• 한국정밀공학회지
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• 제30권6호
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• pp.629-637
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• 2013

In this study, a theoretical analysis method was suggested for predicting forming loads of continuous deep drawing and ironing processes (D.D.I. processes) by considering back tension and continuity equation, and FEA for D.D.I. processes was performed. Dimensions of a punch and a mold on the basis of design rules for a CNG storage vessel were applied for the analysis. To verify the suggested theoretical analysis, the results of theoretical analysis were compared with both those of FEA and experiments of previous studies. As the result of analysis, the values and tendencies of the loads predicted by the theoretical analysis were in agreement with those of FEA and the experiments. So, it is considered that the analysis suggested has reliability for predicting the forming loads of the continuous processes(deep drawing+ironing(1)+ironing(2)).

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.15-20
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• 2010

디젤 자동차에 의한 대기오염을 저감하고자 2000년부터 천연가스버스를 본격적으로 보급하기 시작하였고, 그 결과 현재의 도시 대기환경 개선에 많은 기여를 할 수 있었다. 그러나 천연가스 차량은 환경면에서 유리한 대신 화재 발생 시 대형 사고가 잠재하므로 항상 안전에 대한 대책이 요구된다. 천연가스 주입을 위한 연결구인 리셉터클의 경우, 최근 일부 차량에서 누설이 발견됨에 따라 연료용기와 더불어 반복사용에 따른 내구성 확보에 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 천연가스 차량용 리셉터클을 대상으로 반복 사용시험, 극한 떨림시험, 그리고 고속충전에 따른 내구성능을 평가하였다. 실험 결과 천연가스 차량에 사용되고 있는 리셉터클은 인증규정을 만족하지만, 현장에서의 반복적인 고속충전에 따른 부품의 내구성능 저하에 의해 문제점이 발생될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.77-85
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• 2009

가변성 분할 라이닝 기밀시스템을 채용한 CAES-G/T 발전용 복공식 압축공기 지하저장 터널기술을 소개 하였다. 본 기밀시스템의 특징은 라이닝 세그먼트의 변위를 허용함으로써 고압 압축공기에 의한 내압을 암반이 최대한 부담토록 하고 특수고무시트 부착을 통해 저장터널의 기밀성을 향상시킨 것으로 요약할 수 있다. 이러한 기밀시스템을 채용한 가변성 터널기술은 압축공기 지하저장 시설의 천심도, 도심지 근교 및 도서지방에서의 시공을 가능케 하여 소규모의 분산형 CAES-G/T 발전이 가능할 뿐만 아니라 다양한 에너지(천연가스, LPG, DME) 지하저장시설로서의 활용이 기대된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.7-17
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• 2003

Highly accurate control of an air-fuel ratio is very important to reduce exhaust gas emissions of gaseous-fuel engines. In order to achieve this purpose, a precise engine model is required to estimate engine performance from the engine design process which is applied to the design of an engine controller. Engine dynamics are considered to develop a dynamic engine model of a gaseous-fuel engine. An effective air mass ratio is proposed to study variations of the engine dynamics according to the water vapor and the gaseous-fuel in the mixture. The dynamic engine model is validated with the LPG engine under steady and transient operating conditions. The experimental results in the LPG gaseous-fuel engine show that the estimation of the air flow and the air-fuel ratio based upon the effective air mass ratio is more accurate than that of a normal engine model.

• 에너지공학
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• 제19권3호
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• pp.171-176
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• 2010

천연가스-수소 혼합가스를 엔진 연료로 사용하는 방법은 배기가스 저감뿐만 아니라 다가올 수소에너지 시대를 대비하여 수소 인프라를 구축하는 데도 의의가 있다. 또한 수소 혼합 천연가스 연료 엔진은 천연가스 엔진 보다 더 높은 열효율 확보할 수 있어 에너지의 효율적 사용에 있어서도 매우 우수한 연료이다. 본 연구에서는 시내버스가 가장 많이 운전되는 조건인 아이들 조건을 대상으로 수소 혼합 천연가스 연료가 연료소모량과 배기가스 저감에 미치는 영향을 파악하였다. 실험 결과 수소 혼합 천연가스 연료는 천연가스에 비해 아이들 조건에서 연료소비율이 20%이상 저감되었으며 유해 배출가스인 THC, NOx를 근원적으로 저감시킴을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.53-59
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• 2014

