• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.632-638
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• 2014

입상활성탄을 사용하여 new fuchsin 염료를 흡착하는데 필요한 흡착등온선과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 가장 잘 맞았으며, 등온흡착평형관계로부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가한 결과, 분리계수값이 각각 $R_L$ = 0.023, 1/n=0.198로 입상활성탄에 의한 new fuchsin 염료의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Dubinin-Radushkevich 식으로 구한 흡착에너지값(E = 0.002 kJ/mol)과 Temkin 식으로부터 구한 흡착열상수값(B = 1.920 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식과 비교하여 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자 내 확산이 흡착공정의 지배단계이었다. 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(92.49 kJ/mol)과 활성화에너지값(11.79 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행되었다. 또한, 엔트로피 변화값이 313.7 J/mol K로 흡착공정의 무질서도가 증가하였다. 온도가 올라갈수록 자유에너지값이 감소하는 것은 활성탄에 대한 new fuchsin 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제26권2호
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• pp.117-122
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• 1994

여러가지 전분에서 AL-complex의 형성에 lysolecithin의 첨가가 미치는 영향과 cyclodextrin의 첨가에 의한 CL-complex 형성효과를 AL-complex 형성과의 관계로 DSC를 이용하여 비교하였다. 옥수수, 밀, 쌀 전분은 모두 $100^{\circ}C$ 전후의 높은 온도에서 endothermic peak을 나타냈으며 2차 가열에서도 그대로 존재하여 AL-complex의 용융은 가역반응이고 3가지 전분에 상당량의 AL-complex가 존재함을 보여주었다. Lysolecithin의 첨가에 의해 AL-complex의 용융엔탈피는 증가하고 용융온도도 증가하는 경향을 보여 lysolecithin에 의한 AL-complex 형성효과가 뚜렷하였다. 형성된 AL-complex에 ${\beta}-CD$을 첨가하면 AL-complex의 peak가 감소하는 반면 $70^{\circ}C$ 근처에서 새로운 peak가 나타났으며 ${\beta}-CD$의 농도를 증가하였을 때 AL-complex의 peak가 비례하여 감소하였다. 이는 $lysolecithin-{\beta}-CD$ complex가 형성되어 lysolecithin이 ${\beta}-CD$으로 전이되었으며 동시에 amylose가 complex로부터 유리되었음을 시사하고 있다. 이를 증명하기 위하여 ${\beta}-CD$의 존재하에 AL-complex를 가열한 후 amylase를 착용시킨 결과 가수분해속도가 현저히 증가하여 AL-complex로부터 amylose가 유리됨을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.35-41
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• 2014

본 연구에서는 입상 활성탄($8{\times}30mesh$, $1,578m^2/g$)을 사용하여 quinoline yellow 염료를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학 및 열역학에 대하여 조사하였다. 등온흡착평형관계를 검토한 결과, 평가된 Langmuir 식의 상수($R_L=0.0730{\sim}0.0854$)와 Freundlich 식의 상수(1/n = 0.2077~0.2268)로부터 입상 활성탄에 의해 quinoline yellow를 적절하게 흡착처리 할 수 있음을 알았고, Temkin 식의 상수(B = 15.759~21.014 J/mol)와 Dubinin-Radushkevich 식의 상수(E = 1.0508~1.1514 kJ/mol)로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 반응속도식의 적용결과는 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 흡착공정은 입자내세공확산과 표면확산의 두단계로 진행됨을 알았다. 유사이차반응속도식을 적용한 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(+35.03 kJ/mol)과 활성화에너지값(+35.137 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행됨을 알았다. 또한 엔트로피 변화값(+134.38 J/mol K)은 흡착공정의 무질서도가 증가한다는 것을 나타내었고, 온도가 올라갈수록 자유에너지값이 감소하는 경향을 보인 것은 활성탄에 대한 quinoline yellow의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.647-658
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• 2021

