• 분석과학
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• 제27권1호
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• pp.41-59
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• 2014

국내 시판제품으로 서울시내에서 구입한 산업용 윤활유, 이륜구동 윤활유, 선박용 윤활유, 자동차용 윤활유(엔진오일, 수동 변속기 기어유, 자동변속기 오일) 등 80종(기유 4종 포함)의 새 윤활유들(80 classes)과 8종의 경유 차량과 16종의 휘발유 차량에 각각 3종씩의 경유와 휘발유 전용 엔진 오일로 교환하여 차량별 및 주행거리별로 각각 채취한 사용 엔진 오일 86종을 GC/MS로 분석한 TIC로 데이터베이스를 만들고, 새 윤활유와 사용 엔진오일들의 동일성 추적과 차량별 분류를 위하여 차원 축소와 베이지안 방식의 분류 모형을 개발하였다. 새 윤활유의 분류는 웨이블렛 적합방법과 주성분 분석방법으로 차원 축소하여 베이지안 방식의 분류 모형을 적용한 결과 각각 97.5%와 96.7%의 정분류율을 보여 차원 축소는 웨이블렛 적합방법이 더 좋은 결과를 나타냈다. 그리고 새 윤활유의 분류에서 선택된 웨이블렛 적합방법의 차원 축소와 베이지안 방식의 분류 모형에 의한 사용 엔진 오일의 차량별 분류(총 24 classes)는 86.4%의 정분류율을 보였고, 경유 차량인지 휘발유 차량인지를 구분하는 차량 연료 타입별 분류(총 2 classes)는 99.6%의 정분류율을 나타내었고, 사용 엔진 오일 브랜드별 분류(총 6 classes)는 97.3%의 정분류율을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.274-278
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• 2013

자동변속기유(ATF)는 자동차의 자가변속 또는 자동변속에 사용되는 동력전달 유체로서 최근 자동차사에서는 무점검 무교환 또는 80000~100000 km를 주행한 뒤, 교체하도록 권장하고 있다. 하지만 한국석유관리원의 설문조사에 의하면 많은 운전자들이 50000 km 이하에서 자동변속기유를 교환하고 있으며, 이는 차량유지비의 증가 및 폐유에 의한 환경오염으로까지 발전될 수 있다. 본 연구에서는 신유와 실제 차량 주행 후 회수된 사용유(50000 km, 100000 km)에 대한 대표적 물성으로서 인화점, 동점도, 저온점도특성, 전산가, 윤활성 등에 대해 분석하였다. 분석결과 기포성을 제외한 모든 물성이 신유규격에 적합하였으며, 50000 km와 100000 km 주행 후 회수된 자동변속기유의 물성차이는 크지 않았다. 따라서 자동차사에서 권장하고 있는 교환주기(80000 km 이상)에서 자동변속기유를 교환하여도 큰 문제가 없을 것이라 판단되며, 이로 인해 비용절감 및 환경오염 방지에 기여할 수 있을 것이라 사료된다.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.289-297
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• 2018

자동차용 윤활유가 국내 윤활유 시장의 35%를 차지하고 있으며, 이 중 엔진오일이 자동차용 윤활유의 77%를 차지하고 있다. 운전자와 엔진보호를 위해 유통 엔진오일의 품질이 적절하게 관리되어져야 한다. 하지만 KS제품과 합성엔진오일(합성기유가 30% 이상 포함된 제품)은 석유 및 석유대체연료 사업법상 품질검사에서 제외되어져 있다. 본 연구에서는 국내 유통되고 있는 합성엔진오일 30개 제품에 대한 품질 모니터링을 실시하였다. 품질 모니터링 결과, 2개 제품이 품질이 부적합하였는데, 이 중 1개 제품은 해외에서 수입한 합성엔진오일이며, 다른 1개 제품은 KS제품이면서 합성엔진오일이었다. 또한 고온모사증류시험(SIMDIST)을 이용해 엔진오일의 패턴을 분석한 결과, 해외 수입제품 몇 개를 제외하고는 대부분 일반 광유 엔진오일의 전형적인 넓은 탄소수 분포 패턴을 보였다. 따라서 소비자의 피해를 예방하기 위해 KS제품과 합성엔진오일에 대한 적절한 품질관리 법규가 필요한 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.632-637
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• 2017

