• 제목/요약/키워드: 탄화수소연료

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자동차배출 VOCs의 연료영향에 관한 연구 (The Fuel Effect for VOCs exhausted from vehicle)

  • 류정호;엄명도;임철수;유영숙;선우영
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.333-334
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    • 2003
  • 자동차로 인한 대기오염은 규제물질 뿐만 아니라 많은 미량유해물질들에 크게 기여하고 있다. 이러한 자동차 배출가스들은 1차 대기오염물질로 배출되기도 하지만 그중 탄화수소나 질소산화물 등은 대기중 광산화반응을 거쳐 2차 오염물질 생성에 관여하여 더 심화된 대기질 저하에 기인하고 있다. 이처럼 자동차에서 배출되는 탄화수소류에 포함되어 있는 VOCs는 이러한 2차 오염물질로 생성되는 성분중 오존에 긴밀히 관여하여 인체 등에 미치는 영향이 크기 때문에 VOCs 저감을 위한 여러 가지 방안들이 고려되고 있다. (중략)

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혼합 탄화수소계 초임계 상태 연료의 액적 거동 가시화 (Visualization of Supercritical Mixed Hydrocarbon-Fuel Droplet)

  • 송주연;송우석;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권9호
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    • pp.711-716
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    • 2020
  • 탄화수소계열 연료를 기반으로 혼합모사추진제를 사용하여 액적을 생성하고 열에너지를 가하면서 초임계 환경으로 분무되는 거동을 가시화하였다. 혼합모사추진제는 임계압력과 임계온도가 상이한 데칸과 메틸사이클로헥산을 선정하였다. 초임계 환경으로 분무되는 유동은 Rayleigh 분열로 액적을 생성하며 Oh 수와 Re 수를 구하여 Rayleigh 분열영역임을 확인하였다. 혼합모사추진제의 온도는 Tr=0.49에서 Tr=1.34까지 변화를 주었다. 유량은 0.7~0.8 g/s로 유지하였다. 액적은 열에너지를 가할수록 분열 길이가 짧아지며 덩어리진 형태로 떨어진다. 액체 상을 가시화하는 장치에서 2차 액적(second droplet)이 형성되는 것을 확인하였고 Tr=1.34일 때 부분적으로 불안정한 상태의 초임계 상태로 액상이 보이지 않는다.

고온, 고압 조건에서 n-dodecane 액체연료의 흡열분해를 위한 관벽 내 알루미나 및 촉매 코팅 최적화 연구 (A Study on Optimization of Alumina and Catalysts Coating on Tube Reactor for Endothermic Reaction of n-Dodecane Under Supercritical Conditions)

  • 김성수;이상문;이예환;이동윤;곽지영
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.56-61
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    • 2021
  • 본 연구에서는 극초음속 비행체의 냉각제로 사용되는 액체탄화수소 연료와 흡열 촉매의 안정적 사용을 위해 Al2O3와 H-ZSM-5를 stainless steel tube 내벽에 코팅하는 연구를 수행하였다. 액체탄화수소 연료의 흡열분해 반응에서 coke 생성이 불가피하며, stainless steel tube reactor를 냉각채널로 사용하게 됨에 따라 Fe, Ni 금속이 filamentous coke 생성을 유발한다. 이에 따라 stainless steel에 H-ZSM-5를 코팅함으로써, Fe과 Ni 금속이 액체탄화수소 연료에 직접 노출되는 것을 방지하고 filamentous coke 생성을 억제하고자 하였다. 또한 stainless steel과 H-ZSM-5 사이에는 Al2O3을 코팅하여, 부착 강도를 증진 시키고자 하였다.

