• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.183-190
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• 2006

For continuously regenerative PM collecting system which adopted thermally stable SiC DPF and electrical heater which was placed upstream of the filter and driven by well constructed control logic, PM oxidation characteristics were investigated varying air flow rate, amounts of PM accumulated on the DPF and filter inlet temperature in order to get optimized PM regeneration performance. This study showed that the operating condition of air flow rate 70 lpm, high PM loading around 30g and filter inlet temperature $700^{\circ}C$ with heat insulation was effective in achieving high regeneration efficiency. Also, in this condition, we could decrease the electric energy consumption by reducing the regeneration time.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권6호
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• pp.385-390
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• 2020

It rains heavily, such as long rain and typhoons, during a typical rainy season in Korea. In this season, several fuel contamination accidents by water and vehicular problems caused by water contaminated fuel occur. Many research groups have studied the effects of water contaminated fuel on vehicles and environment. However the characteristics of water contaminated fuel have not been studied. In this study, we prepared diesel samples with a constant ratio of water (0~30 volume %) using an emulsifier. Then, we analyzed these diesel samples for their representative fuel properties. In the analytical results, diesel with 30% water showed an increase in fuel properties such as density (823→883 kg/㎥), kinematic viscosity (2.601→6.345 ㎟/s), flash point (47→56℃), pour point (-22→2℃), CFPP (cold filter plugging point) (-17→20℃) and copper corrosion number (1a→2a). The low temperature characteristics, such as low pour point and CFPP, blocks the fuel filter in the cold season. In addition, water contaminated diesel decreases lubricity (190→410 ㎛) under high frequency reciprocating rig (HFRR) and derived cetane number (54.81→34.25). The low lubricity of fuel causes vehicle problem such as pump and injector damage owing to severe friction. In addition, the low cetane diesel fuel increases exhaust gases such as NOx and particulate matters (PM) owing to incomplete combustion. This study can be used to identify the problems caused by water contamination to vehicle and fuel facilities.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.34-41
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• 2000

The purpose of this research was to investigate the effects of exhaust gas recirculation(EGR) with diesel particulate filter(DPF) on heavy duty diesel engine. The exhaust gas was recirculated to the intake manifold after the smoke was eliminated in the DPF, The major conclusions of this research are i)at each engine speed EGR ratio was able to 60% maximum ii) the amount of NOx emissions was decreased to 90% at high engine load and to more than 60% at low engine load and iii) the amout of NOx emissions was increased to five times according to the increase of engine load but the effect of EGR is more effective at high engine load.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.752-760
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• 2018

경유자동차에서 배출되는 탄소 입자상 물질 연소 온도구간을 낮추는 것은 미세먼지 배출 저감과 내연기관 자동차의 고연비 저배출 성능 구현이라는 측면에서 매우 중요한 기술적 과제 중 하나이다. 본 논문에서는 탄소 입자상 물질의 산화를 위해 오존을 산화제로 이용하고 백금계 산화촉매를 동시에 적용했을 때 관찰되는 $150^{\circ}C$ 부근 저온영역에서의 탄소 입자상 물질 연소반응에 관하여 논했다. 백금계 산화촉매를 적용했을 때 오존에 의한 탄소 입자상 물질의 산화속도를 크게 개선시키지 못했지만 연소반응의 이산화탄소 선택도를 향상시켰으며, 탄소 입자상 물질의 선택적 산화를 위해 고려된 NO의 $NO_2$로의 사전 전환($NO_2$-rich 조건)은 $NO_2$와 오존의 상호 상승작용에 의해 $150^{\circ}C$ 부근 온도영역에서의 탄소상 입자물질 연소성능을 높이는데 효과가 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권3호
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• pp.116-126
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• 2021

코디어라이트(Mg₂Al₄Si₅O₁₈) 하니컴 세라믹스의 대표적 응용분야는 자동차 배기가스 정화용 필터(diesel particulate filter(DPF))이다. 천연광물, 조공제, 유기바인더를 혼합한 슬러리를 압출하여 DPF용 하니컴 코디어라이트를 성형한 후 980~1450℃ 범위에서 소결하였다. 소결온도에 따른 결정상(indialite, cordierite, cristobalite, alumina, spinel, mullite, pro-enstatite)의 형성과정을 XRD Rietveld 정밀화법을 이용하여 정량분석 하였다. 동시에, 세라믹 에칭(etching) 방법으로 소결 시료 표면의 비정질상을 제거한 후 SEM/EDS법을 사용하여 결정상들의 형상과 조성을 확인하였다. 이들 결과로부터 DPF 하니컴에서 결정상 형성 과정을 명확히 밝힐 수 있었다. 또한, DPF 하니컴의 소결온도에 따른 열팽창계수(linear coefficient of thermal expansion, CTE) 변화를 분석하였고, 결정상의 정량분석결과를 바탕으로 계산된 CTE와 비교하였다. 소결된 DPF 하니컴 내의 결정상들이 CTE 특성에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.281-290
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• 2018

