 전부라 할 수 있다. (중략)
본 연구에서는 고점도 저질유를 연료로 사용하는 디젤기관에 있어서 연료에 저비점 함산소물질을 혼합하였을 때의 배기배출물 특성변화에 대해 조사하였다. 실험은 6종류의 혼합물을 여러 혼합비로 베이스 연료에 첨가하여 기관 성능과 배기배출물 특성 변화에 대해 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 저질유로의 저비점물질 흔합에 의해 매연 CO, PM, SOF 및 열소비율이 대폭적으로 개선되었다. 이러한 경향은 분사시기 지연시에 현저하였으며, 혼합물질의 비점이 낮을 수록 혼합비율이 클수록 또한 비함산소 물질보다는 함산소물질에 있어서 더 현저하였다. 또한, 저질유에 함산소물질 DMM을 20 vo1.% 흔합하고 연료분사시기를 지연시킬 경우에는 통상의 경유 운전을 상회하는 NOx-매연 트레이드 오프 관계가 얻어졌다. 따라서, 고점도의 저질유연료를 사용하는 디젤운전에 있어서도 저비점 함산소물질의 혼합에 의해 효과적이고 청정하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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