• 한국가스학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.1-7
• /
• 2015

국내 외에서 대기 오염에 대한 관심은 높은 편이며, 자동차 및 연료 연구자들은 깨끗한 (친환경 대체연료) 연료와 연료 품질에 맞춘 새로운 엔진 설계의 구성, 혁신적인 후처리 시스템 등의 접근을 통하여 차량의 배기가스 배출을 줄이려고 노력하고 있다. 이러한 연구는 다음과 같은 다양한 주요 이슈를 가져오게 된다. PM 배출량이 디젤과 가솔린 차량에 대해 규제해야 하는지 여부와 가솔린 및 LPG 차량이 PM 배출가스 규제에서 무시될 수 있는지 여부이다. 마지막으로 온실 가스 규제가 자동차 배출 규제를 포함하여 논의 것 등이다. 자동차의 온실 가스 및 배출가스는 경오염, 건강 악영향 등의 원인으로 많은 문제점을 일으키게 된다. 다양한 차량 시험모드 및 환경조건에 기초하여, 본 논문에서는 배출가스와 온실가스에 대한 LPG 차량의 특성을 논의하였다. 또한 본 논문은 시험 온도에 대한 배출가스 특성을 평가하였다. 이때의 시험온도는 시험모드 상의 온도와 국내 겨울철 최저온도를 기준으로 나누어서 실시하였다. 본 연구를 통해 시험모드 및 환경조건, 배출가스, 온실가스의 상관관계를 분석하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.3708-3713
• /
• 2015

본 연구의 목적은 연료전지 자동차의 스택 시스템의 열적 특성을 파악하기 위하여 상용 수치 해석 프로그램을 이용하여 열전달 성능을 해석적으로 고찰하였다. 이를 위하여 연료전지 자동차가 일반도로 및 등판도로 등 주행 특성에 따른 스택 열관리 시스템의 냉각 특성과 에어컨의 작동 여부 등 운전 특성에 따른 스택 열관리 시스템의 냉각 특성을 고찰하였다. 스택 라디에이터로 유입되는 공기 유속이 증가함에 따라 모든 냉각수 유량조건에서 열전달 성능은 향상되었다. 공기 유속이 2 m/s에서 10 m/s로 증가함에 따라 스택 라디에이터의 열전달 성능은 냉각수 유량 20 l/min에서 105.3% 증가하였고, 냉각수 유량 120 l/min에서 221.3% 증가하였다. 스택 라디에이터는 가혹조건인 등판 각도 8% 및 속도 50 km/h에서 냉각수 입구 온도차 $9.45^{\circ}C$로 일반조건인 등판 각도 0% 및 속도 120 km/h에서 냉각수 입구 온도차인 $5.1^{\circ}C$보다 85.3% 증가했다. 또한, 연료전지 자동차가 가혹조건인 등판 주행시 에어컨 시스템을 작동할 경우 스택의 안정적 작동을 허용하는 한계 온도인 $70^{\circ}C$를 초과할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.75-82
• /
• 2021

디젤엔진의 열효율을 높이면서 NOx와 PM을 효과적으로 저감시키기 위해 HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition), PCCI(Premixed Charge Compression Ignition), RCCI(Reactivity Controlled Compression Ignition) 등의 저온연소(LTC: Low Temperature Combustion)전략이 개발되어 왔다. 본 연구에서는 저반응성 연료로는 가솔린을 사용하고 고반응성 연료로는 디젤을 사용하는 RCCI 엔진에서 고반응성 연료인 디젤연료의 분사 시기와 이단 분사비율이 성능 및 배출가스에 미치는 영향을 수치해석을 통하여 파악하고자 하였다. 이단 분사 시 첫 번째 분사시기가 너무 진각되면 연소가 느려지면서 연소온도가 낮아져 연소성능이 저하되고 HC, CO가 증가한다. 대략 -60°ATDC 의 분사시기가 연소성능, 배출가스 및 최대압력상승률을 고려하였을 때 가장 최적의 분사시기라고 판단된다. 이단 분사 시 두 번째 분사시기를 변경하였을 때 연소성능 및 배출가스, 최대압력상승률 등을 고려하면 대략 -30°ATDC 부근에서 최적인 것으로 판단된다. 이단 분사 시 분사량 비율은 첫 번째 분사량을 60% 정도로 하였을 때 최적의 결과를 얻었다. 마지막으로 단일 분사보다는 이단 분사한 경우 연소성능 및 배출가스 부분에서 더 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.1-10
• /
• 2023

