• Journal of the Korean Society of Tobacco Science
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• v.8 no.1
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• pp.33-39
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• 1986

조연제종류 및 함량 변화가 궐련지의 연소성과 회색상에 미치는 영향을 연구한 결까 flax와 kenaf의 연소속도 띤 회고결성이 NBKP보다 양호하였으며 탄산칼숨 함량이 증가함에 따라 각 펄프 공히 연소속도는 빨라지나 회고결성은 저하되었다. 구연산·초산·주석산나트륨은 첨가량이 3%까지 증가되어도 연소속도에는 큰차가 없으나 4호이상부터 빨라지는경향이었다. 인산나트륨은 함량이 증가하면서 연소속봉는 늦어진 반면 회고결성은 양호해졌다. 구연산나트룸에 요소·푸말산나트륨·인산암모늄·인산·말레인산나트륨 및 guanyl urea phosphate를 첨가시 인산암모늄의 회죈변동율이 170%로 회고결성이 가장 양호하였으나 연소속도는 대체로 늦어지는 경향이다. 조연제의 함량이 증가함에 따라 회의 백색도는 55전후에서 30으로 감소하는 경향이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.2
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• pp.131-136
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• 2012

This paper investigated the combustion and exhaust gas characteristics of gasoline direct injection engines for various cooling water temperature. The engine-out nanoparticle emission number and size distribution were measured by a DMS-500 equipped upstream of the catalyst. A CLD-400 and an HFR-400 were equipped at the exhaust port to analyze the cyclic NOx and total hydrocarbon emission characteristics. The results showed that the nanoparticle emission number greatly increased at low coolant temperatures and that the exhaust mainly contained particulate matter of 5.10 nm. THC also increased under low temperature conditions because of fuel film on the combustion chamber. NOx emissions decreased under high temperature conditions because of the increase in internal exhaust gas recirculation. In conclusion, an engine management system control strategy for driving coolant temperature up rapidly is needed to reduce not only THC and NOx but also nanoparticle emissions.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.57-58
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• 2003

대기중 입자상 물질은 대기중에서 발견될 수는 고체 및 액체상 물질로서 여러 가지 형태를 띄고 있다. 이러한 입자상 물질은 다양한 배출원인 자동차, 공장굴뚝, 가정난방 등과 같은 화석연료 연소시설과 토양 도로먼지, 건설현장, 해염입자 등과 같은 비 연소시설에서 배출되어 직접적으로 대기중으로 유입되기도 하며, 대기중 기체상 물질들이 태양광선 및 수증기의 존재하에서 화학반응을 일으켜 생성되는 이차입자도 있다. 미국 EPA (Environmental Production Agency)에서는 대기중 입자상 물질을 입경에 따라 두가지 형태인 PM$_{2.5}$와 PM$_{10}$으로 분류하였다. (중략)략)

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.1-12
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• 1986

입자상물질을 저감시키는 방법은 크게 두 가지로 나누어진다. 하나는 기관내에서 연소조건을 개 선하여 연소방응시 입자상물질이 가능한한 적게 생성되도록 하는 기관개량(Engine Modification) 방법 즉, 실린더 내에서의 저감기술(In Cylinder Control Techniques)이며, 다른 하나는 기관내에 서 생성된 입자상물질이 대기중에 배출되기 전에 배기관으로부터 직접 제거하는 기술이다. 보통 실린더 내에서의 저감기술이 가장 바람직한 방법으로 지금까지는 이 분야의 기술이 많이 개발 되어 왔으나 디이젤자동차에서 배출되는 입자상물질의 허용기준이 강화됨에 따라 기관 내에서의 저감기술만으로는 목표달성이 어렵기 때문에 그 후처리기술이 필요하게 되었다. 여기서는 최근 까지 연구된 저감장치에 관하여 간단히 소개하고 선진국에서 실제 자동차에 부착사용되고 있거나 가장 효율적이며 사용가능성이 높아 연구되고 있는 입자상물질 필터 및 트랩과 그 재생장치에 대하여 상세히 기술하고자 한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.151.2-151.2
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• 2012

터보펌프 구동에 사용된 가스발생기 생성가스를 연소기로 공급하여 주추력 발생에 사용하는 다단연소 사이클 로켓엔진은 고추력을 요하는 우주 발사체에 널리 사용되고 있다. 다단연소 사이클 로켓엔진에 사용되는 가스발생기를 예연소기라 부르며 케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소 사이클 로켓엔진에는 산화제 과잉 예연소기가 사용된다. 예연소기는 터보펌프 구동을 목적으로 하기 때문에 예연소기 생성가스의 횡단면 온도분포는 터빈에 의해 제한되는 온도범위 내에서 균일하여야 하며 넓은 운전영역에서 안정적인 연소가 이루어져야 한다. 산화제 과잉 예연소기는 모든 추진제가 혼합헤드를 통해 분사되는 방식과 추진제를 혼합헤드와 연소실로 나누어 공급하는 방식이 있다. 기술검증을 위해 산화제 일부와 연료를 혼합헤드를 통해 연소실에 공급하여 1차 연소시키고 나머지 산화제를 연소실 냉각채널을 거쳐 연소실 중앙의 분사공을 통해 연소실로 주입하여 기화시키는 형태로 최종적으로 연소압 20MPa, 혼합비 60에서 작동하는 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 연소시험을 수행하였다. 혼합헤드에는 별도의 점화용 분사기 없이 전체 연료 분사기를 통해 점화용 연료인 TEA/TEB 혼합물을 분사하여 점화하였다. 추진제를 2단으로 공급할 수 있도록 고안된 가압식 연소시험 설비에서 10회, 누적 60초 이상의 연소시험이 성공적으로 수행되었다. 연소시험결과 넓은 작동영역에서 안정적 연소특성과 생성가스 온도 분포의 균일성을 확인할 수 있었다. 고온 고압의 산화제 과잉 예연소기 기술 확보를 통해 케로신/액체산소 다단연소 사이클 로켓엔진 개발을 위한 기술적 기반을 마련하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.244-245
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• 2003