최근 선진국을 중심으로 고연비-저배출 내연기관 (디젤) 자동차 보급의 필요성이 대두되면서 기존 촉매후처리 장치의 저온성능 강화를 위한 기술적 방안들이 시급히 요구되고 있다. 본 논문에서는 디젤엔진 배출 탄소입자상 물질의 연소반응에 있어 연료함유 촉매(Fuel-Borne Catalyst)와 페로브스카이트(Perovskite)의 복합촉매 시스템이 보이는 상용모델촉매 대비 우수한 저온 연소성능과 이의 Perovskite 촉매 조성에 대한 의존성에 관해 논하였다. Fe/Ce 계열 연료함유 촉매가 A-site 원소(La)에 K이 부분치환되고, B-site 금속이 Fe인 Perovskite 촉매와 복합화될 때 상대적으로 우수한 저온 연소성능 개선효과가 관찰되었다. 이를 관찰하기 위해 연료함유 촉매가 함유되거나 함유하지 않은 탄소 입자상 물질과 다양한 조성의 La 계열 Perovskite 촉매를 혼합한 고정층에 대한 온도상승 산화반응 실험(Temperature-Programmed Oxidation)을 수행하였으며, 이산화탄소 생성과 질소산화물 농도 저하 패턴의 연동특성을 통해 두 촉매의 상호 연계작용을 유추하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권10호
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• pp.957-964
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• 2010

경유차 배출가스에 의해 활성이 크게 저하된, 촉매가 담지된 자연 재생식 매연 저감장치인 DPF를 대상으로 여러 가지 조건에서 재제조를 수행한 후 재제조된 DPF의 일산화탄소(CO)와 총 탄화수소(THC) 그리고 입자상 물질(PM)의 저감효율과 DPF 표면 물성 특성을 분석하여 사용후 DPF에 대한 재제조 효과를 관찰하였다. 재제조된 DPF에 대한 오염물질 저감성능 평가는 제작된 디젤 엔진 다이나모 장치를 이용, 배기가스를 일부 우회시켜 온도와 공간속도 조절이 가능한 촉매 반응장치로 수행 하였으며, DPF 표면 물성 분석은 광학현미경, EDX, ICP, TGA 그리고 porosimeter를 이용 하였다. 연구 수행 결과 사용 후 DPF를 본 연구에서 적용된 고온 배소 세정, 산성/염기성 용액에 의한 초음파 세정, 세정 후 촉매 활성성분 재 함침에 의한 재제조를 수행할 경우, 재제조된 DPF의 성능이 신품 성능대비 95% 이상으로 회복되는 것을 확인 하였으며, 광학현미경, EDX, TGA와 ICP등의 분석을 통해 본 연구 조건에서의 재제조 과정으로, DPF의 활성저하 원인이 되었던 각종 불순성분 대부분이 사용후 DPF 표면으로 부터 제거되는 것을 확인 하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.110-119
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• 2008

Computer methods with simplified mathematical models in conjunction with empirical model parameters can be efficiently practiced into an optimization of a diesel aftertreatment system. Components of prime interests are diesel particulate filter, diesel oxidation catalyst and de-$NO_x$ catalytic converter. de-$NO_x$, de-PM, and de-HC processes in each part are individually modeled, formulated and then combined into an integrated analysis procedure for a unified simulation of the diesel emission aftertreatment. The model is empirically tuned and validated with comprehensive engine and laboratory data. The effects of emission species and space velocity on the $NO_x$ and soot reductions are parametrically investigated. A lowered $NO_2/NO_x$ ratio due to PM oxidation in DPF contributes to promote the $NO_x$ reduction by SCR at intermediate gas temperatures. $NO_x$ reduction is inert to the PM oxidation at high temperatures. Rate of PM trapping strongly depends on temperature and $NO_x$ concentration.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-203
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• 2003

디젤 엔진에서 발생되는 입자는 대기 오염의 주 오염원이 되고 있다. 따라서 이를 감소시키기 위해 필터(Diesel Particulate Filter :DPF)를 이용한 다양한 후처리 시스템이 개발되고 있다. DPF 시스템에서 가장 많이 사용하는 필터는 cordierite로 구성된 벌집 모양의 세라믹 필터이다. 그러나 이러한 타입의 필터는 여과시 압력강하가 높을 뿐 아니라 재생을 위한 고온 상태에서 낮은 열전도율로 crack이 일어나거나 melting이 있어 필터 자체의 파손의 위험이 있다. (중략)

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.10-19
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• 2009

The working of diesel particulate filters(DPF) needs to periodically burn soot that has been accumulated during loading of the DPF. The prediction of the relation between an uniformity of gas velocity and soot regeneration efficiency with simulations helps to make design decisions and to shorten the development process. This work presents a comprehensive combined 'DOC+CDPF' model approach. All relevant behaviors of flow fluid are studied in a 3D model. The obtained flow fields in the front of DPF is used for 1D simulation for the prediction of the thermal behavior and regeneration efficiency of CDPF. Validation of the present simulation are performed for the axial and radial direction temperature profile and shows goods agreement with experimental data. The coupled simulation of 3D and 1D shows their impact on the overall regeneration efficiency. It is found that the flow non-uniformity may cause severe radial temperature gradient, resulting in degrading regeneration efficiency.