• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2012.06a
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• pp.280-280
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• 2012

DME(Dimethyl Ether) is the one of the massive energy sources synthesized from natural gas. KOGAS has already developed the commercial-scale production plant of DME and has been doing to obtain overseas resources to meet the domestic needs. This paper presents an experimental study on the evaporation phenomena of DME in FPSO or cargo vessel. The various moving motions, along with heat intake cause the evaporation of low temperature liquids in vessel's storage tank. The experimental result shows that the evaporation rate was changed with rolling degree and cycle and liquid level. The rolling motion leads to evaporate about 30~35% of total evaporation quantity and the rest amount from heat intake.

• LP가스
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• v.22 no.5
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• pp.34-37
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• 2010

국가 에너지원의 다원화와 환경공해 저감은 정부의 저탄소 녹색성장 정책과 에너지 안보를 위해 달성해야만 하는 필수불가결한 과제로 자리 매김한지 오래이다. 또한, 화석연료의 환경문제 유발과 석유자원의 고갈위기 등으로 인해 이를 대체할 수 있는 신재생에너지 개발에 대한 관심이 고조되고 있으며 이러한 과제를 해결하기 위한 친환경 연료로써 DME(Dimethyl ether)에 대한 관심이 날로 증가하고 있는 추세이다. 특히 높은 세탄가를 지니고 물성이 LPG와 유사하여 디젤차량 및 LPG 대체 연료, 연료전지 등의 다양한 용도로 사용할 수 있고 수송 저장 수단, 인프라 구축 등의 장애가 적다는 장점이 있으며, LPG와 물리적 특성이 비슷해 기존 LPG 인프라를 개조하지 않고도 LPG와 혼합해 난방 및 취사뿐 아니라 차량 연료용으로도 시범사업이 활발히 추진되고 있는 상황이다. 그밖에도 액화상태로 저장 운송 등의 취급이 용이하다는 장점이 있다. 한국가스공사의 경제성 분석 결과, 본격 보급시 LPG대비 20~30% 저렴하게 공급가능하다고 판단되어짐에 따라 LPG사용자 부담을 완화할 수 있는 기대를 가지게 한다. 이에 우리협회는 지경부 한국가스공사등과 함께 프로판에 DME가 20%의 혼합된 DME혼합연료 소비자에게 보급하는 시범사업을 전개하고 있으며 현재까지 진행된 내용과 향후 계획등을 소개함으로써 DME에 대한 이해를 높이고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.217.2-217.2
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• 2010

자연 상태에서의 가스하이드레이트의 존재는 물의 빙점보다 높은 온도에서 가스 수송관이 막히는 사고가 관내에 생성된 하이드레이트에 의한 것으로 규명된 이후영구동토지역이나 심해저에 부존되어 있는 막대한 매장량으로 인해 매우 활발한 연구가 최근에 진행되고 있다. 가스하이드레이트는 수분의 량에 비해 대량의 가스를 함유하므로 인위적인 가스하이드레이트를 제조하기 위하여 여러 가지 연구 중 하이드레이트 반응을 촉진하는 촉진제(promoter)와 생성을 억제하는 억제제(inhibitor)를 찾는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 계면활성제와 고분자물질이 이들의 다양한 첨가제로 현제 사용되고 있다. 이러한 연구에서 메탄가스하이드레이트 형성에 영향을 미치는 대상물질로 선택한 DME(Dimethane Ether)는 산소 함유율이 34.8wt%인 함산소연료로 최근 신에너지로 부상하고 있으며, 해외 가스전 개발과 맞물려서 상용화단계에 들어와 있다. DME의 물리화학적인 특성으로는 상온의 온도에서 약5기압의 압력으로 액화 시킬 수 있다. 마취성이 강한 디에틸에테르와는 달리 마취성이 없을 뿐만 아니라 인체에 무해한 무색기체로 세탄가가 60가까이되어 경유(세탄가 55) 대체연료로 내연기관의 실증사업이 진행되고 있다. 이러한 특성을 갖고 있는 DME가 메탄가스 하이드레이트 생성에는 어떤 영향을 미치는지를 본 연구에서는 실험을 통해서 분석을 수행하였다. 실험과정에는 세 단계로 구분하여 진행하였는데 첫 번째 단계에서는 메탄가스만으로 하이드레이트 생성조건을 실험분석하였고, 두 번째 단계에서는 DME가스를 먼저 주입한후 동일 온도에서 메탄가스를 주입시켜 하이드레이트 생성 압력을 실험측정하였다. 마지막 단계에서는 DME가스를 약 두 배 정도 많이 주입한 후 동일 온도에서 메탄가스를 주입하여 하이드레이트 생성 압력을 측정하였디. 이러한 단계별 과정을 다소 온화한 $-5^{\circ}C{\sim}4^{\circ}C$의 온도 범위에서 반복적으로 수행하였다. 실험결과에서는 메탄만의 하이드레이트 형성보다 빙점($0^{\circ}C$) 이하의 온도 범위에서는 DME가 메탄하이드레이트 형성에 촉진제 역할을 하였고, 빙점 이상의 온도에서는 억제제의 역할을 하는 것으로 측정되었다. 또한 첨가된 DME의 양에 따라 촉진제의 역할과 억제제의 역할에 확연한 차이를 보였다. 추후 실험에서는 좀더 넓은 농도, 온도 및 압력범위에서 재현성 실험을 추가로 수행할 것도 제안한다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.12 no.4
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• pp.293-305
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• 2001

