• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.1-10
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• 2020

반응성 조정 압축착화 (Reactivity Controlled Compression Ignition, RCCI) 연소는 착화원인 디젤 연료를 압축 행정 중 이른 시점에 미리 분사하여, 공기와 미리 섞여 들어온 천연가스 연료뿐만 아니라 디젤 연료 자체도 미리 연소 전에 공기와 혼합하여 착화를 이루는 전체 예혼합 혼소(Dual-fuel combustion) 방식의 일종이다. 따라서 기존의 혼소 방식 중에서도 RCCI 연소는 질소산화물(Nitrogen Oxides, NOx) 및 매연(Smoke)을 획기적으로 줄일 수 있고, 또한 높은 열효율을 유지할 수 있는 장점을 지니고 있다. 특히 연소 중 NOx의 발생은 연소 온도와 국부적인 당량비에 관계된 상황에서 당량비를 낮추기 위해 예혼합율을 높이는 시도뿐만 아니라, 연소 온도 감소를 위한 배기재순환(Exhuast Gas Recirculation, EGR)을 적용하는 것이 효과적이다. 그러나 배기재순환은 대개의 경우 터보차저의 압축기 전단에서 추출하는 HP-EGR(High Pressure-EGR) 방식을 적용하는 경우가 많으므로, EGR율을 높일 경우 터빈으로 공급되는 배기의 양이 줄어 배기 엔탈피 감소로 인해 과급이 줄어드는 악영향을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 두 운전조건에서 천연가스-디젤 RCCI 연소를 시행할 때, EGR율 변화에 따른 엔진 시스템의 제동 출력 및 열효율의 변화에 대하여 실험적으로 분석하였다. 실험 조건은 1,200 rpm/29 kW 수준의 조건과 1,800 rpm/90 kW 이하 조건에서 수행하였으며 NOx와 smoke의 배출조건은 Tier-4 final 배기규제를 기준으로 삼았으며 엔진의 내구성을 고려하여 최고 연소압력은 160 bar를 넘지 않게 제어하였다. 그 결과 1,200 rpm/29 kW 조건에서는 EGR율을 4에서 30 %로 높이더라도 출력 및 열효율의 변화는 미미하였으나, 1,800 rpm 조건에서는 EGR율을 4에서 28 %로 증가할 경우 최대 과급 압력이 2.3에서 1.8 bar로, 최고 출력은 90에서 65 kW로, 열효율은 37에서 33 %로 감소함을 알 수 있었다. 따라서 효과적인 EGR공급을 위해서는 현재 압축기 전단에서 추출하는 EGR을 후단에서 추출하는 LP-EGR (Low Pressure EGR) 시스템이 효과적일 수 있음을 시사한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제20권3호
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• pp.19-28
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• 1996

In Asia countries the productions of ship building and marine engines have been increasing, specially Japanese marine industries have worked hard after 1960s and Korean ones after 1980s. Recently the other countries, as Taiwan and China, have been working so that these hour Asian countries are occuping the high level of shared ratio of productions for gross tonnages and horse powers, which are 74 and 64[%] of the world ones ($8.6\times10$+6[GT], $8.6\times10$+6[PS]) in 1994. Korean industries had the highest shared ratio of production of tanker vessel and 2 stroke diesel engine as 45[%]($2.2\times10$+6[GT]) and 37[%]($1.0\times10$+6[PS]) which were more than those of Japan as 34 and 16[%] in 1989 respectively. Some marine databases and their network links among Asian countries are proposed due to the posibility of collection and analyses with their own specifications by the marine industries and operators as well as Japanese ship reliability investigation works(SRIW) like SRIC in Japan. During 1966 and 1996 16 times of SRIW in Japan have been carried out by ship reliability investigation group(SRIG) in Japan. There have been collected and evaluated a great number of field data of failures and maintenances($700\times10$+3[occ], $1.6\times10$+6[MH}) during running hours($13.4\times10$+6[Hrs]), from which many kinds of evaluation indices could be gotten as the three indices of occurring rate$\lambda$(52.2[occ/1000Hrs]), average man-hour mh(2.29[MH/occ]) and manning index MI(119[MH/1000Hrs]). An estimation example having the three indices$\lambda$, mh and MI were shown by the SRIC 1990 Data Base in Japan for the two kinds of fuel oil suppling subsystems which are dual fuel oil one(DFOS) and mono fuel oil one(MFOS). Three indices MI, and mh for DFOS and MFOS results in 7.16 and 5.20[MH/1000Hrs], 2.63 and 2.06[occ/1000 Hrs]. Therefore the more simple subsystem MFOS can save approximately 30[%] of maintenance load. Finlly an utilization methods are shown for the SRIC in Japan by means of computer system and worlwide internet links.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권8호
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• pp.1127-1134
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• 2002