산업혁명의 발달로 인해 급격하게 증가된 온실가스 배출량을 저감하기 위해 배기 배출물 규제가 계속해서 강화되고 있다. 이를 만족시키기 위해선 친환경 연료의 사용은 필수적이다. 미래의 친환경 연료로서 수소가 주목받고 있지만, 물질적 특성으로 인해 취급과 보관에 큰 어려움을 겪고 있어, 이에 대안으로 암모니아가 제안되었다. 암모니아는 수소 대비 상온 조건에서 쉽게 액화가 가능하며, 에너지밀도가 높다. 이에 엔진의 연료로서 암모니아의 적용성을 검토하기 위해 직접분사식 암모니아 전소 엔진에서 연소제어인자의 변경에 따른 실험을 진행하였다. 본 실험은 점화시기(Spark Timing)와 공기과잉률(Excess Air Ratio) 두 개의 변수를 변경하여 실험을 진행하였다.엔진 속도 1,500 RPM 및 중부하 이상(제동 토크 200 Nm)의 조건에서 암모니아 전소를 하였을 때, 연소 안정성과 질소산화물, 미연 암모니아 등의 배기 배출물의 경향을 관찰하였다. 연소제어인자의 최적화를 통해 암모니아만을 연료로 사용한 경우에도 안정적인 연소가 가능한 조건을 찾을 수 있었고, 향후 운전영역 확장을 위한 전략을 적용할 계획이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권8호
• /
• pp.401-406
• /
• 2020

자동차에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물은 요사이 문제가 되는 미세먼지의 주요 요인 중 하나이다. 질소산화물(NOx)은 고온 조건에서 연소가 진행될 때 발생하므로 연소시 온도를 낮추는 방법으로 발생을 억제하고 있다. 자동차에서는 일반적으로 배기가스 재순환(EGR)을 사용하여 연소 온도를 낮추는 방법으로 감소시킨다. 그러나 EGR 비율이 높아질수록 NOx의 양은 저감되나 연소 안정성의 하락으로 인한 불완전연소 가능성의 증가로 일산화탄소와 미연탄화수소의 양이 증가하여 오히려 오염물질이 증가하는 문제를 발생시킬 수 있다. 여기에서는 연료 입자에 음파를 조사하여 연료 입자의 운동성을 향상시켜 연소가 원활히 진행되게 하여 연소의 안정성을 향상시키는 방안에 대하여 해석적 및 실험적 방법으로 연구하였다. 해석적 방법으로는 유동해석 소프트웨어를 사용하여 연료 입자에 다양한 주파수의 음파를 조사하여 연료 입자의 움직임 변화에 대한 연구를 진행하였다. 해석 결과, 작은 연료 입자의 조건에서는 고주파의 음파에 의해 영향을 많이 받고, 연료 입자가 큰 조건에서는 저주파의 음파에 의해 영향을 많이 받아 운동성이 증가함을 알 수 있었다. 실험적 방법으로는 연소실을 구성하여 정해진 당량비 조건에서 연소시키며 다양한 주파수의 음파를 조사하며 연소실내 압력을 측정하는 연구를 진행하였다. 측정된 압력으로부터 열방출량을 계산하면 연소의 진행 상황에 대한 정보를 얻을 수 있는데, 실험 결과 초기 연소시 상대적 저주파 조사 조건에서 열방출량이 증가한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.81-91
• /
• 2012

최근 기후변화에 따른 위기감으로 인해 세계 각국은 화석연료의 자동차를 전기자동차로 대체하기 위한 노력을 기울이고 있다. 정부는 2020년까지 소형차의 10% 이상을 전기자동차 보급 목표로 설정하였고 '주택건설 기준 등에 관한 규정'을 개정하여 전기자동차 충전설비를 공동주택의 부대설비에 포함시키는 등 충전 인프라 구축에도 노력하고 있다. 공동주택에서 전기자동차의 충전 인프라 및 주차 공간 등의 확보는 전기자동차 보급에 있어 핵심이 되지만, 이들에 대한 합리적 용량 산정 등에 필요한 전기자동차의 수요예측 연구는 미미한 상태이다. 이를 위해 본 연구는 수도권의 공동주택 거주자(분양과 임대 구분)를 대상으로, 통계자료의 시계열분석과 선호도 결과를 이용하여 전기자동차 수요를 예측하였다. 그 결과 2020년 공동주택 거주자의 전기자동차 비율은 임대아파트의 경우 6～21%, 분양아파트는 21～39% 수준이며, 이들의 사용을 지원할 최대전력량은 1,000가구 1일 기준으로 임대아파트 4,200kwh, 분양아파트 7,800kwh로 예측되었다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.162-176
• /
• 2021

