• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.14 no.2
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• pp.138-145
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• 2003

There are high expectations for DME(Dimethyl Ether) as a new alternative fuel for diesel engine. Compared with the conventional diesel engine, nearly zero soot emission and high thermal efficiency have been reported from DME fuelled CI engines. However, higher NOx emission is one of the disadvantages from DME Engines. In the present study, cooled EGR(Exhaust Gas Recirculation) was applied to DME engine modified from conventional Dl diesel engine, and effects of EGR were examined under various EGR temperature. Finally, it was concluded that the cooled EGR is an effective solution to reduce NOx emission from DME engine.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.217.2-217.2
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• 2010

자연 상태에서의 가스하이드레이트의 존재는 물의 빙점보다 높은 온도에서 가스 수송관이 막히는 사고가 관내에 생성된 하이드레이트에 의한 것으로 규명된 이후영구동토지역이나 심해저에 부존되어 있는 막대한 매장량으로 인해 매우 활발한 연구가 최근에 진행되고 있다. 가스하이드레이트는 수분의 량에 비해 대량의 가스를 함유하므로 인위적인 가스하이드레이트를 제조하기 위하여 여러 가지 연구 중 하이드레이트 반응을 촉진하는 촉진제(promoter)와 생성을 억제하는 억제제(inhibitor)를 찾는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 계면활성제와 고분자물질이 이들의 다양한 첨가제로 현제 사용되고 있다. 이러한 연구에서 메탄가스하이드레이트 형성에 영향을 미치는 대상물질로 선택한 DME(Dimethane Ether)는 산소 함유율이 34.8wt%인 함산소연료로 최근 신에너지로 부상하고 있으며, 해외 가스전 개발과 맞물려서 상용화단계에 들어와 있다. DME의 물리화학적인 특성으로는 상온의 온도에서 약5기압의 압력으로 액화 시킬 수 있다. 마취성이 강한 디에틸에테르와는 달리 마취성이 없을 뿐만 아니라 인체에 무해한 무색기체로 세탄가가 60가까이되어 경유(세탄가 55) 대체연료로 내연기관의 실증사업이 진행되고 있다. 이러한 특성을 갖고 있는 DME가 메탄가스 하이드레이트 생성에는 어떤 영향을 미치는지를 본 연구에서는 실험을 통해서 분석을 수행하였다. 실험과정에는 세 단계로 구분하여 진행하였는데 첫 번째 단계에서는 메탄가스만으로 하이드레이트 생성조건을 실험분석하였고, 두 번째 단계에서는 DME가스를 먼저 주입한후 동일 온도에서 메탄가스를 주입시켜 하이드레이트 생성 압력을 실험측정하였다. 마지막 단계에서는 DME가스를 약 두 배 정도 많이 주입한 후 동일 온도에서 메탄가스를 주입하여 하이드레이트 생성 압력을 측정하였디. 이러한 단계별 과정을 다소 온화한 $-5^{\circ}C{\sim}4^{\circ}C$의 온도 범위에서 반복적으로 수행하였다. 실험결과에서는 메탄만의 하이드레이트 형성보다 빙점($0^{\circ}C$) 이하의 온도 범위에서는 DME가 메탄하이드레이트 형성에 촉진제 역할을 하였고, 빙점 이상의 온도에서는 억제제의 역할을 하는 것으로 측정되었다. 또한 첨가된 DME의 양에 따라 촉진제의 역할과 억제제의 역할에 확연한 차이를 보였다. 추후 실험에서는 좀더 넓은 농도, 온도 및 압력범위에서 재현성 실험을 추가로 수행할 것도 제안한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.2
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• pp.137-143
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• 2011

This paper describes the effects of biodiesel blended fuel on the engine combustion and emission characteristics in a four cylinder CRDI(Common-rail direct injection) diesel engine. In this work, the biodiesel-diesel blended fuel(20% of biodiesel and 80% of ULSD(ultra low sulfur diesel) by volume ratio, BD20) and ULSD fuel are used under the various injection pressures and engine speeds. The experimental results of BD20 and ULSD fuel show that NOx emissions were increased and soot emissions were decreased with the increase of injection pressure. In particular, NOx emissions were slightly increased for the BD20 fuel, however, soot emissions were significantly reduced compared to the ULSD fuel. When the engine speed is increased from 1000rpm to 2000rpm, NOx emissions are decreased at all tested conditions, and soot emissions are largely increased at lower injection pressure.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.4
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• pp.355-362
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• 2009