디젤 연소 전략에 따른 배기가스 및 탄화수소 종 분석 (Diesel Combustion Strategies Effect on Exhaust Emissions and Hydrocarbon Species)

  • 한만배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권7호
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    • pp.759-765
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    • 2012
  • 1.7L 커먼레일 직접분사 디젤 엔진을 이용하여 1500rpm 3.9bar BMEP 조건에서 세가지 연소 전략에 따른 배기가스 배출 특성 및 탄화수소 종 분석을 수행하였다. 첫째 전략은 EGR 을 사용하지 않고 연료 분할 분사를 이용하는 방법(split injection), 둘째는 적절한 EGR 적용 및 단일 연료분사 방법(single-1)이며 셋째는 다량의 EGR 및 레일 압력 증대 등을 통한 저온디젤연소(single-2)이다. 본 실험 조건으로부터 split injection 방법과 single-1 방법은 PM-NOx 상반 관계를 보였고, single-2 방법은 PM-NOx 상관관계에서 벗어나 PM 및 NOx 동시 저감이 가능하였다. 탄화수소 종 분석 결과, THC 배출 경향과 동일하게 탄소번호에 관계없이 split injection 이 가장 적은 배출을 보였고, single-1 그리고 single-2 의 순서로 많이 배출하였다. 메탄, 아세틸렌 및 CO 의 THC 에 대한 비율은 공연비가 농후해 짐에 따라서 증가하였고 이는 공연비가 농후에 따른 연소 영역에서 산소 농도 감소로 열해리가 증가하였기 때문이다.

직접 메탄올 연료전지용 탄화수소계 고분자 전해질 막 연구개발 동향 (Research Trends on Hydrocarbon-Based Polymer Electrolyte Membranes for Direct Methanol Fuel Cell Applications)

  • 정유경;이다정;김기현
    • 멤브레인
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    • 제33권6호
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    • pp.325-343
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    • 2023
  • 직접 메탄올 연료전지(direct methanol fuel cell, DMFC)는 연료의 개질 없이 메탄올 연료를 공급하여 수소이온과 전자 생성을 통해 전류를 생산하는 에너지 변환 장치이다. 현재 DMFC에 적용되고 있는 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 높은 수소이온 전도도와 물리화학적 안정성을 갖는 과불소화계 이오노머를 활용한 PEM이지만, 높은 메탄올 투과율과 분해 시 발생되는 환경 오염 물질 등의 문제로 인해 신규 소재 개발이 요구되고 있다. 최근 들어, 과불소화계 이오노머에 비해 낮은 연료 투과율 및 우수한 물리화학적 안정성을 갖는 탄화수소계 고분자 기반 PEM을 DMFC에 적용하는 연구들이 보고되고 있다. 본 총설에서는 탄화수소계 고분자 기반 PEM 중 1) 친수성/소수성 영역의 뚜렷한 나노 상분리 구조를 나타내는 가지형 공중합체를 합성하여 수소이온 전도성과 메탄올의 선택도를 향상시킨 연구, 2) 제막 단계에서 가교 구조를 도입하여 메탄올 투과율을 감소시키고 치수 안정성을 향상시킨 연구, 3) 유/무기계 첨가제 및 다공성 지지체를 도입하여 성능을 개선한 복합 막 개발 연구에 대해 소개하고자 한다.

Trickle Bed Reactor에서 Pt/Kieselguhr 촉매를 이용한 다환방향족 탄화수소 수소화 반응 (Hydrogenation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Over Pt/Kieselguhr Catalysts in a Trickle Bed Reactor)

  • 오승교;오서현;한기보;정병훈;전종기
    • 청정기술
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    • 제28권4호
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    • pp.331-338
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 열분해연료유(pyrolysis fuel oil, PFO)에 포함된 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydro, PAHs) 수소화 반응용 촉매로서 Pt(1wt%)/Kieselguhr 비드 촉매 및 펠렛 촉매를 제조하는 것이다. Trickle-bed 반응기에서 PFO-cut 수소화 반응을 통한 포화 고리 화합물(saturated cyclic compound)의 수율을 최대화하기 위한 최적의 반응 온도 및 수소/PFO-cut 유량비는 각각 250℃와 1800으로 결정하였다. PFO-cut의 공간속도(LHSV)가 감소할수록 포화 고리 화합물의 수율이 증가하였다. 펠렛 촉매와 비드 촉매의 수소화 반응 성능 차이는 크지 않았다. Kieselguhr 지지체를 성형한 후에 Pt를 담지한 촉매(AI 촉매)가 kieselguhr 분말에 Pt를 담지한 후에 성형한 촉매(BI 촉매)에 비해 수소화 활성이 높았으며, 이러한 경향은 펠릿 촉매와 비드 촉매에서 공통적으로 나타났다. 이는 AI 촉매의 Pt 활성점 수가 BI 촉매 보다 많기 때문이다. 본 연구에서 제조한 촉매 중에서 AI법으로 제조된 펠렛 촉매가 제조된 촉매 중 반응 활성이 가장 우수한 것을 확인하였다. PFO-cut 수소화 반응 생성물 중 C8~C15 범위의 고리 화합물이 대부분을 차지했으며, C11 고리 화합물의 분포도가 가장 높았다. 수소화 반응과 더불어서 분해 반응도 함께 촉진되어 생성물의 탄소수 분포가 경질 탄화수소 쪽으로 이동함을 확인하였다.

