• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.108-116
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• 2002

The diesel engine is one of the most effective transport options available in all sizes and covering a wide range of applications. But, many researchers developing the diesel engine are facing tough challenges in view of the increasingly lower emissions standards. Thus, this study will explore the possible fuel additive technology to further reduce the emissions from the IDI diesel engine. The purpose of this study is to investigate the effects of oxygenated fuels on the exhaust emissions and to attain a better trade-off relation between smoke and NOx in four cylinder diesel engine. Experiments were conducted with oxygenated fuels as an effective way to improve the combustion efficiency. Some of oxygenated fuel(Diglyme and DEE) were added to the conventional diesel fuel which had no an oxygen content. Also, EGR was adopted for reducing NOx without any strong adverse effects on other exhaust emissions. This study concluded that exhaust emissions in diesel engine could be reduced by adding the oxygenated fuels which had lower boiling point, and the combustion efficiency was also improved as the oxygen content in fuel increased.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.47-56
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• 2001

Nitrogen oxides(NOx) and smoke emissions of diesel engine are regarded as a source of air pollution, and there is a global trend to enforce more stringent regulations on these exhaust gas emissions. However, the trade-off relation of NOx and smoke is a main obstacle to reduce both of them simultaneously. In this paper, experiments were conducted with an oxygenated fuel(diethyl ether) as an effective way to improve the trade-off relation of NOx and smoke. Exhaust emissions of diesel fuels with DEE were influenced by the additive content of DEE and the injection timing. Especially, DEE effected more at the high engine speed and load than at the low engine speed and load. Diesel fuel blended with DEE 10% was a desirable blend for the simultaneous reduction of NOx and smoke.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1691-1698
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• 2003

In this paper, the combination effects of oxygen component in fuel and exhaust gas recirculation on the exhaust emissions have been investigated for a direct injection diesel engine. It is a kind of effective oxygenated fuel of diether group that the smoke emission of DGM(diethylene glycol dimethyl ether) blended fuel is reduced remarkably compared with commercial diesel fuel, that is, it can supply oxygen component sufficiently at higher loads and speeds in diesel engine. But, NOx emission of oxygenated fuel was increased compared with commercial diesel fuel. Also, the effects of exhaust gas recirculation(EGR) on the characteristics of NOx emission has been investigated. It was found that simultaneous reduction of smoke and NOx was achieved with oxygenated fuel(DGM 5vol-%) and cooled EGR method(10∼15%).

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.59-67
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• 2000

Recently the world is faced with the very serious problems related to the increasing use of the conventional petroleum fuels. THe air pollutions in big cities were also occurred by the exhaust emissions from automobiles. many researchers have been attracted various oxygenated fuels as an alternative fuel and a renewable fuel for the measure of these problems. In this study the effect of oxygen in fuel on the exhaust gas emissions has been investigated with oxygenated fuels as an alternative fuel for diesel engine. The exhaust gas emission were investigated by comparing with that of the diesel fuel. The vegetable fuel oil such as soybean oil gives lower smoke level than that with diesel fuel. Furthermore the smoke emission is more affected by the oxygen content in fuel than by the fuel viscosity. This study concluded that the fuels including oxygen might be a good measure to reduce smoke in diesel engine because the oxygen strongly influenced the combustion process.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.137-143
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• 2011

본 연구는 4실린더 커먼레일 디젤엔진에 바이오디젤 혼합 디젤연료를 적용하였을 경우 엔진의 연소특성과 배출물 저감효과를 실험적으로 구한 것이다. 실험 연료는 바이오디젤 20%와 디젤연료 80%(체적분율)를 혼합한 BD20과 저유황디젤연료(ULSD)를 사용하였으며, 연료분사압과 엔진회전수를 변수로하여 실험을 수행하였다. 실험결과 B20과 ULSD 모두 연료분사압력이 증가함에 따라 NOx 배출농도는 증가하고, Soot 배출량은 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 BD20의 경우 ULSD와 비교하여 NOx 배출농도는 다소 증가하였으나, Soot 배출량은 현저하게 감소하였다. 또한, 회전속도가 1000rpm에서 2000rpm으로 증가함에 따라 NOx 배출농도는 감소하고, Soot 배출량은 낮은 분사압력에서 현저히 증가하는 경향을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.355-362
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• 2009

석유를 기반으로 한 연료는 가까운 미래에 고갈될 것이다. 디메틸에테르(Di-methyl Ether, DME)는 청정에너지이며 천연가스,석탄 및 바이오매스 등으로 생산이 가능하다.DME는 분자구조 내에 탄소-탄소 결합이 없는 함산소 연료로 연소시 그을음과 황산화물을 발생하지 않으며, 물리적 특성이 액화석유가스(Liquified Petroleum Gas, LPG)와 매우 유사하여 LPG 유통인프라를 그대로 활용할 수 있다. DME는 세탄값이 55~60 정도로 높아 디젤 자동차용 연료로도 활용이 가능하다.차세대 청정연료로 혹은 차세대 화학공업 원료물질로 전력생산,디젤 연료, 가정용 연료 및 연료전지 등에 사용이 가능하다.본 총설에서는DME의 특성, 표준화, 국내외의 기술개발현황, 대체연료로서의 활용에 대해 살펴보고자 한다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.159-169
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• 2016