자동차용 윤활유가 국내 윤활유 시장의 35%를 차지하고 있으며, 이 중 엔진오일이 자동차용 윤활유의 75%를 차지하고 있다. 운전자와 엔진보호를 위해 유통 엔진오일의 품질이 적절하게 관리되어져야 한다. 하지만 KS제품과 합성엔진오일(합성기유가 30% 이상 포함된 제품)은 석유 및 석유대체연료 사업법상 품질관리에서 제외되어져 있다. PAO (poly alpha olefin)와 같은 합성오일은 기존 광유보다 내마모성, 바니쉬 조절 및 산화안정도와 같은 특성이 우수한 것으로 알려져 있으며, 이러한 이유로 PAO는 엔진오일, 로터리 스크류, 중장비, 왕복 압축기, 극압장비 등에 많이 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 고온모사증류시험(SIMDIST)을 이용하여 광유, PAO, 일정 비율의 PAO가 혼합된 광유시료를 분석하였다. 분석결과, 광유는 브로드란 크로마토그램을 얻은 반면, PAO는 특정한 머무름시간에서 샤프한 피크를 보였다. 또한 점도가 큰 물질은 큰 분자량과 높은 끓는점을 지녀 긴 머무름시간을 보였다. 특히 20%의 PAO가 함유된 시료에서 전형적인 광유와 다른 PAO 패턴의 크로마토그램을 보였다. 유통엔진오일 내 PAO 함량을 모니터링하기 위해 국내 판매량이 높은 27종류의 유통엔진오일을 분석한 결과, 모든 제품에서 PAO 함량이 20%보다 낮은 것으로 나타났다. 더욱이 제품명에 PAO라 표현한 제품조차도 PAO 함량이 낮은 것을 보였다. 따라서 합성엔진오일에 대한 적절한 관리 법규가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.176.2-176.2
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• 2011

피마자유(Castor oil)는 합성수지, 그리스, 유압용 오일, 윤활기유 등의 다양한 용도로 쓰이는 오일로서 점도가 높고 무색에서 황갈색을 띈다. 피마자유 추출은 압착 착유 또는 용매 추출로 얻게 되며 본 실험에 사용된 오일은 압착 착유한 것으로 매우 진한 갈색을 띄는 정제전 오일을 이용하였다. 실험에 사용된 피마자유의 초기 산가는 1mgKOH/g 이하로 낮은 유리지방산 함량을 보였으며 수분은 0.3%로 전이에스테르화 반응을 위해서는 수분 증발이 필요했다. 피마자유의 바이오디젤 생산을 위해 진행된 물성 분석 항목은 산가, 수분, 인함량, 황함량, 점도, 고형물이며 원료유와 그 바이오디젤에 대해 각각 물성 분석을 실시하였다. 피마자유의 가장 큰 특징은 다른 식물성 오일과는 다르게 오일이 알코올에 녹는 특성이 있으며 이런 이유로 전이에스테르화 반응 후 바이오디젤과 글리세롤이 분리되지 않는 문제점을 갖고 있다. 피마자유를 이용해 제조한 바이오디젤, 즉 지방산메틸에스터의 함량을 분석한 결과 약 90%의 메틸에스터화 반응 전환율을 나타내었으나 국내외 품질규격상의 탄소수 C14~C24:0의 지방산 에스터(fatty acid methyl esters)로 검출되는 바이오디젤의 함량은 10% 미만으로 나타났으며 나머지 90%는 라이신올레익산메틸에스터(ricinoleic acid methyl ester)로 분석되었다. 따라서, 기존의 대두유, 유채유, 팜유, 폐식용유로부터 제조한 바이오디젤과 물성이 매우 상이하고 특히 끊는점(boiling point)과 점도가 높아 경유 대체연료로는 활용이 불가능할 것으로 판단된다. 하지만 기존의 다양한 용도의 오일로 사용하기 위해 정제하는 과정에서 전체 착유 오일중의 약 10%만을 선택적으로 분리하여 바이오디젤 원료로 활용하는 방안은 가능할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.533-540
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• 2018

그래핀은 표면 에너지가 낮고 원자단위의 얇은 물질로서 다양한 소재의 표면에 코팅시키거나 윤활제에 분산시켜 접착력과 마찰을 줄여주는 우수한 윤활유 첨가제로 보고되고 있다. 본 연구에서는 산화 그래핀 나노시트를 세 가지 종류의 염화알킬(butyl chloride, octyl chloride 및 tetradecyl chloride)을 이용하여 액체 윤활제 첨가제용 기능화 산화 그래핀(alkyl functionalized GO, FGO)을 제조하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀의 화학적 및 구조적 특성은 Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscope (TEM)으로 분석하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀은 PAO-0W40 오일에 0.02 wt%의 농도로 분산시켰으며, 트라이볼로지적 특성을 high frequency friction/wear tester로 분석한 결과, FGO-14이 첨가된 PAO-0W40 오일은 ball-on-disk의 직선왕복운동 하에서 기유에 비해 ~5.88%의 마찰계수와 ~3.8%의 마모 트랙 폭을 감소시킴으로써 내마모성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구에서는 산화 그래핀의 성공적인 기능화와 더불어 다양한 탄화수소사슬 길이에 따른 분산 안정성 및 트라이볼로지적 특성의 향상을 입증하였다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.51-58
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• 2008