제주도 고산에서 측정한 대기 중 입자상 다환방향족 탄화수소의 농도 특성 (Characteristics of the Particulate Concentrations of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) at Gosan in Jeju island)

  • 이지이;김용표;강창희
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.83-84
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    • 2003
  • 벤젠고리의 수가 2∼3개인 저분자 PAHs는 대체적으로 급성 독성을 나타내고, 고분자인 벤젠고리 4∼6개의 PAHs들은 대부분 발암성 및 돌연변이성 물질로 알려져 있다. 이러한 PAHs들은 화석연료의 불완전 연소 등에 의해 발생되고, 대표적인 오염원으로는 석탄, 자동차, 가정 난방 등이 있다. 대기 중의 다환방향족탄화수소(PAHs) 농도는 지역별, 계절별로 큰 차이를 나타내며, 일반적으로 차량 통행이 많은 대도시나 공단지역이 높고 계절적으로는 연료사용이 많은 겨울철에 높은 농도를 보인다. PAHs는 다양한 고정 배출원 및 이동배출원에서 발생하기 때문에 동일 배출원에 영향을 받더라도, 지역에 따라 농도 및 조성비가 달라질 수 있다(백성옥, 1999; Simcik et al., 1999). (중략)

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탄화수소 연료 액적의 연소 특성에 관한 수치해석 (A Numerical Study of Combustion Characteristics of Hydrocarbon Fuel Droplet)

  • 이봉수;이경재;김종현;구자예
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권11호
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    • pp.1595-1603
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    • 2003
  • Droplet combustion at high ambient pressures is studied numerically by formulating one dimensional combustion model in the mixture of n-heptane fuel and air. The ambient pressure is supercritical conditions. The modified Soave-Redlich-Kwong state equation is used in the evaluation of thermophysical properties to account for the real gas effect on fluid p-v-T properties in high pressure conditions. Non-ideal thermodynamic and transport property at near critical and supercritical conditions are also considered. Several parametric studies are performed by changing ambient pressure and initial droplet diameter. Droplet lifetime decreased with increasing pressure. Surface temperature increased with increasing pressure. Ignition time increased with increasing initial droplet diameter. Temporal or spatial distribution of mass fraction, mass diffusivity, Lewis number, thermal conductivity, and specific heat were presented.

Norbornadiene의 이량화반응에 의한 다중고리 탄화수소화합물의 제조 (Preparation of Polycyclic Hydrocarbon Compounds by Dimerization Reaction of Norbornadiene)

  • 정병훈;한정식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.190-193
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    • 2007
  • 노보르나디엔의 이량화반응에 의해 제조되는 다중고리 탄화수소화합물 제조에 대한 연구결과를 설명하였다. NBD 이량체 중에서 pentacyclic exe-t-exo, hexacyclic exe-eodo, hexacyclic endo-endo 이성질체를 선택적으로 제조하기위하여 이량화 반응을 실시하였다. 각각의 이량화반응 촉매, 반응절차 그리고 분석방법이 개발되었다. 본 실험을 통하여 적당한 반응조건, 비교적 높은 이량체수율을 얻었으며, 이 반응기술은 고에너지밀도 연료 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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