본 연구는 지진발생에 따른 지열수의 수온, 화학성분, 헬륨가스 성분 변화를 알아보기 위하여 포항 신광지역 지열수를 대상으로 2018년 1월부터 2019년 6월까지 추적 관찰하였다. 연구기간 중 지열수 관측정 100 km 이내 규모 2.0 이상 지진은 총 58회이며, 그 중 규모 3.0~3.9의 지진은 2회, 규모 4.0~4.9의 지진은 2회가 발생하였다. 지열수에 미치는 지진의 영향력을 지진규모와 진앙-지열수공 거리를 반영한 q-factor와 earthquake effectiveness(ε)값으로 변환하여 지진영향지수로 사용하였다. 지열수공은 불국사 흑운모화강암지질로 심도 715 m 온천공으로 관측기간 중 수온은 51.8~56.3℃ 범위에서 변동이 확인되었으며, 규모 4.1, 4.6 지진발생 시 뚜렷한 수온 상승(𝜟T 2.6~4.5℃)이 관찰되었고, SO₄, Cl과 같은 특정 이온성분의 변화와 파이퍼도 상에서의 화학적 유형의 미세한 변화가 관찰되었다. 지열수의 헬륨의 변화는 규모 4.1 지진 전후 헬륨가스의 기원별 혼합을 보여주는 ³He/⁴He vs. ⁴He/²⁰Ne 관계도에서 지각 기원의 ⁴He의 값이 83.0%에서 83.2%로 미세하게 증가하였고 맨틀 기원의 ³He은 16.3%에서 16.7%으로 미세한 증가를 보였다. 지열수의 온도변화에 따른 실리카-엔탈피 혼합모델의 석영 및 칼세도니 용해도 곡선을 이용하여 지진으로 인한 열수-냉수 혼합비를 계산한 결과, E1, E2 지진발생 후 열수의 비가 각각 6.9~7.72%, 1.65~4.94% 증가하는 것으로 계산되었다. 지열수의 온도와 헬륨가스가 관측될 정도의 변화를 유발하는 지진은 규모 4.1 이상, 유효 q-factor 값은 30.0 이상으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.260-269
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• 2012

본 연구는 흡착과정의 열역학적 특성을 이해하는데 이용되는 각종 흡착모델의 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 다양한 실험조건(상이한 흡착질 초기농도, 흡착제 투여량, 온도)에서 구한 질산성 질소에 대한 상용 음이온교환수지의 흡착등온자료를 열역학 상수 및 흡착에너지 평가에 이용하였다. 흡착과정의 Gibbs의 자유에너지(${\Delta}G^0$)는 비록 실험조건에 따라 그 값이 달라지지만 Langmuir 상수 또는 Ships 상수, $b_M$를 이용하여 계산할 수 있었다. Gibbs의 자유에너지(${\Delta}G^0$)는 물론 표준 엔탈피(${\Delta}H^0$), 표준 엔트로피(${\Delta}S^0$)와 같은 열역학적 상수들은 다른 온도조건에서 얻은 흡착실험자료를 이용하여 계산할 수 있다. 다만 이를 위해서는 실험자료가 Langmuir 등온식을 따라야 하고 각 반응온도에서 산출한 Langmuir 상수($lnb_M$)와 반응온도(1/T)의 관계가 직선으로 수렴되어야 한다. 이를 만족하지 못할 경우 Langmuir상수 대신 흡착평형상태에서 $q_e/C_e$로 정의되는 실험적 평형상수(K)를 이용한 열역학적 상수의 평가는 매우 유용한 대안이 될 수 있다. 다양한 조건에서 얻은 흡착실험 결과들을 D-R모델과 Temkin모델에 적용하여 흡착에너지를 평가한 결과, D-R 등온식이 Temkin 등온식에 비해 적용성이 높았으며, Temkin 모델의 경우 실험조건에 따라 그 적용성이 크게 제한됨을 알 수 있었다. D-R 등온식으로부터 얻은 흡착에너지는 실험조건에 따라 상당히 다른 값을 나타내었지만 흡착반응이 흡열반응이고 이온교환반응임을 증명하는데 충분하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권5호
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• pp.904-909
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• 1996

