• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.145-151
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• 2005

Natural gas is one of clean fuels that can replace petroleum-based fuels, because it has low exhaust emission, comparatively high thermal efficiency and abundant deposits. In this addition, owing to high octane number and wide lean flammability limit, it has a strong point to increase the compression ratio. For this reason, the research is being actively executed to increase the generating power and thermal efficiency of the engine by raising the compression ratio through utilization of high octane number relevant to development of CNG engine. In this study, 0.63L single cylinder diesel engine has been used to alter easily compression ratio. Compression ratio has gotten under control by modifying the thickness of gasket between cylinder head and block without major structural modifications. As the result, as compression ratio has increased, generating power and fuel consumption ratio have been improved. As for emission concentration, as compression ratio has increased, THC concentration has been decreased while exhause concentration of NOx increased. In case compression ratio has excessively increased, brake output decrease and cycle variation have been increased. As the result acquired by analyzing brake output, fuel consumption ratio, cycle variation and exhaust, the engine driving condition has acquired $\varepsilon=13$ as the optimal compression ratio in this study.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.21-27
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• 2015

현행 배기가스규제인 유로6을 대응하기 위해선 질소산화물과 메탄의 배출량을 크게 저감시켜야 하는 실정이다. 본 연구에서는 부분부하운전조건에서 밸브오버랩 감소가 수소-천연가스엔진의 연소 및 배기특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 각 연료와 기존캠 및 밸브오버랩이 감소된 변경캠에 대하여 연소 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 변경캠을 사용하였을 때 열효율이 감소하고 연료유량이 증가하였다. 열효율 감소로 인하여 메탄과 이산화탄소의 배출량은 증가하였다. 희박한 운전조건에서 질소산화물 배출량은 기존캠 대비 감소하였다. 동일한 연료 및 운전조건에서는 효율과 배기특성에 악영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.174-180
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• 2017

Recently, the world faces the environmental problem such as air pollution due to harmful gas discharged from car and abnormal climate due to the green-house gases increased by the discharge of $CO_2$. Compressed Natural Gas (CNG), one of alternative for this problem, is less harmful, compared to the existing fossil fuel, as gaseous fuel, and less carbon in fuel ingredients and carbon dioxide generation rate relatively favorable more than the existing fuel. However, CNG fuel has the weakness of slow flame propagation speed and difficult fast burn. On the other hand, hydrogen does not include carbon in fuel ingredients, and does not discharge harmful gas such as CO and HC. Moreover, it has strength of quick burning velocity and ignition is possible with small ignition energy source and it's has wide Lean Flammability Limit. If using this hydrogen with CNG fuel, the characteristics of output and discharge gas is improved by the mixer's burning velocity improved, and, at the same time, is possible to have stable lean combustion with the reduction of $CO_2$ expected. Therefore, this research tries to identify the characteristics of engine and emission gas when mixing CNG fuel and hydrogen in each portion and burning them in spark igniting engine, and grasp the lean combustion limit and emission gas characteristics according and use it as the basic data of hydrogen-CNG premixed engine.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-12
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• 2013

자동차 배기가스 규제가 강화됨에 따라 천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)를 기존의 압축천연가스(CNG) 엔진에 적용하려는 많은 연구들이 진행되고 있다. 그러나 수소의 높은 연소 속도로 인한 역화, 조기착화, 노킹(knocking) 등의 이상연소 발생 가능성은 엔진의 가열 또는 열효율 및 출력의 저하를 야기하는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 CNG 연료에 수소를 일정 부분 혼합한 HCNG 연료를 기존의 CNG 엔진에 적용하여 희박연소 한계 확장을 통해 연소 성능 개선을 확인하고, CNG와 HCNG 연료의 노킹 특성을 파악하고자 하였다. 공기과잉율의 변화에 따른 노킹 발생 조건을 관찰함으로써 HCNG 연료의 적용성 및 노킹마진을 평가하고자 하였다. HCNG 연료 사용 시 최적운전조건에서 노킹 문제없이 엔진을 운전할 수 있었으나 노킹이 일어날 수 있는 가능성이 높아져 이에 대한 대비가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.791-796
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• 2012

