• 한국분무공학회지
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• 제26권4호
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• pp.163-170
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• 2021

Emergency generators normally use diesel engines. The generators need to conduct weekly no-load operation inspections to ensure stable performance at emergency situations. In particular, the generators with large diesel engines mainly use rectangle type filter substrates. In order to minimize hazardous emissions generated by generators, optimizing the reduction efficiency through CFD analysis of flow characteristics of PM/NO_X reduction system is important. In this study, we analyzed internal flow by CFD, which is difficult to confirm by experimental method. The main factors in our numerical study are the changes of flow uniformity and back pressure. Therefore, changes in flow characteristics were studied according to urea injector locations, selective catalyst reduction (SCR) diffuser angle, and filter porosity.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.499-504
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• 2010

디젤 매연여과장치내 포집된 입자상물질의 재생 시기를 제어하기 위해서는 매연 포집량을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 필터내 축적된 매연 포집량은 필터 전 후의 압력차와 배기유량에 의해 예측될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저, 디젤산화촉매와 디젤매연여과장치 전 후의 각각 압력차의 비로써 정의한 매연지수의 산출을 위해 효과적인 신호처리방법을 제시하였다. 이를 3L급 승용 디젤엔진에서 정상운전조건과 과도운전조건에서 비교한 결과, 매연지수와 매연 포집량에 있어서 일정 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.92-99
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• 2011

To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions, a mobile emission laboratory (MEL) was designed. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, $CO_2$, THC (Total hydrocarbon) and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the technical details of the MEL and presents data from the car chasing experiment of diesel bus equipped with aftertreatment system. The dilution ratio was calculated by the ratio of ambient NOx and tail-pipe NOx. Most particles from the diesel bus were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 30 and 60 nm. The total PM number emission from diesel bus equipped with DPF was 10 orders of magnitude lower compared to those emitted from base diesel bus. And the total PM number emission from diesel bus equipped with SCR was comparable to the particle emission from base diesel bus.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.337-341
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• 2005

본 논문은 니켈이 담지된 촉매를 이용하여 메탄의 이산화탄소 개질반응에서 발생하는 탄소퇴적의 속도와 반응온도에 따른 카본생성 경로를 연구하였다. 개질 반응이 진행되는 동안 촉매 위에 발생하는 탄소퇴적과 그 속도측정을 위한 반응장치로는 열분석기를 이용하였다. 메탄의 이산화탄소 개질반응에서 반응기체 조성을 달리하여 실험한 결과 코크형성의 반응차수가 1.33($CH_4$)과 -0.52($CO_2$)임을 확인하였다. 또한, 탄소퇴적속도를 이용한 모델식을 근거로 반응온도에 따른 반응속도인자를 계산한 결과 $600^{\circ}C$ 미만에서는 메탄의 분해반응만이 주로 발생하며 $600{\sim}700^{\circ}C$ 사이에서는 메탄의 분해반응과 더불어 이산화탄소 해리반응이 동시에 진행됨을 알았다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.76-83
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• 2010

Recently, as the current and future emission regulations go stringent, the research of NOx reduction has become a subject of increasing interest and attention in diesel engine. Selective Catalytic Reduction (SCR) is one of the effective technology to reduce NOx emission from diesel engine. Especially, Urea-SCR that uses urea as a reductant is becoming increasingly popular as a cost effective way of reducing NOx emissions from heavy duty vehicles. In this research, we designed urea injector and DCU (Dosing Control Unit) specially developed for controlling the Urea-SCR process onboard vehicles. As passenger and commercial diesel engine experiment, we grasped characteristics of NOx emission and SCR catalyst temperature level in advance. As a result, highest NOx emission level was shown in condition of low engine speed and high load. On the other hand, SCR catalyst temperature was highest at high engine speed and load. On the basis of these result, we conducted the NOx reduction test at steady engine operating conditions using the urea injector and DCU. It was shown that 74% NOx conversion efficiency on the average and 97% NOx conversion efficiency was obtained at high SCR catalyst temperature.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.43-49
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• 2009

A catalyzed diesel particulate filter (CDPF) causes the progressive increase in back pressure of an exhaust system due to the loading of soot particles. To minimize pressure drop which is generated by CDPF, the filter should be regenerated when it collects a certain quantity of soot. It is important to know characteristics of regeneration of CDPF with various of exhaust gas temperatures and compositions. The oxidation of HC in DOC leads to increase gas temperature of DOC downstream. The increased gas temperature by DOC has an positive effect on CDPF regeneration. This study presents characteristics of regeneration of CDPF with DOC according to various gas composition, such as HC and $O_2$ concentration. The test-rig is used to control each gas composition and temperature during regeneration of CDPF. Experimental results indicate that the increased concentration of $O_2$ regenerates DPF more actively. With increasing HC concentration, the gas temperature of CDPF upstream increased due to more oxidation of HC. But excessive supply of HC leads to decrease of $O_2$ concentration in the CDPF, which makes it hard to regenerate CDPF.