최근 디젤 대체 연료 및 발전용 연료로서 그 가능성을 인정받고 있는 DME(dimethyl ether, $CH_{3}OCH_{3}$)를 이용하여 수소를 생산하는 방법으로 DME 수증기 개질반응의 기초 실험을 수행하였다. DME 개질 반응의 생성물의 평형 조성 분포를 온도, 압력, 원료의 공급비$(H_{2}O/DME)$를 변수로 하여 열역학적으로 해석하였고, DME, 에탄올, 또는 메탄올 수증기 개질 반응의 생성물의 분포를 비교하여 수소 생산을 위한 공급원료로의 가능성을 검토하였다. 여러 종류의 개질 촉매를 사용하여 DME 개질 반응을 수행해 본 결과, 반응온도 $300^{\circ}C$, 반응압력 1atm, 원료 공급비$(H_{2}O/DME)=3$인 반응조건에서 1.0wt% $Pd/{\gamma}$-alumina가 가장 좋은 활성 및 60% 이상의 수소 선택도를 보여주었으, 또한 원료의 공급비가 증가함에 따라 DME의 전환율 및 주 생성물인 수소의 수율이 현저하게 증가함을 보여주었다.

• Journal of the Korean Society of Combustion
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• v.14 no.1
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• pp.9-18
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• 2009

The NOx emission characteristics of DME in counterflow nonpremixed flames were investigated numerically, and brief experiments were carried out to compare the flame shapes and NOx emissions with those of $C_{3}H_{8}$ and $C_{2}H_{6}$. The DME flames were calculated using Kaiser's mechanism, while the $C_{2}H_{6}$ flames were calculated using the $C_3$ mechanism. These mechanisms were combined with the modified Miller-Bowman mechanism for the analysis of NOx. Experimental results show that DME flame has the characteristics of partial premixed flame and the flame length becomes very shorter compared with general hydrocarbon fuels and then, the NOx emission of DME is low as much as 60 % of $C_{3}H_{8}$. In the calculated results of counterflow nonpremixed flames, the $EI_{NO}$ of DME nonpremixed flame is low as much as 50 % of the $C_{2}H_{6}$ nonpremixed flame. The cause of $EI_{NO}$ reduction is attributed mainly to the characteristics of partial premixed flame due to the existence of O atom in DME and partly to the O-C bond in DME, instead of C-C bond in hydrocarbon fuels.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.149-156
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• 2006