본 연구에서는 비정상상태 운전을 기본으로 하는 CNG 충전소를 대상으로 다변량 통계분석방법 중의 하나인 다차원의 대용량 데이터 처리에 적합한 주성분분석(PCA) 기법을 사용하여 실시간 이상감지 및 진단이 가능한 모니터링 시스템을 제안하였다. CNG 충전소로부터 매초 간격으로 수집되는 7개의 압력센서 데이터와 5개의 온도센서 데이터의 주요 경향을 나타내는 변수들의 조합으로 주성분이라 불리는 새로운 특성변수들을 산출하고, 분산의 분포를 통해 특성변수의 계산으로부터 모델을 구축하였다. 모니터링은 구축된 모델을 통해 운전 중의 실시간 데이터를 반영하여 진행된다. 시스템 검증 및 정확성을 개선하기 위해 모니터링 테스트를 수행한 결과, 정상상태의 모든 데이터를 정상으로 판단하였고, 이상 데이터의 성공적인 검출 시 관련 변수를 추적하여 비정상 원인을 찾아낼 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.409-416
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• 2011

차량에 의한 대기오염을 실제 주행 조건에서 시간과 공간에 구애받지 않고 실시간으로 측정하기 위하여 이동형 배출가스 측정장치 (MEL)가 제작되었다. 미니밴 차량에 배출가스 측정을 위한 장비와 입자의 수 농도 및 입경분포 측정을 위한 FMPS, CPC가 탑재되었다. 차량 전단에 장착되는 흡입 샘플링 포트를 사용하여 여러 종류의 차량 추적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 MEL의 구축 과정 및 디젤, CNG, LPG 연료를 사용하는 버스를 추적 실험한 결과를 나타내었다. 배출가스의 희석비는 추적차량의 엔진 배기 NOx 및 MEL 차량에서 샘플링 되는 NOx의 비로 계산하였다. 디젤버스에서 배출되는 입자의 대부분은 300 nm 이하의 크기이며 입경분포의 피크값은 30~60 nm 사이에 위치하였다. 하지만, 가스연료인 CNG와 LPG를 사용하는 버스에서 배출되는 입자들은 극미세입자 영역인 50 nm 이하로 측정되었다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.90-96
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• 2019

셰일가스의 채굴량 확장과 러시아를 통한 PNG (Pipeline Natural Gas)의 도입은 천연가스가 유력한 대체 연료임을 시사해주고 있다. 따라서 향후 증대될 천연가스의 공급에 맞추어 해당 연료의 수요처 증대가 필수적인 상황이다. 이와 같은 상황에서 수송분야는 저탄소 기체 연료인 천연가스를 적용하기 적합한 분야이며, 이를 통해 이산화탄소와 입자상 물질 등의 유해 배기물질을 저감하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 천연가스는 자발화 특성이 낮고, 내노킹(Anti-knocking)성이 우수하기 때문에 전기점화 방식에 적합하다. 최근 가솔린 엔진은 연비 개선을 위해 연소실에 직접 분사하는 방식을 주로 채택하고 있으나,연소실 내로 액상 직분사를 하는 반면 천연가스의 경우 액상분사 혹은 고압 분사가 어렵다. 따라서 포트에 분사하는 방식을 사용하므로 동등 흡기압력에서 연료의 분율이 흡입공기의 체적을 대체하여 가솔린 직분 방식에 비해 출력이 저하되는 현상을 피할 수 없게 된다. 이에 본 연구에서는 터보차저를 천연가스 포트 분사 엔진에 적용하여 흡기 압력 상향을 통한 출력 보상을 도모하고자 하였다.그 결과 천연가스 적용 시 흡기압력을 기존 가솔린 대비 5-27 % 상향 시 가솔린 직분사 엔진과 동등 출력을 확보함과 동시에 향상된 제동 열효율을 확인 할 수 있었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2010년도 춘계학술 발표회
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• pp.43-43
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• 2010

