NOx, PN and CO emissions from diesel trucks make up a significant portion of domestic air pollutant emissions. Therefore, test vehicles with various emission standards and driving modes were selected to evaluate the emission characteristics of regulated pollutants (NOx, PN, CO) in medium-duty trucks. As a result of test, all test vehicles were satisfied with Euro 5 or 6 regulation. NOx emissions of Euro 6 vehicles with after-treatment of LNT + DPF were lower than those of Euro 5 vehicles with DPF. In WLTC mode, all vehicles have high NOx emissions at section of extra high speeds, which are determined by increased fuel consumption and high combustion temperatures. CO and PN emissions from all vehicles were found to be low at section of low speeds. Also, The NO2/NOx ratio was analyzed at 7-23% in each mode, and the NO2/NOx ratio increased as the average vehicle speed increased. In NIER 9 mode, the CO, HC, and PN emissions were higher under cold conditions of engine than hot conditions of engine. In addition, vehicles with after-treatment system of LNT have similar NOx emissions level in this study.
Emission characteristics of regulated (NOx, PM, CO, NMHC) and unregulated (VOCs, aldehydes, PAHs) air pollutants were investigated for diesel heavy duty buses equipped with different after-treatment systems (DPF+EGR and SCR) under urban driving cycle. The combustion temperature and the working temperature of SCR catalysts were important to make impact on NOx emissions, whereas PM emissions were low. The alkane groups dominated NMVOCs emissions, making 42.6~59.4% of sum of the NMVOCs emissions. Especially, alkane emissions of DPF+EGR-equipped vehicle included DOC had 14.9~15.5% higher than those of SCR-equipped vehicle due to low efficiency of oxidation catalyst. In the case of individual NMVOCs, n-nonane and propylene emissions highly occupied for DPF+EGR and SCR, respectively. Formaldehyde emissions among aldehydes were the highest and PAHs emissions were hardly detected except naphthalene and phenanthrene. The NMHC speciation has been shown to be the highest of the formaldehyde ranged 20.8~21.5%. The results of this study will be contributed to establish Korean HAPs emission inventory for automobile source.
The current emission regulations, US Tier-4 and EU Stage-V, are only able to satisfy the regulations when all currently mass-produced emission reduction technologies such as EGR, DOC, DPF, and SCR are applied. Therefore, in this study, for the application of the Urea-SCR system to non-road diesel engines, the database was established by measuring the NO, NO2 concentration and calculating the NO2/NOx ratio based on the catalyst temperature and exhaust mass flow rate. Also, based on the measured NO2/NOx ratio data, a mathematical model was proposed to predict the NO2/NOx ratio at SCR catalyst, and the suitability of the model was verified through steady-state and transient mode. As a result of comparing the NO2/NOx ratio measured at the DOC outlet under the steady-state condition to two model values separately, the R2 was 0.9811 for the 3D map model and 0.9303 for the mathematical model. And in the case of the NO2/NOx ratio measured at the DPF outlet, the R2 was 0.9797 for the 3D map model and 0.935 for the mathematical model. It was confirmed that the R2 with the model value of the 3D Map of the mathematical model in the transient mode is 0.957, which shows high reliability.
Cars are one of the main causes of air pollution in large cities, and 34.6% of domestic air pollution emissions come from mobile sources, of which cars account for 69.6%. In particular, the importance of nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM), which are major pollutants in diesel vehicles, is increasing due to their high contribution to emissions. Therefore, in this study, the problem of natural regeneration caused by low exhaust gas temperature during low speed and low load operation was solved by applying a complex regeneration DPF that is not affected by temperature conditions to large diesel vehicles with higher driving time and engine displacement than small and medium-sized vehicles. And the feasibility of application to large diesel vehicles was reviewed by measuring the emission reduction efficiency. As a result of the reduction efficiency test on the actual vehicle durability product, PM showed a reduction efficiency of 84% to 86%, and the reduction efficiency of gaseous substances showed a high reduction efficiency of over 90%. The actual vehicle applicability test was completed with three driving patterns: village bus vehicle, police car, and road-going construction equipment vehicle, and no device problems occurred until the end of the test. Both load and no-load smoke measurement results showed a smoke reduction efficiency of over 96%.