고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.10
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• pp.981-987
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• 2011

In this study, single cylinder engine experiment was carried out to investigate combustion characteristics spray guided direct injection spark ignition engine. In the result of engine experiment, it was shown that flammable window of injection timing was existed. The combustion efficiency increased with retarding injection timing, reaching a peak value, subsequent to decrease again. These results were likely due to the effect of ambient pressure on stratified-premixed mixture preparation. 150 bar injection pressure condition and retarded injection timing from the best combustion efficiency injection timing showed the highest IMEP value due to the advanced combustion phase of the maximum combustion efficiency condition. HC emission showed same trend of combustion efficiency, and smoke emission was increased as injection timing was retarded due to the increased locally rich area in the high ambient pressure. NOx emission showed decreasing trend as injection timing was retarded. This is likely due to the maximum in-cylinder temperature was decreased with retarded combustion phase.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.205-211
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• 1997

최근 유도무기 분야에서 많이 사용되고 있는 가스발생기는 온도가 낮고, 독성이나 부식성이 없는 연소 가스를 요구하고 있기 때문에 산화제로 Ammonium Nitrate(AN)를 주로 사용하고 있다. 그러나 순수한 AN은 온도에 따라 상이 변하는 단점이 있기 때문에 Phase Stabilized Ammonium Nitrate(PSAN)을 사용하고 있으며, 일반적으로 PSAN은 AN과는 다른 연소특성을 갖는다. 본 연구에서는 가스발생기용 추진제의 조성을 연구하면서, 상안정제로 $KNO_3$와 $KCIO_4$을 사용하여 자체적으로 제조한 PSAN들과 ZnO=3%인 PSAN을 사용하여 얻은 추진제의 연소특성을 고찰하였고, 연소촉매를 사용하거나 RDX나 소량의 AP를 사용하여 보다 다양한 연소속도를 갖는 추진제를 제조할 수 있었다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2003.12a
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• pp.201-208
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• 2003

Wheat dust cloud를 $5{\times}5{\times}214.1cm^3$ square tube내부에 발생시켜 화염의 전달과 연소 한계에 관한 연구를 수행하였다. 사용된 미립자는 $160{\mu}m-300{\mu}m$의 크기로 분류되어 주로 사용되었고 $300{\mu}m-325{\mu}m$크기의 미립자가 더불어 사용되었다. 연소 튜브는 연료로 사용되는 미립자를 튜브의 상단에서부터 컨베이어 벨트를 사용해서 공급받아 튜브의 하단에서 전기코일을 사용하여 점화시키는 구조로 고안되었다. 화염의 최대 진행속도는 작은 크기와 보다 큰 크기의 미립자를 사용했을 때가 각각 523cm/sec와 373cm/sec로 측정되었다. 연소 속도는 입자의 크기와 집접도(concentration)에 따라 변화를 보였는데 최소 3cm/sec에서 최대 7.5cm/sec로 관측되었다. 그러나 화염의 두께는 놀랍게도 입자의 집접도와 큰 연관이 없어 보였는데, 이는 앞으로도 보다 많은 연구를 통한 검증이 필요하리라 생각된다. 끝으로 fuel rich flammability는 $790g/m^3$으로 stoichiometric mixture $230g/m^3$에 비교해 월등히 높은 값으로 관측되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.12-12
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• 1998

국제 공동 가스터빈 엔진 개발 프로그램인 ASE120 사업은 항공기용 터보팬 엔진을 Low Emission 산업용 엔진으로의 개조사업으로서 현대우주항공, AlliedSignal, AIDC(대만), SPHT(대만) 등이 참여하고 있다. 본 사업을 통한 주요 개조 부품인 연소기의 경우, 산업용 엔진의 특성상 장시간의 수명이 보장되어야 하고 Dry Low NOx 연소실 형태로 배기가스 규제의 요구조건을 만족하여야 하므로 일반 항공기용 연소기와 구조적으로 첨예한 변화가 발생하여 구조 및 수명해석을 통한 구조적 안전성과 요구 수명에 대한 평가가 절대적으로 요구되었다. 당 엔진의 요구수명은 30년으로 cold section part의 경우 180,000시간, hot section의 경우 90,000시간의 수명을 목표로 개발되었으며, 연소기 최적설계를 위해 구조/수명 해석결과가 개발과정 중 설계에 지속적으로 반영되어 추진되었다. 연소기의 구조해석은 해석용 tool로서 ANSYS53을 활용하였고 수명예측은 AlliedSignal사의 Material Database 및 Inconel사 재질 data를 근간으로 수행하였다.