• 공업화학
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• 제5권4호
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• pp.609-615
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• 1994

기체크로마토그래프에 직접 연결한 펄스 반응장치를 이용하여 10wt% $Ag/{\alpha}-Al_2O_3$ 촉매상에서 에틸렌 부분산화반응을 수행하였다. 산소가 분자흡착상태로 존재하기 어려운 실험온도에서 산소를 주입한 후 에틸렌을 주입하였을 때 산화에틸렌이 발생하였으며, 이 결과로부터 원자상태의 흡착산소가 산화에틸렌 생성에 관여함을 알 수 있었다. 흡착산소량과 몸체산소량을 감소시키면 산화에틸렌의 선택도는 감소하였다. 생성된 산화에틸렌은 에틸렌과 흡착산소로 분해되거나 아세트알데히드로 이성질화되었으나, 아세트알데히드로의 이성질화반응은 먼저 흡착된 산소에 의해서 크게 억제되었다.

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.21-26
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• 2011

대형경유차는 수량이 적음에도 불구하고 높은 운행 빈도로 인해 대기오염물질의 높은 비율을 차지하고 있다. 이에 대한 해결책으로 저공해 자동차인CNG(CompressedNatural Gas)버스가 대두되고 있다. CNG차량의 배출가스는 경유에 비해 PM이나 NOx가 크게 감소되는 경향을 보인다. 본 연구에서는 친환경 연료인 CNG에 수소를 혼합한 연료를 이용한 차량에서의 배기가스 후처리 기술에 대해 소개한다. CNG에 수소를 혼합함으로써, 엔진의 연소 효율은 올리고 배기가스를 감소시킬 수 있으나, CNG의 주성분인 메탄 역시 온실가스로서 이에 대한 저감도 필요한 실정이다. CNG엔진에서 배출되는 메탄에 대해 CNG산화촉매를 도입하여 저감 방향을 설정하였으며, 발생하는 NOx에 대해서는 urea-SCR 및HC(HydroCarbon)-SCR을 도입하였다.

• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.133-144
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• 2021

알칼리 수전해 시스템은 다양한 수소 생산 공정 중에서 가장 온실가스 발생량이 적은 그린 수소를 생산하는 방식 중 가장 오래된 기술이다. 알칼리 수전해 시스템은 알칼리 조건에서 사용되며, 고분자 전해질막 수전해와는 다르게 니켈, 코발트, 은 등의 안정한 전이금속을 전극촉매로 사용할 수 있다. 이 시스템은 가격이 저렴하고 대용량화가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점으로 알칼리 수전해 시스템은 20세기 초부터 MW급 수소발생장치에 적용되어 왔으며 현재 20여 개의 제조업체에서 상용제품을 판매하고 있는 안정화된 기술이다. 본 논문에서는 알칼라인 수전해의 기본원리 및 사용되는 촉매, 전극, 격막 등에 대해 알아보고 그 중 핵심소재인 격막의 연구개발 동향에 대해 살펴보고자 한다.

• 청정기술
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• 제26권1호
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• pp.22-29
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• 2020

최근 미세먼지 증가로 인하여 디젤엔진의 배출 규제가 강화됨에 따라 디젤 매연여과장치에 관심이 급증하게 되었으며, 특히 디젤 배기가스 후처리 장치의 고효율화에 대한 기술개발이 더욱 요구되고 있다. 이에 대한 일환으로서 디젤매연여과장치(diesel particulate filter, DPF) 내 배기가스의 유동 균일도를 향상시키고 배압을 낮추어서 배기가스처리 효율을 높이는 연구가 많이 되고 있다. 본 연구에서는 ANSYS Fluent를 이용하여 직경 12"의 DPF와 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)를 장착한 디젤 매연여과장치에서의 배기가스의 유속과 온도, DPF IO ratio, Ash와 PM양에 따른 배압에 미치는 영향을 시뮬레이션 하여 배압을 낮추는 최적화 연구를 하였다. 결과로서 배기가스의 온도와 유속이 낮을수록 배압이 낮아졌으며, PM양이 Ash양보다 배압에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타냈다. 또한 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 배압이 더 낮게 나타냈으나, 유동 균일도의 경우는 다양한 변수에 관계없이 일정하게 나타냈다. european stationary cycle (ESC), european transient cycle (ETC) 조건에서 PM의 정화효율은 비대칭, 대칭 DPF 관계없이 유사하나, particle number (PN)의 정화효율에서는 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 높게 나타냈다.