항공기용 소형 가스터빈엔진은 항공기의 주엔진 시동을 위한 압축공기 공급, 비상 전원 등을 위한 보조동력장치로 사용된다. 항공기가 모래와 먼지가 함유된 대기 조건에서 운용되는 경우, 보조동력장치와 엔진에 대기 중 모래와 먼지가 유입되며, 이러한 모래 먼지 유입은 가스터빈엔진의 마모, 성능 저하 등을 야기시킨다. 본 연구에서는 모래와 먼지가 소형 가스터빈엔진에 유입되는 경우에 대하여 그 영향성을 고찰하였다. 시험에서의 모래와 먼지 농도는 공기 단위 질량당 $4.4{\times}10^{-5}kg$ 이며, 이는 미 군사규격인 MIL-E-8593 에 제시된 조건과 동일하다. 모래 먼지 유입시험은 총 10 시간 동안 수행되었으며, 시험 전 후의 성능시험을 통해 성능 영향성을 고찰하였다. 또한, 임펠러, 터빈휠 등 주요 구성품에 대하여 분해검사를 수행하여 마모 특성에 대하여 고찰하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.291-300
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• 1999

Currently under development is an airborne auxiliary power unit with 100 Kw equivalent power, which is composed of a centrifugal compressor, a reverse annular combustor, and a radial turbine. Air-foil bearings are used in this power unit to eliminate the oil supplying system, which can reduce the system complexity and weight. The high speed generator is adopted as an electric power generation and engine starting system, which can also eliminate the reduction gear system. Not only electric power but also pneumatic power is provided by bleeding the compressed air This power unit is aimed for the multi-purpose use such as a primary power unit In the army weapon system, an auxiliary power and environmental control unit in a next-generation tank, and a smoke generating unit.

• 동력기계공학회지
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• 제19권4호
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• pp.56-68
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• 2015

Liquefied petroleum gas and compressed natural gas haven been regarded as promising alternative fuels because of no smoke, and they are also clean fuel for spark-ignited engine. In spark-ignited direct-injection engine, direct injection technology can increase engine volumetric efficiency significantly and also reduce necessity of throttle valve. This study designed combustion chamber equipped with visualization system. To improve ignition probability, the study designed to help three types of impingement-walls to form mixture. In doing so, LPG CNG-air mixture could be easily formed after spray-wall impingement and ignition probability increased too. The results of this study could contribute as basic resources of spark-ignited direct injection LPG and CNG engine design and optimization extensively.

• 한국분무공학회지
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• 제2권4호
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• pp.1-6
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• 1997

In the case of analyzing the combustion phenomena in a small high speed DI diesel engine, one demands the experimental results of the impinging spray on the wall as a basic characteristics. In the experiments presented here, diesel fuel oil was injected into a high pressure chamber in which compressed air at room temperature was charged. The single spray was impinged on a flat wall. The growth of the spray was photographed with transmitted light or scattered light. The effect of the spray axis angle to the wall on the impinging spray was revealed. Finally, the experimental results was presented, that is, the radius and height of the impinging spray was influenced by above mentioned variable.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5371-5376
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• 2013

메인스타팅 에어밸브는 선박에서 최초 시동을 위해 장착되는 요소로서 운전 시에는 공기를 차단하는 역할을 한다. 본 연구에서는 기 개발된 50A 메인스타팅 에어밸브의 형상을 기초로 80A 메인스타팅 에어밸브의 기초설계를 제시하였고, 80A 메인스타팅 에어밸브의 개념설계는 CATIA를 이용하여 완성되었다. 그리고 압력분포 및 속도분포등의 유동특성을 검토하기 위해서 유동해석을 수행하였고, 이어서 FSI를 이용한 구조해석을 수행하였다. 이상의 수치해석을 위하여 ANSYS 및 ANSYS CFX 프로그램을 이용하였다. 밸브 몸체의 과도한 중량은 인접 구조요소의 강도를 저해시킬 수 있고 유동특성에도 좋지 못한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 80A 밸브의 경량화 설계를 강도성능의 요구조건을 고려하여 제시하였다. 최종 제시한 밸브는 7kg의 경량화를 이루었고 최대응력도 설계기준을 만족시켰다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.20-26
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• 2012

An APU(Auxiliary Power Unit) for helicopters has been developed in Korea and tested at the AETF(altitude engine test facility) in KARI(Korea Aerospace Research Institute) for the purpose of the military qualification. A cell correlation test was performed before the official test, and the results are within the tolerance. The APU has the capability of supplying electric power as well as compressed air to the helicopters. It was tested at bleed extraction conditions, electric power extraction conditions, and maximum continuous concurrent power conditions within the entire helicopter flight envelop. Some special test equipments were implemented for the measurement of air flowrate, electric power and so on. The tests were successfully performed and their results satisfy the requirements of the helicopters.