본 연구에서는 함산소기재 중 MTBE를 휘발유에 첨가하여 산소함량(0, 1.0, 2.3 및 2.7 wt %)의 변화에 따라 MPI 및 GDi 차량에서 배출되는 유해한 배출가스와 연비를 분석하였다. 국내 및 미국의 연비시험방법인 FTP-75 mode와 HWFET mode를 적용하였다. CO, NMHC, NOx 배출량은 산소함량의 변화에 따라 미미한 차이는 있었지만 상관관계는 없었다. FTP-75 mode에서 CO2 배출량은 산소함량의 변화에 따라 증감의 경향성은 없었다. 하지만 차량이 예열된 상태이고 고속 운전영역이 포함된 FTP-75 mode의 phase-3와 HWFET mode에서는 산소를 함유한 연료의 CO2 배출량이 적었다. 입자개수 배출량은 산소함량과 음의 상관관계를 보였으며 산소함량 2.3 wt %에서 가장 적었다. 카본발란스법에 의해 계산된 연비는 산소를 함유한 연료가 높았으며 2.3 wt %에서 가장 높았다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.60-60
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• 2017

화석연료의 고갈과 환경오염이 문제시 되면서 친환경 에너지개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 바이오디젤은 동,식물성유지 및 폐식용유를 이용하여 생산이 가능할뿐더러 농용엔진에 특별한 개조 없이 사용가능하다. 또한 바이오디젤 자체에 산소를 함유하고 있어 이산화탄소 저감에 효율적이다. 바이오 디젤에 관한 많은 연구가 수행되었으며, 기존의 연구는 단일유지의 폐식용유를 사용하여 바이오디젤을 생산하는 연구가 진행되었다. 하지만 가정에서 배출되는 식물성 폐식용유의 경우 여러 가지가 혼합되어 배출되고 있어, 혼합폐식용유지의 바이오디젤 특성평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐식물성유지(폐대두유, 폐카놀라유, 폐해바라기유)를 중량비(1:4, 1:1.5 1:0.66, 1:0.25)로 혼합하여 바이오디젤을 생산하고, 생산한 바이오디젤을 농용기관에 이용하여 농용기관의 출력특성 및 배기배출물특성 평가를 실시하였다. 실험에 사용된 농용기관은 배기량이 673cc인 직접분사식 디젤기관(ND10DE, Daedong, Korea)이며, 엔진성능평가를 위해 토크는 토크센서(YDL-704s, Setech, Korea)를 사용하였다. 배기배출물 평가는 배기가스분석기(HG-550, Airlex, Germany)를 이용하여 이산화탄소, 질소산화물을의 배출량을 측정하였다. 폐식용유를 이용하여 생산한 바이오디젤과 경유의 기관성능을 비교한 결과 토크와 축출력의 경우 BD의 혼합량이 증가할수록 줄어들었다. 토크는 혼합된 유지에 따라 상용운전범위인 1500rpm~2400rpm에서 평균 대두와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 7.2%, BD20은 12.1% 감소하였고, 대두와 해바라기유를 혼합하여 생산한 BD10은 11.3% BD20은 16.3% 감소하였다. 또한 해바라기와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 8.3%, BD20은 14.6% 감소하였다. 이는 BD의 발열량이 경유에 비해 낮아 토크가 감소한 것으로 판단된다. 또한 배기배출물 평가의 경우 질소산화물은 BD의 함랑이 증가함에 따라 경유에 비해 배출량이 증가하는 경향을 보였고, 이산화탄소는 저감되는 것으로 나타났다. 이는 바이오디젤이 함산소연료이므로, 연료내의 산소로 인해 완전연소를 촉진시켜 이산화탄소를 저감시키고 질소산화물은 증가된 것으로 판단된다.

• 한국분무공학회지
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• 제6권3호
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• pp.38-44
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• 2001

The effect of four diesel fuels with oxygenated agents fuels on spray properties from plain-orifice atomizer was investigated. The oxygenates evaluated were diglyme, MTBE, DEE and DMM and were blended in weights of 5, 10, 15, 20 and 30% in a baseline diesel fuel. The physical properties such as surface tension, density and viscosity are also measured for each blended oxygenated fuels. It was found that changes in physical properties of fuels considered are enough to influence spray properties, i.e. spray angle, spray tip penetration and mean drop size. Spray properties were measured by PMAS(particle motion analysis system) which is employing a point measurement technology. Spray angle increased with increase in oxygenate content. The effect, however, was not great in the higher blend level. The oxygenated fuels produced more shorter spray tip penetration than diesel fuels. SMD was decreased with the increase in blending percent. SMD for DMM and DEE are represented 10.33 and 3.41% decreasing rates respectively. It was found that changes in spray characteristics of oxygenated fuel were easily large enough to impact pollutant emissions. It was clear from this study that spray characteristics of oxygenated fuel is one of possible cause of reducing pollutant emissions. It was clear from this study that spray characteristics of oxygenated fuel is one of possible cause of reducing pollutant emissions from diesel engines when oxygenated fuels is applied.

• 신재생에너지
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• 제3권4호
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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.