The effects of pressure and temperature on the autoignition of propane and n-butane blends were investigated using a rapid compression machine (RCM) , which is widely used to examine the autoignition characteristics. The RCM was designed to be capable of varying the compression ratio between 5 and 20 and minimize the vortex formation on the cylinder wall using a wedge-shaped crevice. The initial temperature and pressure of the compressed gas were varied in range of 720∼900 K and 1.6∼ 1.8 MPa, respectively, by adjusting the ratio of the specific heat of the mixture by altering the ratio of the non-reactive components (N$_2$, Ar) under a constant effective equivalence ratio (ø$\_$f/= 1.0) The gas temperature after the compression stroke could be obtained from the measured time-pressure record. The results showed a two-stage ignition delay and a Negative Temperature Coefficient (NTC) behavior which were the unique characteristic of the alkane series fuels. As the propane concentration in the blend were increased from 20% and 40% propane, the autoignition delay time increased by approximately 41 % and 55% at 750 K. Numerical reduced kinetic modeling was performed using the Shell model, which introduced some important chemical ideas, represented by the generic species. Several rate coefficients were calibrated based on the experimental results to establish an autoignition model of the propane and n-butane blends. These coefficients can be used to predict the autoignition characteristics in LPG fueled Sl engines.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.663-671
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• 2011

Although a scooter is a convenient transportation means for a short distance traveling with a light package in the congested urban center, it might be one of the significant sources of air pollutants to which many people can easily be exposed during its passing-by. In this paper, we measured concentrations of gases and particles emitted from a scooter at roadside with no other traffic. To understand the characteristics of scooter emissions with respect to driving speed (idling, 30 km/h) at the roadside, total particle number concentration, particle size distribution, average surface area of particles deposited in the alveolar region, and concentrations of black carbon, CO, and $NO_x$ were measured. The concentrations of the particle number, surface area of deposited particles, CO, and $NO_x$ were highly fluctuated in the scooter's idling condition. The trends of particle number concentration, CO, and $NO_x$ generation were similar to one another. When the scooter started to move, all of $NO_x$, CO and particle number concentrations increased and after it passed by at the speed of 30 km/h, the concentration peaks of the particles and gases appeared at the same time. Unimodal size distribution with ~70 and ~93 nm mode diameters was observed for the idling and cruising condition, respectively. From this work, we found that emission from a passing vehicle could be characterized using a roadside monitoring technique.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.33-54
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• 2007

이 연구의 목적은 공업계 고등학교 자동차과 '자동차 기관'과목의 '흡 배기 장치의 정비'수업에서 함께 배우기 협동 학습과 전통적 수업이 학업 성취도에 미치는 효과를 알아본 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 영가설을 설정하였다. 협동 학습에 의해 수업을 받은 학생들과 전통적 수업 방법에 의해 수업을 받은 학생들사이에서 (1)교육 목표 영역(인지적 영역, 정의적 영역, 심리 운동적 영역)과 (2)선행 학습 수준에 따른 학업 성취도에는 차이가 없을 것이다. 이와 같은 가설을 검증하기 위하여 공업계 고등학교의 자동차과 2학년 34명을 대상으로 '이질 집단 사후 검사 설계' 모형을 적용하였다. 실험 집단은 함께 배우기 협동 학습으로 학습을 하였고, 통제집단은 전통적 수업 방법으로 학습을 하여 실험 처치 후 사후 검사를 실시하고 유의도 수준 .05(p< .05)에서 t-검증을 실시하여 효과를 검증하였다. 이 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육 목표 영역에 따른 학업 성취도의 향상은 협동 학습으로 학습한 실험 집단이 전통적 수업 방법으로 수업한 통제 집단보다 인지적 영역에서는 효과가 없었으나, 정의적 영역과 심리 운동적 영역에서는 효과적이었다. 둘째, 선행 학습 수준에 따른 학업 성취도의 향상은 협동 학습으로 학습한 실험 집단이 전통적 수업 방법으로 수업한 통제 집단보다 중위 집단에서는 효과가 없었으나, 상위 집단과 하위 집단에서는 효과적이었다.