내마모제로 사용하기 위하여 mercaptobenzothiazole 및 디알킬렌디티오카바메이트 그룹을 함유하는 환경친화적인 올레인산 에스테르를 디알킬아민과 이황화탄소의 치환반응, 디클로로아세톤과의 치환반응, $NaBH_4$을 사용한 환원반응 및 올레인산과의 축합반응 등의 과정을 행하여 90% 이상의 수율로 합성하였다. 중간 생성물 및 내마모제의 구조적 특성은 FT-IR, $^1H$-NMR 스펙트럼 및 원소분석으로 분석하였으며 광유계 오일(100 N) 및 식물유에서의 용해성을 1 중량%에서 평가한 결과 잘 용해되었다. 또한, 합성한 내마모제의 열 안정성을 TGA로 분석하였으며 초기 5 wt% 분해온도가 구조에 따라 $192^{\circ}C$에서 $217^{\circ}C$의 안정성을 나타내었다. CEC L-33-A-93 방법으로 생분해도를 평가한 결과 89%에서 99%의 생분해도를 나타내어 환경친화적인 내마모제임을 확인하였다. 내마모제의 윤활특성을 100 N 윤활기유 및 식물유에 첨가하여 4구 마모시험기를 사용하여 평가한 결과, 100 N BO에서 4-ball 마모흔의 직경은 Bz-thia-OE < C4-DTC-OE < Pyrro-DTC-OE < C8-DTC-OE의 순으로 큰 값을 나타내어 내마모성능이 나쁘게 나타났다. 한편, 식용유에서는 4-ball 마모흔의 직경이 0.8260 mm에서 0.9637 mm를 나타내어 내마모제의 첨가효과가 나타나지 않았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.947-954
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• 2011

차량에서 구동계의 의한 손실은 전체 연료 소비 손실에서 약 4%를 차지하며 그 중에서도 자동변속기는 구동계 손실에 큰 영향을 끼친다. ATF W/C 열교환기는 근래에 관심이 높아지고 있는 부품인데, 자동변속기 윤활유의 온도를 적정한 상태로 유지시켜 줌으로서 연비 개선 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 ATF W/C 열교환기 단품 특성을 실험적으로 파악하고, ATF W/C 열교환기가 실제 차에 장착되었을 때의 연비 개선 효과를 살펴보았다. 본 연구에서는 실험을 통하여 ATF 와 냉각수의 온도와 유량에 대한 유용도를 파악하고 유용도를 예측하기 위한 상관식을 도출하였다. MATLAB의 Simulink 프로그램을 통하여 실험의 결과를 바탕으로 ATF W/C 열교환기 유무에 따른 연료 소모량을 비교 하여 연비 개선 효과를 분석하였다. 그 결과 ATF W/C 열교환기가 장착된 자동차는 0.992% 연비 개선 효과가 나타났다.

• 공업화학
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• 제27권5호
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• pp.521-526
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• 2016

알킬그룹과 에스터, 싸이오에스터, 아미드 등의 결합을 가지는 다양한 싸이아다이아졸과 다이싸이오카바메이트 유도체를 분자설계하고 합성하였다. 이들의 내마모제로써 사용 가능성 연구를 위하여 DB-51, 대두유, 100 N에 대한 용해도와 내마모 특성을 분자 구조 및 극성 비교에 따라 고찰하였다. 윤활기유에 대한 용해도는 다이싸이오카바메이트 유도체가 싸이아다이아졸 유도체 보다 좋았다. 싸이아다이아졸 유도체가 다이싸이오카바메이트 유도체 보다는 내마모 특성이 더 우수하였으며, 특히 알킬 그룹이 올레일 그룹일 때 가장 뛰어난 성능을 보여주었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제14권1호
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• pp.45-52
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• 2008

천연가스로부터 청정연료인 합성유를 제조하는 GTL기술은 1920년대 군수의 목적으로 독일의 Fisher와 Tropsch에 의해서 석탄으로부터 합성유를 제조하는 기술의 필요에 의해 처음으로 개발되었다. 이후, 1960년대 인종차별로 인한 정치적 고립으로 석유수급이 어려웠던 남아프리카공화국의 수송용 연료의 필요에 의해 Sasol사에서 본격적으로 FT(Fisher-Tropsch) 합성기술을 상용화하기 시작했다. 최근까지도 저렴한 석유자원으로 인해 GTL기술이 원유 정제기술로부터 얻어지는 석유제품에 비해 경제성을 확보하지 못하여 본격적인 상업화가 지연되어 왔으나, 에너지 자원의 수급 및 기타 경제적, 환경적 변화로 인해 GTL사업에 대한 관심이 고조되고 있으며 보유 석유자원이 한계에 다다라 상대적으로 풍부한 천연가스의 석유화를 목표로 하고 있는 카타르를 중심으로 GTL플랜트 건설이 추진되고 있다. 천연가스를 원료로 석유제품(디젤 및 나프타, 윤활기유 등)을 만드는 GTL기술은 크게 3가지 공정으로 구분되는데, 천연가스에서 수소와 일산화탄소를 제조하는 합성가스 제조공정(Synthesis Gas Generation), 합성가스를 FT합성반응에 의해 고분자 선형탄화수소로 전환시키는 FT합성공정(FT Synthesis)과 FT합성유로부터 석유제품을 만드는 개질공정(Product Upgrading)으로 구성된다. 생산된 제품은 유황 및 질소화합물 등을 적게 함유하고 있고, 정유플랜트 연료보다 방향족성분이 적어, 연소 시 인체에 해로운 물질을 적게 생산하는 청정연료이며, 천연가스를 저온 액화하는 LNG사업에 비하여 운송이 용이하고 안정성이 높다는 장점을 가지고 있다.