쌀가루겔의 노화에 대한 당의 영향을 알아보기 위하여 자당과 이소말토올리고당을 동진벼 쌀가루 중량당 1, 2, 5% 첨가하고 50% 겔을 만들어 실온$(20^{\circ}C)$과 냉장$(4^{\circ}C)$조건에서 1, 3, 6일 동안 저장하면서 ${\alpha}$-아밀라아제-요드법과 시차주사열량기, X-선 회절도를 이용하여 노화도 변화를 비교하였다. 쌀가루겔의 노화도는 저장온도와 관계없이 저장기간이 길어짐에 따라 증가하였으며 저장 3일까지는 급격한 증가를 보였으나 그 후에는 완만하였다. 자당과 올리고당을 첨가한 쌀가루겔은 당의 종류나 저장조건에 관계없이 노화도가 감소되었고 첨가수준에 따른 차이를 보였다. 저장 기간에 따른 쌀가루겔의 노화도의 변화는 자당을 첨가한 겔의 경우 저장 1일에 급격히 증가하였으며 그 이후 완만하였으나 올리고당을 첨가란 경우에는 저장 1일까지는 노화도가 낮았으며 3일 사이에 급격히 증가하여 그 이후에는 완만해졌다. 저장온도에 따른 차이는 당의 종류에 관계없이 $20^{\circ}C$보다 $4^{\circ}C$에 저장한 것의 노화도가 컸으며 저장 초기에 그 차이가 뚜렷하였으나 기간이 길어지면 점차 감소하였다. 또한, 당 첨가수준이 증가하면 노화도 감소 효과가 컸으며 저장초기와 실온에 저장하였을 때 더 뚜렷하였다. 3일 저장된 시료의 노화도를 방법에 따라 비교하면 X-선 회절도에 의해서는 첨가수준에 따른 뚜렷한 차이를 볼 수 없었으나 자당보다는 올리고당의 효과가 컸으며 시차주사열량기로 구한 엔탈피는 ${\alpha}$-아밀라아제-요드법과 같은 경향으로 당의 종류나 첨가수준에 따라 다른 경향을 보였다.태극삼 A와 B에는 rhamnose도 각각 2.56, 4.01%씩 함유되어 있었다.circ}C$에 4주간 저장하였을 때 수분은 방사선 조사에 의한 차이가 없었다. 유리지방산은 10 kGy까지 큰 차이가 없었으나 30 kGy 처리한 미강은 처리하지 않은 것보다 약 1.5배 정도 증가하였으나 저장 중에는 큰 변화를 보이지 않았다. 방사선 조사 직후의 POV는 방사선 조사량이 높을수록 증가하여 30 kGy의 경우에 무처리보다 약 4배 정도 높았으나, 저장 중에는 방사선 조사한 미강의 경우에 POV가 현저히 감소하였다.되었다. 무처리한 유자에 비해 약 1/2 정도 낮은 $103.63{\;}mg{\cdot}CO_2/kg{\cdot}hr$로 나타났다.적인 제조방법에 의해 제조된 김치의 pH 4.51, 산도 0.70%에 비해 다소의 발효 지연 효과를 보였으나 발효 14일 이후부터는 유사한 경향을 나타내었다.잔존율이 아주 낮았으며 가지는 모든 무기질의 잔존율이 아주 낮았으며 그 외 호박에서는 Fe이, 돌나물에서는 K이 극히 낮은 잔존율을 보였다. 조림시에는 Vit.A는 우엉에서, Niacin은 무, 우엉 모두 잔존율이 높은 반면 AsA는 둘다 낮은 편이었다. 무기질은 무에서 Fe, Ca, Na, K과 우엉에서는 Na, P, K의 잔존량이 높은 반면 우엉에서 Fe의 잔존율이 극히 낮았다. 6. 각종 조리시 비타민과 무기질의 잔존상태가 전체적으로 좋은 결과를 보인 채소의 순서는 사용된 횟수에 차이가 있으나 도라지>들깻잎, 양배추>무, 오이>참취, 상추>숙주>시금치, 우엉, 돌나물>당근, 호박>콩나물>가지로 나타났으며, 조리법 중에서 잔존율이 좋은 것은 비타민의 경우는 생채이었고 무기질은 생채, 볶음, 조림이었다. 또한 Vit.A는 생채,