아토피 피부염에서 유산균의 유익성에 대해서는 이미 많이 알려져 있고 우리나라 전통식품인 김치유산균의 유익성에 대한 연구도 많이 진행되었으나 아토피 피부염에서 김치 유산균의 효과에 관한 연구는 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 아토피 동물 모델인 NC/Nga mice에 김치유산균에서 추출한 유산균(L.plantarum K8)의 파쇄물과 유산균 및 ${\gamma}$-리놀렌산 복합체(L.rhamnosus GG 생균, B. lactis Bb-12Lb 생균, L. plantarum K8생균, L. plantarum K8 파쇄물, ${\gamma}$-리놀렌산)를 경구 투여한 후 혈청 면역지표(IgE, IL-4, IL-5, IFN-${\gamma}$)와 비장 배양액에서 IgE 농도를 측정하였다. 실험동물의 체중 및 사료섭취량은 사육기간이 지남에 따라 증가하는 경향을 보였으며 각 군 간에 유의적인 차이는 관찰되지 않았다. 실험 시작 시 혈청 IgE 농도는 각 군 간에 차이가 나타나지 않았으나 실험 전 기간 4주 동안 유산균 파쇄물(DPF), 유산균 및 ${\gamma}$-리놀렌산 복합체(DPOC), 항히스타민(DAH)을 섭취한 군에서 증류수(DDW)만을 섭취군에 비하여 유의적으로 낮게 나타났다. 혈청 IFN-${\gamma}$ 농도는 각 군에서 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 혈청 IL-4 농도는 유산균 및 ${\gamma}$-리놀렌산 복합체를 섭취한 군(DPOC)에서 대조군에 비하여 유의적으로 낮게 나타났다. 혈청 IL-5 농도는 유산균 파쇄물(DPF), 유산균 및 ${\gamma}$-리놀렌산 복합체(DPOC), 항히스타민(DAH)을 섭취한 군에서 모두 대조군에 비하여 유의적으로 낮았다. 비장 임파구 배양 상층액의 IgE 농도는 각 군에서 군 간 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 결론적으로, 아토피 동물모델 NC/Nga mice에 유산균 파쇄물(DPF)과 유산균 및 감마리놀렌산 복합체(DPOC)의 경구투여는 혈청 IgE, IL-4, IL-5를 감소시키는 것으로 나타났으며, 김치로부터 추출한 프로바이오틱스를 아토피 환자에게 섭취시켰을 때 IgE, IL-4, IL-5 감소와 같은 긍정적인 효과를 볼 수 있을 것으로 기대한다. 여러 종류의 프로바이오틱스는 아토피의 증상완화 또는
면역 체계에 미치는 영향과 정확한 메카니즘을 밝히기 위하여 과학적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.
디젤 선박 운행 횟수의 증가로 인한 대기오염이 심각해짐에 따라 선박의 유해배출가스에 대한 규제가 강화되고 있다. 따라서 선박용 디젤 배기 후처리 장치의 개발이 요구되고 배기 처리 장치는 유동 균일도가 높을수록 처리효율이 증가된다. 본 연구에서는 ANSYS Fluent를 이용하여 기존 저감장치, 저감장치 내부의 Baffle 설치시, 배기가스 유량에 따른 배압과 유동 균일도를 시뮬레이션 하였다. 기존 장치조건에서는 시스템 배압이 38 ~ 40 mbar로 나타났으며, 유동 균일도는 DOC 입구와 출구에서 약 84 ~ 92%로 나타났다. 시스템 내부에 Baffle을 설치한 경우 압력이 상승되고 유속 증가로 인해 유동 균일도가 낮아진다. 배기가스 유량을 $7,548kg\;h^{-1}$에서 $3,772kg\;h^{-1}$로 50% 감소했을 때, 낮은 유속에 의해 DOC 입구와 출구의 유동 균일도는 약 1 ~ 3% 증가했다. DPF의 경우 불균일한 유동이 DOC를 균일하게 거쳐 흐른 후 유입되기 때문에 유동 균일도가 98 ~ 99%로 높게 나타났다.
