• 한국연소학회지
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• 제19권1호
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• pp.11-16
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• 2014

Spherically expanding flames are used to measure flame speeds, which are derived the corresponding laminar flame speeds at zero stretch. Dimethyl Ether-Air mixtures at high pressure are studied over an extensive range of equivalence ratios. The classical shadowgraph technique is used to detect the reaction zone. In analytical methodology the optimization process using least mean squares is performed to extract the laminar flame speeds. It is seen that the laminar flame speed of DME-Air mixture with the increase of pressure decreases rapidly showing a similar trend to other hydrocarbon fuels. At pressure of 2 and 10 atm the experimental data from the present study agree well with results reported in the literature. Especially the laminar flame speeds at 2 atm are in good agreement with those calculated in numerical work over the full stoichiometric range. At elevated pressure of 12 atm the measured data are slightly slower at fuel lean condition and show close agreement at fuel rich condition when compared with the numerical results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3127-3134
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• 2013

본 연구는 DME 연료를 사용할 수 있도록 변경된 엔진의 제어 알고리즘, 로직구성 및 차량상태에서 검증결과를 나타낸 것으로써, 제어구조 및 자동코드 생성기법에 의한 제어로직 설계과정과 제어 맵을 소개하고 최종적으로 제어의 신뢰성 및 성능을 검증한 것이다. 제어구조는 운전자 요구를 엔진발생토크로 구현하기위한 분사제어부와 배기가스 및 동력특성을 만족시키기 위한 공기제어 시스템부로 크게 구성되며, 제어로직은 제어응답성을 향상시키기 위하여 각 제어 기능별로 앞먹임 및 뒤먹임 제어부로 설계되었고, 앞먹임 제어부의 제어 맵은 엔진모델을 이용하여 생성한 뒤, 이를 엔진 및 차량 시험과정에서 보정하였다. 개발된 제어기를 장착하여 차량 시험모드를 완주하였으며, EGR, VGT 및 분사시기 보정에 의하여 배출가스 저감효과를 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.5-10
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• 2009

In recently, studies concerned to the diesel engine uses a natural gas as a fuel oil whose infra has been built already was approached to PCCI or HCCI with keeping a high thermal efficiency and reducing NOx and PM have been researching actively in normally single cylinder. An ignition source is required to bum the natural gas by a spark plug in gasoline engines, due to a higher auto-ignition temperature of natural gas. Then gas oil and DME were introduced as the ignition source. In this study as basic data for practical use of natural gas PCCI and HCCI engines, combustion characteristics and emission characteristics on 4-cylinders natural gas PCCI and HCCI engines with gas oil and DME as ignition sources were analyzed and the engine load range that is main object for practical use of PCCI and HCCI engines was made clearly by empirical experiment.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권12호
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• pp.1043-1050
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• 2010

HCCI엔진에는 농도성층화와 열적성층화가 존재하고, 이것들은 착화와 연소과정에 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 예혼합기의 불균질성이 HCCI연소과정에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 우선 4행정광학엔진을 이용하여 잔류가스가 있는 경우와 급속압축장치를 이용하여 잔류가스가 없는 경우의 예혼합기의 불균질성에 대하여 비교분석하였다. DME를 연료로 이용하고 프래밍카메라를 사용하여 2차원화학발광이미지를 취득하였다. 그 결과, 잔류가스가 있는 불균질 한 경우에 4행정엔진실험에서는 연소현상이 공간적으로 연소현상의 시간차이가 발생하였다. 잔류가스가 없는 급속압축장치의 실험에서는 4행정기관의 결과에 비해서 더 적은 공간적인 변화가 존재하는 것을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.43-49
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• 2013

This work investigated the effects of engine speed and injection timing on combustion and emissions characteristics in a partially premixed charge compression ignition (pPCCI) engine fueled with DME. pPCCI engine especially has potential to achieve more homogeneous mixture in the cylinder, which results in lower NOx and smoke emission. In this study single cylinder engine was equipped with common rail and injection pressure is 700 bar. Total injected fuel mass is 64.5 $mm^3$ per cycle. The amount of pilot injection of the entire injection 12.5% is tested. Results show that NOx emission is decreased while IMEP is increased as the retard of injection timing. Besides, NOx emissions are slightly rised as well as IMEP is increased with the increase of engine speed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.116.1-116.1
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• 2010

저급 연료원인 오일샌드는 아스팔트와 같은 중질유를 10% 이상 함유한 모래 또는 사암으로서, 겉으로는 시커먼 흙이나 모래처럼 보이나 내부에는 bitumen, 모래(점토) 및 물 등이 광물질 70~80%, bitumen 10~18%, 물 3~5% 정도의 비율로 혼합되어 있는데, 가열 또는 용매 추출 방식으로 오일샌드에 포함되어 있는 bitumen을 분리하여 정제하면 원유를 생산할 수 있으므로 고유가 시대의 대체에너지원으로 세계적인 석유회사들이 개발을 진행하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 저급 연료원인 오일샌드 bitumen의 활용기술 개발을 위하여 기초특성 분석 결과 bitumen과 가장 유사한 특성을 가지는 것으로 파악된 중질잔사유를 대상으로 가스화를 통한 액체연료 전환을 위해 고점도 시료공급장치, 가스화기, 집진장치, 탈황장치, 수성가스 전환장치, 합성가스 압축장치, DME 전환장치 등으로 구성되는 시스템을 구축한 후 시험을 진행하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.88-97
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• 2012

