• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.1
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• pp.122-130
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• 2016

This study is a numerical study using commercial simulation program GT-Power on 1.5MW diesel engine for power generation. Performance comparison has done for diesel operation with dual fuel operation for different engine load(50%, 75%, 100%) using the target engine model with additional gas injection system. Effect of using Hi-sene, which is actually being used in island area, instead of diesel was also studied. As a result, under 60% natural gas with diesel condition, BSFC was increased by 32% without modifying system. There was almost no change for natural gas/Hi-sene condition compared with natural gas/diesel condition. Decrease of burned fuel fraction was the main reason of these phenomena. After optimizing system, BSFC was improved by 2%.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.2
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• pp.211-216
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• 2012

The availability of thermal energy has been widely recognized recently, and the cascade usage of thermal energy from combustion has been encouraged. Within this framework, a 1-kW-class Stirling-engine.based cogeneration system has been proposed as a unit of a distributed energy system. The capacity has been designed to be adequate for domestic usage, which requires high compactness as well as low emissions and noise. To develop a highly efficient system satisfying these requirements, a premixed slot-type short-flame burner has been proposed, and a series of experiments has been performed to understand its combustion characteristics. Flame images have been captured to observe the dependence of the flame mode on the combustion load and air/fuel ratio. The exhaust gas has been sampled and analyzed to study the emission characteristics for each flame mode.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2003.05a
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• pp.231-239
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• 2003

In this study, the waste of landfill was treated using advanced enriched oxygen combustion system. The oxygen concentration of this study was 21%, 25%, 30% and 40% and the operating capacity was 200 g/min and the residence time was 10 minutes. As increased the oxygen concentration of combustion air. temperature of the incinerator was increased and the temperature was increased rapidly when the oxygen concentration was 30%. As increased the oxygen concentration, the NOx (ppm) of flue gas increase d for thermal NOx, however the CO (ppm) of flue gas decreased according to the increase of combustion efficiency . The optimum operation condition of incineration was obtained when the oxygen concentration is 30%${\sim}$40%. The unburned carbon of ash decreased from 10% to 4% when the oxygen concentration was increased from 21% to 30%, therefore the high combustion efficiency can be obtained if used the oxygen enriched combustion system.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1996.10b
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• pp.77-80
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• 1996

우리나라에서 피크부하용으로 사용하는 복합발전이 하계시에서 외기온도가 상승함에 따라 실제로는 정격출력을 내지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 연료(LNG)의 냉열을 이용하여 가스터빈의 연소용공기를 냉각시킬 경우, 복합발전 시스템의 성능변화를 분석하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 LNG의 냉열을 이용하여 연소용공기를 원하는 온도까지 냉각시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 연소기로 연료를 투입하기전에 설계온도까지 예열시키는 열교환기를 통해 배기가스에 함유된 현열을 더욱 많이 회수하면서, 가스터빈 투입연료의 온도를 상승시킬 수 있어, 시스템효율이 더욱 상승함을 알 수 있었다. 결론적으로 외기온도가 변하는 경우에, 본 시스템의 도입을 위해서는 경제성분석과 더불어 열교환기 시스템의 최적합성이 추후 진행되어야 할 것이며, 이를 통해 최적의 발전시스템을 구성할 수 있으리라 생각된다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.10 no.1
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• pp.17-23
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• 2002

In order to reduce exhaust emissions from diesel engine under wide operating range, an experimental study based on a new concept of combustion called HCDC(Homogeneous Charge Diesel Combustion) was conducted. In this concept, most of the fuel is supplied as premixed homogeneous charge and the rest is directly injected into a cylinder to ignite. In this study we compared combustion characteristics of an HCDC engine with those of conventional diesel engines. At high premixed fuel ratio and high load range, it was observed that premixed combustion heat release rate was low and diffusion combustion duration was shorten. from this experiment, it was found that NOx is reduced by the lower maximum temperature and soot is reduced by rapid combustion during diffusion combustion phase.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.745-745
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• 2012

원자력발전소에서 비상디젤발전기는 노심의 안전성을 지키는 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 이를 위해 디젤발전기는 신뢰성능 높게 유지하도록 규제요건이 마련되어 있다. 디젤발전기의 엔진 상태를 주기적으로 감시하고 평가하기 위해서는 엔진 상태 신호 분석 기술이 필요하다. 엔진 상태 신호 분석에는 연소분석과 진동 및 초음파 측정 및 분석기술이 중요한 비중을 차지한다. 연소 분석은 디젤 엔진의 개별 실린더에 대한 연소 성능에 대한 정보를 제공한다. 진동 및 초음파 분석은 이벤트 타이밍과 기계적 상태에 대한 정보를 알려준다. 이들 신호는 정상적인 부하로 운전하는 디젤엔진의 가동에 영향을 미치지 않고 수집할 수 있다. 엔진 상태 신호 분석을 이용하는 주요 동기는 전통적으로 장비 제작자의 권고에 따라 수행되는 분해-검사 유지 보수 프로그램을 일부 대체하고 예측정비를 통해 신뢰도를 유지하기 위함이다. 상태 진단정비는 엔진 상태 신호분석을 주로 이용하여 엔진의 신뢰도와 이용률을 증가시킬 수 있다. 본 논문에서는 국내외서 경험한 엔진상태신호 측정 및 분석 사례를 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.30-30
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• 1999