본 연구에서는 PET 초극세사의 분산염료 등온흡착염색에서 염료의 분배계수와 표준친화력의 시료 굵기에 따른 영향성과 확산계수의 온도 의존성을 알아보았다. 염색은 해도형 초극세사 0.2, 0.06, 0.01 dpf 급과 일반 극세사 0.5 dpf 급을 anthraquinone계 염료 C.I. Disperse Blue 56으로 무한염욕조건 100, 110, 120, $130^{\circ}C$에서 등온염색을 진행하였다. 그 결과 Nernst type과 잘 일치하는 분산염료의 시료 굵기별 등온흡착곡선을 얻었다. 해도형 PET 초극세사의 해성분 용출은 NaOH 수용액을 이용한 PET 알칼리 가공을 통하여 이루어졌다. 염색에 사용된 분산염료는 흡광도 측정을 토대로 고온에서 장시간 염색 진행시 안정성이 확보됨을 확인하였다. 초극세사의 염색은 결론적으로 동일 온도에서 굵기가 감소함에 따라 시료 표면적의 증가로 인해 분배계수 및 표준친화력은 증가하였다. 모든 굵기에서 염색현상은 발열반응이기 때문에 염색 온도가 증가할수록 분배계수가 감소하였고 이에 따라 표준친화력은 동일 굵기에서 대략 9% 감소하였다. 또한 굵기가 감소할수록 동일 온도에서 최대로 염착되는 염료 농도가 증가하였고, 염색 과정에서 발생되는 염색열은 0.01 dpf 초극세사에서 -10.64 kcal/mol로 가장 낮게 나타났다. 시료 굵기가 감소할수록 염액과 접촉 가능한 표면적은 증가하였지만, 그에 반해 초극세사 사이의 공간이 조밀하게 되어 염액이 원활히 이동하기 어렵게 된다. 그 때문에 확산계수는 시료의 굵기가 극세화될수록 감소하였다. 이러한 경향성은 고온으로 갈수록 더 뚜렷하게 나타났으며. 시료의 굵기가 증가할수록 확산계수의 온도 의존성은 $130^{\circ}C$에서 40%까지 증가하였다.
This work reviews the effects of catalyst formulation and exhaust gas composition on soot oxidation in CDPF (Catalytic Diesel Particulate Filter). DOC's (Diesel Oxidation Catalysts) have been loaded with Pt catalyst (Pt/$Al_{2}O_3$) for reduction of HC and CO. Recent CDPF's are coated with the Pt catalyst as well as additives like Mo, V, Ce, Co, Fe, La, Au, or Zr for the promotion of soot oxidation. Alkali (K, Na, Cs, Li) doping of metal catalyst tends to increase the activity of the catalysts in soot combustion. Effects of coexistence components are very important in the catalytic reaction of the soot. The soot oxidation rate of a few catalysts are improved by water vapor and NOx in the ambient. There are only a few reports available on the mechanism of the PM (particulate matter) oxidation on the catalysts. The mechanism of PM oxidation in the catalytic systems that meet new emission regulations of diesel engines has yet to be investigated. Future research will focus on catalysts that can not only oxidize PM at low temperature, but also reduce NOx, continuously self-cleaning diesel particulate filters, and selective catalysts for NOx reduction.
SCR (Selective Catalytic Reduction) on DPF (Diesel Particulate Filter) is a multi-functional after-treatment device which integrates soot filtration and DeNOx function into a single can. Because of its advantage in package and cost, the SCR on DPF is considered as a potential candidate for future application. It inherently employes wall flow type monolithic reactor so ash included in exhaust gas may deposit inside the inlet channel of this device. This study is intended to identify the impact of ash deposit on SCR reaction under wall flow type monolithic reactor. Simulation approach is used so relevant species transport equations for wall flow type monolith is derived. These equations can be solved together with momentum conservation equations and give solution for conversion performance. Both ash deposit and clean catalyst case are simulated and comparison of these two cases gives an insight for the impact of ash deposit on conversion performance. Ash deposit can be classified as ash layer and ash plug. and impact of ash deposit is described along with different morphology of ash deposit.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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