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권3호
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• pp.189-194
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• 2003

메품종의 거대배아미인 화청거대배아미, 남풍거대배아미, 그리고 찰품종인 화청찰거대배아미, 신선찰거대배아미 등 4품종의 거대배아미 품종의 볍씨를 각각 $27^{\circ}C$에서 3일간 발아시켜, 발아에 따른 전분 가수분해 효소의 활성 및 전분입자의 이화학적 특성을 각각 비교하였다. 3일간 발아시킨 벼의 ${\alpha}-amylase$의 활성은 맥아에 비해서 활성이 높게 나타났으며, 특히 화청거대배아미 및 신선찰거대배아미는 맥아보다 약 2배 정도의 활성을 나타내고 있었다. 이에 비해서 ${\beta}-amylase$의 경우는 일반품종보다는 거대배아미품종의 활성이 높기는 하지만 비교군인 맥아에 비해서 상당히 낮은 활성을 나타내고 있었다. 전분분자 중 아밀로오스 분자 유래의 긴 포도당 사슬의 양은 발아와 더불어 메품종 거대배아미에서는 줄어들고 있었으며, 찰품종에서는 증가하고 있었다. 아밀로펙틴 분자 유래의 포도당 사슬길이 분포는 찰벼와 메벼 품종에 관계없이 발아와 더불어 중합도가 14부터 60가지 비율은 증가하고 있었으며, 중합도 130이상 또는 13이하의 비율은 감소하고 있었다. Glucoamylase에 의한 가수분해도는 거대배아미메품종의 경우에는 발아와 더불어 현저히 낮아지고 있었고, 찰품종의 경우에는 오히려 증가하고 있었다. 그리고 호화개시온도, 호화종료 및 호화엔탈피는 감소하고 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제21권4호
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• pp.528-535
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• 1989

감자(세풍과 대지)에서 분리한 전분을 큰 입자와 작은 입자로 분획하고 입자별 일반성질과 호화특성을 비교하였다. 전분입자의 크기는 세풍전분이 $10{\sim}85{\mu}m$, 대지전분이 $13{\sim}90{\mu}m$이었고, 작은 입자$(<30{\mu}m)$는 대지전분이, 큰 입자$(>41{\mu}m)$는 세풍전분이 많았다. 일반성질과 물결합 능력은 차이가 없었고, 아밀로오스 함량은 큰 입자가 높았다. 팽윤력은 큰 입자가 작은 입자보다 낮았고, 아밀로그램의 최고점도는 세풍전분은 입자별로 차이가 없었으나, 대지전분은 큰 입자가 높은 값을 보였다. 호화온도 범위는 작은 입자가 큰 입자보다 넓었으나, 호화 엔탈피는 차이를 보이지 않았다. 두 전분 모두 입자별에 관계없이 $70^{\circ}C$에서 호화가 완료되었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제19권6호
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• pp.783-793
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• 2003