Fuels based on petroleum will eventually run out in the near future. DME (Di-methyl Ether) is a clean energy source that can be manufactured from various raw materials such as natural gas, coal as well as biomass. As DME has no carbon-carbon bond in its molecular structure and is an oxygenate fuel, its combustion essentially generates no soot as well as no SOx. Because the physical properties of DME are similar to those of LPG, the LPG distribution infrastructure can be converted to use with DME. DME has such high cetane number of 55~60 that it can be used as a diesel engine fuel. Practical use of DME as a next-generation clean fuel or next-generation chemical feedstock is advancing in the fields of power generation, diesel engines, household use, and fuel cells, among others. The purpose of this paper is review the characteristics, standardization, status of research and development in domestic and foreign countries of DME.

• New & Renewable Energy
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• v.3 no.4
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• pp.98-103
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• 2007

국제 원유가의 지속적인 상승에 따라 화석연료 고갈을 대비한 대체에너지 및 온실가스배출 감소를 위하여 바이오연료의 시용 및 상용보급은 전세계적인 추세이다. 우리나라의 경우 바이오디젤은 2002년부터 시범보급사업(Demonstration & disseminatio을 거쳐 2000년 7월부터 전국주유소를 통하여 경유 중에 바이오디젤 0.5%를 혼합한 BD0.5를 수송용 연료로 도입하여 아시아 최초로 상용보급화를 시행하고 있다. 또한 휘발유 중 바이오에탄올 혼합 연료유 도입을 위한 실증평가연구를 2006년 8월부터 2008년 7월까지 수행중이다. 자동차용 휘발유의 옥탄가 향상을 위해 함산소 기재로 사용되는 MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether)를 바이오에탄올로 대체한 바이오에탄올 혼합연료유는 수분 혼입에 의한 상 분리(Phase separation)와 금속에 대한 부식성 문제를 야기 시킬 수 있다. 바이오에탄올을 서브옥란가솔린(Sub-octane gasoline)에 혼합하여 상 분리 모사실험, 금속류 부식시험, 고무류 침지실험 등 다양한 품질특성평가를 수행하였으며, 이런 결과들을 바탕으로 국내실정에 알맞은 최적의 혼합량(E3, E5)을 도출하였다. 또한 전국에 4개 시범주유소를 운영하여 바이오에탄올 혼합 연료유의 유통 및 보급을 통해 최적의 유통인프라(Distribution infrastructure) 보완 및 구축 방안을 도출 하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.649-653
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• 2007

국제 원유가의 지속적인 상승에 따라 화석연료 고갈을 대비한 대체에너지 빛 온실가스배출감소를 위하여 바이오연료의 사용 및 상용보급은 전세계적인 추세이다. 우리나라의 경우 바이오디젤은 2002년부터 시범보급사업(Demonstration & dissemination)을 거쳐 2006년 7월부터 전국주유소를 통하여 경유 중에 바이오디젤 0.5%를 혼합한 BDO.5를 수송용 연료로 도입하여 아시아 최초로 상용보급화를 시행하고 있다. 또한 휘발유 중 바이오에탄올 혼합 연료유 도입을 위한 실증평가연구를 2006년 8월부터 2008년 7월까지 수행중이다. 자동차용 휘발유의 옥탄가 향상을 위해 함산소 기재로 사용되는 MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether)를 바이오에탄올로 대체한 바이오에탄올 혼합연료유는 수분 혼입에 의한 상 분리(Phase separation)와 금속에 대한 부식성 문제를 야기 시킬 수 있다. 바이오에탄올을 서브옥탄가솔린(Sub-octane gasoline)에 혼합하여 상 분리 모사실험, 금속류 부식시험, 고무류 침지실험 등 다양한 품질특성평가를 수행하였으며, 이런 결과들을 바탕으로 국내실정에 알맞은 최적의 혼합량(E3, E5)을 도출하였다. 또한 전국에 4개 시범주유소를 운영하여 바이오에탄올 혼합 연료유의 유통 및 보급을 통해 최적의 유통인프라(Distribution infrastructure) 보완 및 구축 방안을 도출 하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.1
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• pp.132-136
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• 2015