최근 활발한 기술개발이 이루어지고 있는 자율주행 자동차는 다양한 교통문제를 해결하는 데 기여할 것으로 기대되고 있다. 국내 도로부문 온실가스 배출량이 1억 톤이 넘는 등 환경오염 문제가 심각해지면서 자율주행 자동차 도입에 따른 환경오염의 절감 부문에 대한 연구가 필요하다. 하지만 환경오염 절감 측면에서 자율주행에 관련한 실증적 연구는 미비한 상태이다. 이에 본 연구는 미시 시뮬레이션을 통해 서울시 개포동 일대 교차로 8개소를 대상으로 자율주행 자동차 도입에 따른 네트워크 성능변화를 분석하고 이를 통해 이산화탄소 배출량을 추정하였다. 분석결과 내연기관 자율주행 자동차 혼입 시 네트워크 전체 탄소 절감효과는 미미하였으며 혼입율이 적은 상황에서는 오히려 증가하기도 했다. 반면 자율주행 전기자동차 혼입 시 네트워크 전체 탄소 발생량이 크게 감소하는 것으로 분석되었다. 자율주행 자동차 도입만으로는 충분한 탄소배출량 감소 효과를 얻기는 어려우며 적절한 수요관리와 근본적인 연료사용의 전환을 통해 교통 부문 탄소배출을 줄여나가야할 것으로 보인다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.31-48
• /
• 2024

글로벌 자동차 산업은 연결, 자율주행, 공유, 전동화 등의 주요 방향 아래 지속적으로 발전하고 있으며, 국내 자동차 산업 또한 기존의 전통적인 자동차 부품 제조로부터 미래 트렌드에 부합하는 전략적인 업의 전환을 꾀하고 있다. 본 연구에서는 2013년부터 2021년까지 산업통상자원부에서 지원한 미래 자동차 분야 연구개발 과제를 대상으로 토픽 모델링을 수행하였다. 해당 기간을 3개 기간으로 구분하여 주요 토픽의 변화를 분석하였다. 센서와 통신, 운전자 보조 기술, 배터리 및 전력 기술은 전 기간 동안 지속적인 주요 토픽으로 나타났으며, 고강도 경량 차체와 같은 주제는 1기에서만 관찰되었다. 한편, AI, 빅데이터, 수소 연료전지와 같은 주제는 2기와 3기에 점점 더 중요한 토픽으로 부상하였다. 또한, 토픽별 정부 투자액과 투자 증가율을 기준으로 각 기수별 집중 투자 분야를 분석하였다. 이러한 연구 결과는 향후 자동차 분야의 정책 수립 및 연구개발 전략 마련 시 기초 자료로 활용될 것으로 예상되며, 증거 기반의 정책 수립과 결정에 기여할 것으로 기대된다.

• Composites Research
• /
• 제24권4호
• /
• pp.36-40
• /
• 2011

본 논문은 자동차용 type II CNG 연료탱크의 손상평가를 위하여 파열시험 중 발생하는 음향방출 변수의 분석에 관한 연구이다. 음향방출 신호의 kaiser effect, felicity effect 및 creep effect의 관찰과 전체 hits에서 진폭 60dB이상의 hits가 차지하는 비율 계산으로 연료탱크의 손상도를 평가할 수 있었으며, 평균 rise time, 평균 진폭 및 평균 initial, reverbration 주파수를 분석함으로써 압력용기의 손상메커니즘을 추정하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제34권5호
• /
• pp.632-637
• /
• 2010

천연가스는 메탄을 주성분으로 하는 청정한 대체연료로 자동차나 트럭 등에 압축천연가스와 액화천연가스 형태로 사용할 수 있다. 그리고, 천연가스만을 사용하는 전소엔진과 가솔린 및 천연가스를 동시에 사용할 수 있는 겸용엔진이 있으며, 특히, 겸용엔진의 경우 두가지 연료를 동시에 사용할 수 있는 것으로 정의할 수 있다. 본 연구에서는 선박용 가솔린 시스템을 인젝터, 레귤레이터, 연료탱크 및 전자제어장치로 구성된 압축 천연가스 겸용시스템으로 전환시켜 연료시스템과 동력값을 비교하였다. 그 결과, 천연가스엔진의 경우 적은 배출가스를 나타내었으며 최대동력은 가솔린엔진과 비교 약 7%정도 감소함을 확인할 수 있었다.