• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.237-242
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• 2009

화석연료의 고갈과 원유가격 폭등으로 인해 이를 대체할 수 있는 다양한 연료의 개발이 이루어지고 있다. 동물성 지방이나 식물성 기름의 주성분인 트리글리세라이드를 메탄올과 반응시켜 생산된 바이오디젤은 기존의 석유디젤을 대체할 수 있는 친환경적인 연료로 알려져 있다. 본 연구에서는 국내에서 유통중인 경유에 6종류의 원료별 바이오디젤을 일정 비율로 혼합한 뒤, 다양한 연료특성을 분석하였다. 바이오디젤의 농도가 높아질수록 밀도, 동점도, 인화점이 상승하였고, 저온특성은 악화되는 것을 확인하였다. 또한 경유의 중요한 연료특성인 세탄가를 IQT를 이용해 측정한 결과, 바이오디젤의 혼합비율이 높아질수록, 유도세탄가가 높게 측정되었으며, 특히 팜유로부터 생산된 바이오디젤의 경우, 71.26의 높은 유도세탄가가 측정되었다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.132-136
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• 2015

바이오디젤은 재생가능한 친환경적인 연료로서 화석연료의 대체에너지로 수송분야에서 각광받고 있다. 따라서 바이오디젤의 사용량은 향후 꾸준히 증가할 것으로 보이며, 이에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 순수 디젤 대비 바이오디젤이 질량기준으로 0%, 5%, 20%, 50%, 100% 혼합된 연료를 사용하여 분무 및 연소실험을 진행하고, 분무각, 평균 입경, 열발생율 등의 특성을 도출하였다. 실험 결과, 바이오디젤의 혼합률이 증가할수록 연료의 점도 및 밀도가 증가하여 분무각과 특정 위치에서의 평균 입경이 작아지는 것을 확인할 수 있었으며, 바이오디젤의 함산소 특성으로 인해 초기 연소가 촉진되며, 이로 인해 연소 종료 시점이 앞당겨 지는 것을 볼 수 있었다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권4호
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• pp.421-428
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• 2007

This paper investigates the combustion and emission characteristics of a compression ignition engine fueled with neat and blended Shell's gas-to-liquid (GTL) fuel, which was derived from natural gas through the Fischer-Tropsch process. The experiments were conducted in a 6-cylinder DI diesel engine with pump timing settings of $6^{\circ},\;9^{\circ}\;and\;12^{\circ}$crank angle before TDC over ECE R49 and US 13-mode cycles separately and compared to a conventional diesel fuel. The results show that GTL exhibited almost the same power and torque output, improved fuel economy and effective thermal efficiency. It was found that GTL displayed lower peak in-cylinder combustion pressure and maximum heat release rate (HRR), the timings of the peak pressure and the maximum HRR were generally delayed, and the combustion durations were almost equivalent for diesel and GTL under the same speed-load condition. The results also indicate that, compared to diesel fuel, GTL blends showed a trend forward decreasing four regulated emissions simultaneously and a higher GTL fraction in blends contributing to further reductions in the emissions. In particular and on average, neat GTL significantly reduced HC, CO, NOx and PM by 16.4%, 17.8%, 18.3% and 32.4%, respectively, for all cases.

• 에너지공학
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• 제13권1호
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• pp.20-27
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• 2004

본 연구에서는 고점도 저질유를 연료로 사용하는 디젤기관에 있어서 연료에 저비점 함산소물질을 혼합하였을 때의 배기배출물 특성변화에 대해 조사하였다. 실험은 6종류의 혼합물을 여러 혼합비로 베이스 연료에 첨가하여 기관 성능과 배기배출물 특성 변화에 대해 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 저질유로의 저비점물질 흔합에 의해 매연 CO, PM, SOF 및 열소비율이 대폭적으로 개선되었다. 이러한 경향은 분사시기 지연시에 현저하였으며, 혼합물질의 비점이 낮을 수록 혼합비율이 클수록 또한 비함산소 물질보다는 함산소물질에 있어서 더 현저하였다. 또한, 저질유에 함산소물질 DMM을 20 vo1.% 흔합하고 연료분사시기를 지연시킬 경우에는 통상의 경유 운전을 상회하는 NOx-매연 트레이드 오프 관계가 얻어졌다. 따라서, 고점도의 저질유연료를 사용하는 디젤운전에 있어서도 저비점 함산소물질의 혼합에 의해 효과적이고 청정하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.375-381
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• 2010

압축착화엔진용 경유연료 세탄가는 연료의 착화성을 나타내는 연료의 주요 특성중의 하나이다. 기존 CFR 엔진을 이용한 세탄가 분석의 번거로움을 피하기 위해 세탄가를 세탄지수로 대체하여 사용하고 있으나, 현재 다양한 첨가제에 의한 세탄가와 세탄지수 값의 차이를 보이고 있다. 본 연구에서는 첨가제로서 바이오디젤, 등유유분, 세탄가향상제를 베이스경유에 일정 비율로 혼합한 뒤, 세탄가, 유도세탄가 및 세탄지수를 분석하였다. 연구결과, 첨가제에 의한 세탄가와 유도세탄가는 유사한 결과값을 보였지만 세탄지수는 바이오디젤과 세탄가향상제 첨가시 현저한 분석값 차이를 보였다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.33-41
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• 2015