무화과편의 제조에는 저장성이 없어 유통기간중 과실로써 가치를 잃기 쉬운 무화과를 대신하여 사시사철 과편을 제조할 수 있도록 가압농축액을 사용하였으며, 비싸고 시장성이 떨어지는 녹두전분 대신 감자전분, 옥수수전분 및 감자와 옥수수 혼합전분 등으로 전분질원을 달리하여 과편을 제조한 후 저장에 따른 색도, 기계적 텍스처 및 관능적 특성 등을 측정하여 품질특성을 비교해보았다. 1. 무화과 가압농축액의 당도는 23.07％, pH는 4.66, 산도는 malic acid로 환산하여 0.28％, citric acid로 환산하여 0.27％정도로 과편 제조에 당도는 충분하나 산도가 떨어져 10％ 구연산을 총액체량의 1％ 첨가하여 pH 3.4정도로 보정하였다. 2. Visco/Amylograph에 의한 점도 특성과 DSC에 의한 열역학적 특성들을 이용하여 사용한 각 전분들의 호화 및 노화특성 등을 비교한 결과, 감자와 옥수수 혼합전분은 감자전분 다음으로 호화 진행 속도가 빨라 조리하기 쉽고 전분의 내부 결합력은 녹두전분과 비슷하며, 겔 형성 능력은 있으나 노화경향은 낮은 편에 속하는 것으로 나타났으며, 녹두전분과 옥수수전분은 감자와 옥수수혼합전분과 감자전분에 비해 DSC에 의한 호화개시온도와 호화엔탈피가 높은 편으로 조리하는데 에너지가 많이 든다는 것을 확인할 수 있었다. 3. 무화과편의 색도는 전분 종류에 따른 차이를 보였으며 감자전분은 제조 1일 이후에도 겔 이 형성되지 않아 색도를 측정하지 못하였으나, 3일 이후부터는 무화과 특유의 갈색을 투명하게 나타내었고, 감자와 옥수수 혼합전분이 비교적 겔 형성 직후 무화과 특유의 붉은 갈색을 투명하게 나타내었으며, 저장에 따른 황색도의 변화도 가장 적은 것으로 나타났다. 4. 기계적 텍스처 특성에 의하면 저장 5일째에는 모든 전분이 노화가 상당히 진행되어 모든 특성들에서 별로 차이가 없어지게 되므로 3일째까지 저장하며 먹을 수 있을 것으로 보고 이상의 결과를 비교 해보면 감자와 옥수수 혼합전분으로 제조한 무화과편은 견고성, 검성 및 깨짐성이 다른 전분에 비해 유의적으로 작고, 부착성과 응집성이 비교적 큰 편으로, 전통적으로 사용해오던 녹두전분의 겔화와 노화에 따르는 단점을 보완하여 대체할 수 있는 효과적인 전분이 될 수 있을 것으로 생각된다. 5. 관능평가 결과, 색깔 및 투명도는 전분종류에 관계없이 대부분 저장 기간이 길어질수록 색이 연해지고 투명도가 감소하였고, 대체로 저장 3일째부터 색과 투명도의 감소가 두드러지는 경향을 보였는데(p＜001), 감자전분의 무화과편은 겔화가 어려워 성형이 잘 안되는 반면 저장에 따른 색 및 투명도는 가장 잘 유지되었다. 무화과 향이나 단맛에 대한 평가는 각 시료간에 유의적인 차이가 없었으며, 견고성, 탄력성, 부착성 및 응집성은 저 장기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 보였다. 그러나 저장기간이 길어져도 혼합전분의 견고성은 낮은 편에 속하였으며, 탄력성, 부착성, 응집성들은 높게 유지되는 편이었다. 따라서 전반적인 바람직성은 녹두전분에서는 저장기간이 길어짐에 따라 크게 떨어지는 반면 옥수수전분과 혼합전분으로 제조한 무화과편은 전 기간 동안 크게 떨어지지 않고 유지되었으며, 혼합전분이 유의적이지는 않지만 약간 더 높게 평가되었다. 6. 관능평가에서 색깔의 평가는 과편의 명도 (r=-0.58, p＜.01)와 황색도(r=-0.46, p＜.01)와는 부의 상관관계를 적색도(r=0.55, p＜01)와는 양의 상관관계를 나타내며, 투명도 평가에는 밀도(r=-0.56, p＜01)가 황색도 (r=-0.54, p＜01)가장 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 색깔과 투명도에 대한 관능평가는 기계적인 텍스처 측정치인 견고성, 부착성, 탄력성, 검성 및 깨짐성과 부의 상관관계를 나타냈다. 따라서 과편의 외관특성인 색깔과 투명도가 과편의 평가에서는 매우 중요한 요소로 생각되며 전반적인 바람직성에도 많은 영향을 미침을 알 수 있었다. 전통적으로 과편의 주 전분질원으로 주로 사용된 녹두전분은 조직이 치밀하여 겔형성 능력이 우수하고탄력성이 좋지만 노화가 빠른 속도로 진행되어 품질의 저하를 가져오는 경향이 강하고 시장장성 또한 좋지 않아 비경제적이다 반면 감자전분은 과실의 신맛을 비교적 잘 반영하고 투명성이 좋아 과일의 색을 잘 표현할 수는 있으나 겔화가 어려우며 옥수수전분 역시 탄력성은 좋으나 투명성이 좋지 않은 특성이 있었다. 또한 감자와 옥수수의 혼합전분은 저장에 따른 품질의 변화가 비교적 적었으며 관능적으로 녹두전분과 유위적인 차이를 나타내지 않으므로 이를 이용하여 무화과편을 제조하여 상품화 방안 을 모색한다면 무화과의 이용도 향상에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.1-10
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• 2020