This paper investigates the steady state combustion characteristics of LPG homogeneous charge compression ignition(HCCI) engine with variable valve timing(VVT) and dimethyl ether(DME) direct injection, to find out the benefits in exhaust gas emissions. VVT is one of the attractive ways to control HCCI engine. Hot internal residual gas which is controlled by VVT device, makes fuel is evaporated easily, and ignition timing is advanced. Regular gasoline and liquefied petroleum gas(LPG) were used as main fuel and dimethyl ether(DME) was used as ignition promoter in this research. Operating range and exhaust emissions were compared LPG HCCI engine with gasoline HCCI engine. Operating range of LPG HCCI engine was wider than that of gasoline HCCI engine. The start of combustion was affected by the intake valve open(IVO) timing and the ${\lambda}TOTAL$ due to the latent heat of vaporization, not like gasoline HCCI engine. At rich operation conditions, the burn duration of the LPG HCCI engine was longer than that of the gasoline HCCI engine. CAD at 20% and 90% of the mass fraction burned were also more retarded than that of the gasoline HCCI engine. And carbon dioxide(CO2) emission of LPG HCCI engine was lower than that of gasoline HCCI engine. However, carbon oxide(CO) and hydro carbon(HC) emission of LPG HCCI engine were higher than that of gasoline HCCI engine.

• Clean Technology
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• v.18 no.4
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• pp.347-354
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• 2012

In this study, simulation works have been performed for the $CO_2$ removal process contained in the DME production process using NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) as a solvent. PRO/II with PROVISION release 9.1 at Invensys was used as a chemical process simulator and NRTL activity coefficient model with Henry's law option and Soave-Redlich-Kwong equation of state were used for thermodynamic models. For the determination of the binary interaction parameters in NRTL model, regression works have been performed to match the experimental thermodynamic data. Optimal feed tray location which minimizes the reboiler heat duty was determined.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.3
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• pp.1502-1511
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• 2013

In this study, simulation works have been performed for the modeling of $CO_2$ removal process contained in the DME production process through an absorber-stripper system using methanol aqueous solution. Aspen Plus release 7.3 in AspenTech company was utilized as a simulation tool and PC-SAFT modeling equation of state was used as a thermodynamic model. Fitting parameters built-in PC-SAFT model was determined by regressing experimental data, predicted results using PC-SAFT model were compared with experimental data in order to verify the exactness of the thermodynamic model. Optimization works have been performed to reduce the utility consumptions using solvent circulation rate, column operating pressure and feed stage location as manipulated variables.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.18 no.6
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• pp.91-97
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• 2010

This paper described the effects of DME blended fuel on the engine combustion and emission characteristics of four cylinder CRDI diesel engine. Biodiesel was added into the DME fuel in order to improve the low kinematic viscosity of DME fuel. In this work, the experiment was performed under th various injection timings and injection strategy at constant engine speed and engine load. To maintain the fuel pressure and temperature, pressure and temperature controllers were installed to the DME fuel system. The results show that ignition delay was shortened and combustion duration was extended when DME blended fuel is supplied. Despite of slightly higher NOx emission with DME blended fuel at equal conditions in comparison with those of diesel fuel, the engine showed lower HC and CO emission characteristics.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.303-305
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• 2005

현재 인류가 직면하고 있는 에너지 및 환경 문제를 해결할 수 있는 최선의 대안으로서 수소 에너지 및 연료전지 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 디메틸 에테르를 이용한 수소 생산 기술에 대한 연구를 수행하였다 디메틸 에테르(BATE)는 안정한 화합물로서 비 활성적이고 부식성이 없으며 발암성 및 마취성이 얼어 인체에 무해한 청청 연료로서 각광을 받고 있으며 특히 기존의 LPG 인프라를 그대로 사용할 수 있는 장점 등으로 수소 스테이션 및 소형 연료전지용 수소 발생기 등에의 적용을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 이러한 응용을 위한 수소 발생기용 DME 개질 반응기의 개발을 위하여 본 반응에 대한 촉매 종류의 영향, 공간속도의 최적화, 반응 메카니즘에 따른 촉매 선정, 반응온도 등의 다양한 반웅 조건에 대한 영향을 확인하고 실제 소형 연료전지를 위한 수소공급 장치로서 적용코자 마이크로채널 반응기에 적용하여 마이크로채널 DME 개질반응기의 컴팩트한 수소공급 장치로서의 적용 가능성을 평가하였다.