추진기관의 연소실과 같이 큰 열부하를 받는 경우 막냉각은 연소실을 보호하기 위해서 사용되는 대표적인 냉각기법이다. 막냉각의 성능을 극대화하기 위해서는 냉각유체를 2차원 슬롯을 통해서 분사시키는 것이 가장 효율적이지만 여러 가지 이유 때문에 실제 적용에 있어서는 슬롯입구 부근에 작은 구멍을 만들어 이로부터 분사되는 유체를 통해서 냉각시키게 된다. 본 연구에서는 주어진 덕트에서 분사율, 분사방법, 슬롯의 형상에 따른 슬롯 출구에서의 유동장 및 온도장 측정과 함께 물질전달 방법을 이용하여 슬롯 립(slot lip) 내벽에서 자세한 국소 열/물질전달계수를 구하였다. 분사율 0.5와 1.0에 대해서 주유동과 같은 방향으로 분사시켜줄 경우와, 유동을 제한시켜 주고 이차유동의 방향을 각각 주유동과 같은 방향과 반대방향으로 분사시키는 방법에 대하여 실험하였으며, 슬롯 입구에 경사슬롯을 설치하여 냉각유체를 분사시키는 방법에 대해서 실험하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.468-468
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• 2014

우리나라는 미국, EU, 러시아, 중국, 인도 등 다국간 협력 사업인 국제핵융합실험로(ITER) 사업에 참여하고 있으며, 블랑켓 일차벽 및 시험용 블랑켓 모듈(Test Blanket Module, TBM) 제작기술 개발에 필요한 고열부하 검증시험을 국내에서 자체적으로 실시하기 위한 고열부하시험 시설을 구축하였다. 한국원자력연구원에 설치된 고열부하시험 시설의 주요 사양은 다음과 같다. 열원으로는 전자빔을 사용하며, 빔출력은 최대 300 kW이고, 최대 출력밀도는 $10GW/m^2$이다. 전자빔의 최대 가속전압은 60 kV이고, 최대 조사 면적은 설계상 $70cm{\times}50cm$이다. 고열부하 장비는 핵융합환경과 유사한 고열부하를 시험대상물에 인가하여 접합 및 냉각 성능을 평가하는 장비이며, ITER 블랑켓 및 TBM 일차벽의 경우 약 $0.5MW/m^2$, 가속실험 혹은 사고 시 순간 시나리오 해석을 위해서 $5MW/m^2$까지 고려되기도 한다. ITER 블랑켓 일차벽 제작기술 개발 및 검증(2004~2011)에서는 외국장비(러시아 TSEFEY, 일본 JEBIS, 독일 JUDITH)를 활용하였으나, 고비용 문제와 장비 이용 시간의 제한에 따라 사용이 어려워, 국내에서는 KoHLT-1, 2 장비를 자체 구축하여 활용하여 왔다. 현재는 높은 열부하 인가조건, 약 $5MW/m^2$을 달성하기 위해서 전자빔을 이용한 고열부하시험 장치를 마련하였으며, ITER 블랑켓 일차벽 Semi-Prototype 검증시험, TBM, KSTAR 디버터 실험 등 핵융합로 일차벽 개발에 활용하고 있다. 전자빔, 전원 및 진공 chamber 등 전체 고열부하 시험장치를 구축하여 ITER 장치를 포함해서 토카막 디버터 등 핵융합 플라즈마 대면부품 (Plasma Facing Components, PFC) 재료 개발과 국방, 항공우주 분야의 열유속 게이지 측정법 향상 연구, 로켓 추진 엔진 연소실의 열유속 모니터링 연구, 항공기 프로펠러 연구 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Auto-vehicle Safety Association
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• v.6 no.1
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• pp.33-40
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• 2014

In this study the cylinder liner deformation which is one of the most influencing factors in a diesel engine oil consumption was performed by the finite element analysis on the basic designed structure consisting of the cylinder block, head and liners under the conditions of assembly, thermal and gas loads. Compared with a large number of other cylinder blocks showing remarkable harmonic orders of the liner distortion, results are excellent. Namely. the higher harmonic order amplitudes of the radial liner deformation amount to 1 ~ 2㎛ maximally. The main reason lies in the relatively large wall thickness of the liner which amounts to 8.2% of the bore diameter. Besides, a very stiff and symmetrical cylinder block design in combination with a bolt force introduction approximately 1.5mm below the block top deck have a further share on these results. Therefore excellent low oil consumption can be expected.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.25 no.2
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• pp.235-243
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• 2001

This paper describes a design study of the cylindrical multi-hole premixed burner to be used for condensing gas boiler which can raise performance and reduce NOx emission. In this study, specifications of the multi-hole burner (hole diameters and arrangement) are investigated using model flat burners in terms of flame stability, and combustion characteristics for stability and NOx emission are examined for cylindrical multi-hole burner. As a result, the equivalence ratio for optimum operation condition of the cylindrical burner is around 0.72(0.7∼0.75). In this condition, turn-down ratio becomes 3 : 1 at least which is suitable for proportional control. The NOx and CO emission is less than 40ppm and 25ppm(0$_2$0% basis), respectively. This burner can be applied LPG as well as NG because there is no difference for stable combustion region.