DME는 높은 세탄가와 낮은 배출가스로 인하여 청정 디젤엔진 대체연료로 사용될 수 있고, LPG와 물리적 특성이 유사하기 때문에 혼합사용이 가능하다. 본 연구에서는 DME-LPG 혼합연료를 LPG 차량 연료에 적용한 실증평가를 수행하였다. 평가 차량으로는 LPG 연료 공급방식별로 액상연료공급방식(LPLi), 기상연료공급방식(LPGi), 분배식펌프 방식(Mixer type)의 LPG 자동차를 선택하였다. 배출가스(CO, THC, $NO_X$)와 연료소비효율에 대한 영향을 비교하기 위하여 LPG와 DME-LPG 혼합연료에 대한 성능평가를 수행하였다. 차량의 주행거리가 증가함에 따라 DME-LPG 혼합연료를 사용한 차량의 배출가스와 연료소비효율은 LPG 연료를 사용한 경우와 비교해서 동등한 수준으로 평가되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.450-458
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• 2012

최근 정부는 국가 온실가스를 효율적으로 감축시켜 국제적인 기후변화에 대응하기 위하여 여러 부문에서 기술개발을 진행 중에 있다. 이를 달성하기 위하여 정부는 화석연료를 대체하고 이산화탄소를 감축시키는 수단으로 바이오연료를 저탄소와 탄소중립자원으로 검토하고 있는 실정이다. 일반적으로, 목질계로부터 생산된 2세대 바이오연료는 수송부문에서 기존 화석연료를 대체하고 온실가스를 감축하는데 큰 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 정부는 목질계 기반 바이오매스 액화연료(biomass-to-liquid fuel)에 대해 파일럿 수준으로 기술개발 중에 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스액화연료 생산을 위한 동일공정으로 합성된 F-T(Fischer-Tropsch) 디젤의 연료적 특성을 연구하였다. 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유에 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있는 장점으로 인해 자동차용 경유엔진에 사용될 수 있다. 그 이유는 합성 F-T 디젤이 자동차용 경유와 비슷한 물리적 특성을 가지기 때문이다. 본 연구에 사용된 F-T 디젤은 Fischer-Tropsch (F-T) 공정을 이용하여 저온($240^{\circ}C$)에서 철 촉매를 가지고 합성되었다. 합성 F-T 디젤은 n-파라핀과 iso-파라핀을 함유하고, 등유와 경유 성분을 가진 $C_{12}{\sim}C_{23+}$ 분포로 이루어졌다. 합성 F-T 디젤은 합성 F-T 연료부터 증류를 통해 분리된 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유에 비해 세탄가가 높으며, 방향족화합물은 매우 낮고, 황함량는 초저황(sulfur free) 수준으로 평가되었다. 또한 합성 F-T 디젤은 자동차용 경유와 비교하여 황과 방향족 화합물의 함량이 낮기 때문에 윤활성이 열악함을 보였다.

• 공업화학
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• 제19권6호
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• pp.617-623
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• 2008

일산화탄소(CO)와 수소($H_2$)로부터 Fischer-Tropsch반응을 통해 합성된 GTL (gas-to-liquid)연료는 친환경적인 연료로 기존의 석유디젤을 대체, 또는 혼합하여 사용될 수 있는 연료로 크게 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 Shell사에서 생산된 GTL연료와 국내유통중인 석유디젤을 일정 비율로 혼합하여 농도 별 연료특성을 분석하였다. 가스크로마토그래피를 이용해 GTL이 일반디젤보다 긴 파라핀계 화합물로 구성되어져 있음을 확인하였으며, 높은 인화점, 증류성상, 동점도, 유도세탄가와 함께, 낮은 황분으로 인한 윤활성감소를 보여주었다.

• 수산해양기술연구
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• 제55권4호
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• pp.411-418
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• 2019

In this study, to investigate the effect of physical and chemical properties of butanol on the engine performance and combustion characteristics, the coefficient of variations of IMEP (indicated mean effective pressure) and fuel conversion efficiency were obtained by measuring the combustion pressure and the fuel consumption quantity according to the engine load and the mixing ratio of diesel oil and butanol. In addition, the combustion pressure was analyzed to obtain the pressure increasing rate and heat release rate, and then the combustion temperature was calculated using a single zone combustion model. The experimental and analysis results of butanol blending oil were compared with the those of diesel oil under the similar operation conditions to determine the performance of the engine and combustion characteristics. As a result, the combustion stabilities of D.O. and butanol blending oil were good in this experimental range, and the indicated fuel conversion efficiency of butanol blending oil was slightly higher at low load but that of D.O. was higher above medium load. The premixed combustion period of D.O. was almost constant regardless of the load. As the load was lower and the butanol blending ratio was higher, the premixed combustion period of butanol blending oil was longer and the premixed combustion period was almost constant at high load regardless of butanol blending ratio. The average heat release rate was higher with increasing loads; especially as butanol blending ratio was increased at high load, the average heat release rate of butanol blending oil was higher than that of D.O. In addition, the calculated maximum. combustion temperature of butanol blending oil was higher than that of D.O. at all loads.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.602-605
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• 2007

Soybean and rape seed are common feedstocks for biodiesel product ion in USA and Europe, respectively. On the other hand, South Eastern countries like Malaysia and Indonesia have surplus palm crops. However due to substantial amount of saturated fats in palm, the palm biodiesel has poor low temperature properties. To improve the low temperature flow properties as biodiesel, the dependence of the cold filter plugging point (CFPP) on the fatty acid compositions was examined. Two different kinds of biodiesels, palm and soybean biodiesels, were blended with the different volume ratios. And the low temperature flow properties of 0.5%, 1%, and 5% biodiesel in diesel blend fuels was tested. The decrease of CFPP was not observed for BD1 with Palm BD. Also, WDI test didn't exceed in the range of 4oC by the mixing of Palm BD upto 5% in commercial diesels.