The objective of this study is to investigate the effect of biodiesel blending on spray and combustion characteristics. In order to this, blended fuels containing 0, 5, 20, 50, 100% biodiesel in weight fraction was injected via common rail to constant volume combustion chamber. As a result, spray cone angle decreased and the Sauter mean diameter increased because of the higher dynamic viscosity and density of biodiesel, however, it does not seemed that spray penetration was affected by these factors considerably. In the combustion experiment, ignition delay of biodiesel was shorter than that of diesel due to higher cetane number. And the peak value of heat release rate increased and the end of combustion was advanced owing to higher combustion efficiency cause by the characteristic of oxygenated fuel.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.18 no.6
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• pp.91-97
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• 2010

This paper described the effects of DME blended fuel on the engine combustion and emission characteristics of four cylinder CRDI diesel engine. Biodiesel was added into the DME fuel in order to improve the low kinematic viscosity of DME fuel. In this work, the experiment was performed under th various injection timings and injection strategy at constant engine speed and engine load. To maintain the fuel pressure and temperature, pressure and temperature controllers were installed to the DME fuel system. The results show that ignition delay was shortened and combustion duration was extended when DME blended fuel is supplied. Despite of slightly higher NOx emission with DME blended fuel at equal conditions in comparison with those of diesel fuel, the engine showed lower HC and CO emission characteristics.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.26 no.5
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• pp.724-732
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• 2002

Although the demands for diesel engine is increased, our world is faced with very serious problems related to the air pollution due to the exhaust emissions of the diesel engine. In this study, the potential possibility of oxygenated fuel such as Methyl tertiary butyl ether (MTBE) was investigated for the sake of exhausted smoke reduction from diesel engine. MTBE has been used as a fuel additive blended into unleaded gasoline to improve octane number, but the study of application for diesel engine was incomplete. Because MTBE includes oxygen content approximately 18%, it is a kind of oxygenated fuel that the smoke emission of MTBE is reduced remarkably compared with commercial diesel fuel, that is, it can supply oxygen component sufficiently at high load and speed in diesel engine. But, the NOx emission of MTBE blended fuel is increased compared with commercial diesel fuel. And. it was tried to analyze not only total hydrocarbon but individual hydrocarbon components from $C_1$to $C_{6}$ in exhaust gas using gas chromatography to seek the reason for remarkable reduction of smoke emission. The results of this study show three conclusions. 1. The smoke omission of the MTBE blended fuel is lower than that of the diesel fuel at all experimental region in direct injection diesel engine. 2. Individual hydrocarbons(C$_1$~ $C_{6}$) as well as total hydrocarbon of oxygenated fuel are reduced remarkably compared with diesel fuel. 3. Smoke emission from diesel engines was strongly depended on oxygen content in fuel regardless of operating condition.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.25 no.3
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• pp.111-118
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• 2020

This paper describes the effect of DME, biodiesel blended fuels on the macroscopic spray characteristics in a high pressure diesel injection system using Background Oriented Schlieren (BOS) method. The BOS method for visualization of impingement evaporation sprays to analyze macroscopic spray properties and evolutionary processes. In this work, the blending ratio of DME in the blended fuel are 0, 50, 100% by weight ratio. In order to investigate the macroscopic impinged spray characteristics under the various injection parameters and blending ratio. In this work, a mini-sac type single-hole nozzle injector with nozzle hole was length 0.7 mm and diameter of 0.3 mm was used. According to the result, the spray area of the collision wall increased as the DME mixing ratio increased, and the evolutionary pattern showed a stepwise increase due to the collision effect of the wall. Also, results of impinged spray area were increased according to increasing injection pressure.