국내에 천연가스버스가 보급된 이래 5차례의 용기파열 사고가 발생하였는데 그중 2005년 8월 전주 덕진충전소에서 발생한 용기파열사고는 CNG용기의 라이너를 감싸고 있는 복합재료가 손상되어 발생한 사고로 보고되었다. 복합재료용기의 외피손상이 원인이 되어 발생한 사고사례는 해외에서 약 13건이 보고되었다. CNG용기 외피손상은 용기룰 고정하는 스트랩과 밀접한 관련이 있다. 용기고정이 불완전하면 슬립이 발생하고 이는 복합재의 손상으로 이어진다. 본 연구에서는 ISO 19078, CGA C6.4 등 국제코드의 규정을 고려하여 국내에서 제조된 Type 2, 3, 4 용기와 외국에서 생산된 Type 3 용기를 대상으로 결함깊이, 길이, 넓이에 따른 복합재료 결함 내구성시험을 수행하여 CNG용기의 내구성능을 평가하였고, 시험과 동일한 조건으로 복합재료 손상결함 조건을 컴퓨터로 전산모사하여 시험결과의 타당성과 유효성을 비교 검증하였다. 실험결과, Type 2 용기의 경우, 11,250회의 최소반복가압 회수를 충족하였으나 외피손상부와 반복가압에 따른 실제누출부위가 일치하지 않아 실험조건을 달리한 추가실험이 요구되었다. Type 3 용기의 경우에는 복합재 결함부위와 누수부위가 일치된 시험용기의 수는 67%정도로, 복합재료 용기의 수명을 저하시키는 원인으로 라이너와 외피손상이 서로 밀접한 관련이 있음을 확인하였다. Type 4 용기는 국제기준에서 요구하는 반복횟수를 만족하였고, 손상깊이 0.75mm와 1.25mm에서 반복가압회수가 60,000회 이상이 되어도 누설이 발생되지 않았다. 이는 라이너의 재질이 폴리머로서 균일한데다 탄소섬유 복합재료층 위에 유리섬유 복합재료 층이 1.5mm 정도 추가로 적층되어 있어서 3등급의 손상결함(결함깊이 1.25mm)에서도 구조 층이 전혀 손상되지 않은 것으로 판단되며, 이는 Type 2 용기의 강재라이너나 Type 3의 알루미늄 라이너와 비교하여 Type 4 용기의 폴리에틸렌 라이너의 물성이 반복성능이 탁월함을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제4권1호
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• pp.9-19
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• 2003

Exhaust emissions were characterized for a fleet of 10 alternative-fuel vehicles (AFVx) including 5 compressed natural gas (CNG) vehicles. 3 liquefied petroleum gas (LPG) vehicles and 2 85% methanol/15% California Phase 2 gasoline (M85) vehicles. In addition to the standard regulated emissions and detailed speciation of organic gas compounds, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) was used to measure ammonia (NH$_3$) and nitrous oxide ($N_2$O) emissions. NH$_3$, emissions averaged 0.124 g/mi for the vehicle fleet with a range from <0.004 to 0.540 g/mi. $N_2$O emissions averaged 0.022 g/mi over the vehicle fleet with range from <0.002 to 0.077 g/mi. Modal emissions showed that both NH$_3$, and $N_2$O emissions began during catalyst light-off and continued as the catalyst reached its operating temperature. $N_2$O emissions primarily were formed during the initial stages of catalyst light-off. Detailed speciation measurements showed that the principal component of the fuel was also the primary organic gas species found in the exhaust. In particular, methane, propane and methanol composed on average 93%, 79%, and 75% of the organic gas emissions, respectively, for the CNG, LPG. and M85 vehicles.