To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions, a mobile emission laboratory (MEL) was designed. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, CO2 and THC (Total hydrocarbon), and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the technical details of the MEL and presents data from the experiment in which a MEL chases a city bus fuelled by diesel, DME and Bio-diesel. The dilution ratio was calculated by the ratio of ambient NOx and tail-pipe NOx. Most particles from the bus fuelled by diesel were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 30 and 60 nm. However, most particles in the exhaust of the bus fuelled by DME were nano-particles (diameter: less than 50 nm). The bus fuelled by Bio-diesel shows less particle emissions compare to diesel bus due to the presence of the oxygen in the fuel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.590-596
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• 2010

본 연구에서는 디젤대체 연료와 LPG 혼합용 및 도시 가스의 발열량을 높이기 위한 첨가제로 사용할 수 있는 DME 분리공정에 대한 올바른 열역학 모델식의 선정에 대한 해석을 시도하였다. 물과 메탄올 용매 사이의 액상에서의 비이상성을 해석하기 위해서 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 사용하였으며, 기상에서 이상기체의 비이상성을 해석하기 위해서 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였다. 한편, Methanol absorber에서 메탄올 수용액 중의 $H_2$, CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_4$과 $N_2$ 등과 같은 비응축성 기체의 용해도를 추산하기 위해서 온도와 압력의 함수로 나타낸 Henry parameter를 사용하였다. 사례 연구를 통해서 원료에 대한 용매의 몰 유량비가 3.40일 때 최적이 됨을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.232-239
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• 2011

DME has received much attention because of its possible use as a fuel and a chemical feedstock. Chemical conversion of DME to olefin (DTO) over various SAPO-34 catalysts was carried out using a fixed bed reactor. Main products of the reaction were light olefins such as ethylene, propylene and butenes. The best reaction conditions for high life time of the catalyst and high selectivity of light olefins were a reaction temperature of $400^{\circ}C$ and a WHSV of $3.54h^{-1}$. In addition, it was found that the deactivation of a SAPO-34 catalyst can be significantly suppressed by the addition of $ZrO_2$ as a supporter.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.9-16
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• 2019

오늘날 세계 에너지 시장에서는 친환경 에너지의 중요성이 대두되고 있다. 수소 에너지는 미래의 청정에너지원이며 무공해 에너지원 중 하나이다. 특히 수소를 이용한 연료전지 방식은 재생에너지의 유연성을 높여주고 장기간 에너지 저장 및 변환이 가능해서 화석 자원의 사용에 따른 환경문제와 자원의 고갈로 인한 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 방안으로 판단된다. 본 연구의 목적은 플라즈마를 이용하여 효율적으로 수소를 생산하는 방안으로, 온도에 따른 개질반응과 수율을 확인하여 DME(Di Methyl Ether)개질의 최적화 방안을 연구하는데 있다. 연구 방법은 2.45 GHz의 전자파플라즈마 토치를 사용하여 청정 연료인 DME를 개질하여 수소를 생산하고, 저온 조건($T3=1100^{\circ}C$), 저온 과산소 조건($T3=1100^{\circ}C$), 고온 조건($T3=1376^{\circ}C$)에서 가스화 분석을 진행하였다. 저온 가스화 분석을 통해 $1100^{\circ}C$ 근처에서는 불안정한 개질 반응으로 인해 메탄이 발생하는 현상을 확인하였고, 저온 과산소 가스화 분석은 저온 가스화 분석과 비교하였을 때 수소는 적으나 이산화탄소는 많은 것을 확인할 수 있었다. 고온에서의 가스화 분석을 통해 $1200^{\circ}C$ 이상에서는 메탄이 발생하지 않았고 약 $1150^{\circ}C$ 부터 메탄이 발생하는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 개질반응시 온도가 높을수록 수소의 비율이 높아지나 CO 비율은 증가하는 것을 볼 수 있었다. 그러나, 가스화기의 구조적인 문제로 인해 열손실과 개질의 문제가 발생함을 확인하였다. 향후 연구의 발전 방향으로는, 가스화기 개선을 통해 불완전한 연소를 줄여 높은 수율의 수소를 얻고 일산화탄소, 메탄과 같은 기체의 발생을 낮출 필요성이 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서 제안하는 DME를 수증기 플라즈마 개질하여 수소를 생산하는 최적화 방안이, 향후 친환경, 신재생 에너지를 생산하는데 의미있는 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.