반응성 조정 압축착화 (Reactivity Controlled Compression Ignition, RCCI) 연소는 착화원인 디젤 연료를 압축 행정 중 이른 시점에 미리 분사하여, 공기와 미리 섞여 들어온 천연가스 연료뿐만 아니라 디젤 연료 자체도 미리 연소 전에 공기와 혼합하여 착화를 이루는 전체 예혼합 혼소(Dual-fuel combustion) 방식의 일종이다. 따라서 기존의 혼소 방식 중에서도 RCCI 연소는 질소산화물(Nitrogen Oxides, NOx) 및 매연(Smoke)을 획기적으로 줄일 수 있고, 또한 높은 열효율을 유지할 수 있는 장점을 지니고 있다. 특히 연소 중 NOx의 발생은 연소 온도와 국부적인 당량비에 관계된 상황에서 당량비를 낮추기 위해 예혼합율을 높이는 시도뿐만 아니라, 연소 온도 감소를 위한 배기재순환(Exhuast Gas Recirculation, EGR)을 적용하는 것이 효과적이다. 그러나 배기재순환은 대개의 경우 터보차저의 압축기 전단에서 추출하는 HP-EGR(High Pressure-EGR) 방식을 적용하는 경우가 많으므로, EGR율을 높일 경우 터빈으로 공급되는 배기의 양이 줄어 배기 엔탈피 감소로 인해 과급이 줄어드는 악영향을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 두 운전조건에서 천연가스-디젤 RCCI 연소를 시행할 때, EGR율 변화에 따른 엔진 시스템의 제동 출력 및 열효율의 변화에 대하여 실험적으로 분석하였다. 실험 조건은 1,200 rpm/29 kW 수준의 조건과 1,800 rpm/90 kW 이하 조건에서 수행하였으며 NOx와 smoke의 배출조건은 Tier-4 final 배기규제를 기준으로 삼았으며 엔진의 내구성을 고려하여 최고 연소압력은 160 bar를 넘지 않게 제어하였다. 그 결과 1,200 rpm/29 kW 조건에서는 EGR율을 4에서 30 %로 높이더라도 출력 및 열효율의 변화는 미미하였으나, 1,800 rpm 조건에서는 EGR율을 4에서 28 %로 증가할 경우 최대 과급 압력이 2.3에서 1.8 bar로, 최고 출력은 90에서 65 kW로, 열효율은 37에서 33 %로 감소함을 알 수 있었다. 따라서 효과적인 EGR공급을 위해서는 현재 압축기 전단에서 추출하는 EGR을 후단에서 추출하는 LP-EGR (Low Pressure EGR) 시스템이 효과적일 수 있음을 시사한다.