• 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.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.178-185
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• 2006

This paper investigates the steady-state combustion characteristics of the Homogeneous charge compression ignition(HCCI) engine with variable valve timing(VVT) and dimethyl ether(DME) direct injection, to find out its benefits in exhaust gas emissions. HCCI combustion is an attractive way to lower carbon dioxide($CO_2$), nitrogen oxides(NOx) emission and to allow higher fuel conversion efficiency. However, HCCI engine has inherent problem of narrow operating range at high load due to high in-cylinder peak pressure and consequent noise. To overcome this problem, the control of combustion start and heat release rate is required. It is difficult to control the start of combustion because HCCI combustion phase is closely linked to chemical reaction during a compression stroke. The combination of VVT and DME direct injection was chosen as the most promising strategy to control the HCCI combustion phase in this study. Regular gasoline was injected at intake port as main fuel, while small amount of DME was also injected directly into the cylinder as an ignition promoter for the control of ignition timing. Different intake valve timings were tested for combustion phase control. Regular gasoline was tested for HCCI operation and emission characteristics with various engine conditions. With HCCI operation, ignition delay and rapid burning angle were successfully controlled by the amount of internal EGR that was determined with VVT. For best IMEP and low HC emission, DME should be injected during early compression stroke. IMEP was mainly affected by the DME injection timing, and quantities of fuel DME and gasoline. HC emission was mainly affected by both the amount of gasoline and the DME injection timing. NOx emission was lower than conventional SI engine at gasoline lean region. However, NOx emission was similar to that in the conventional SI engine at gasoline rich region. CO emission was affected by the amount of gasoline and DME.

• 한국가금학회:학술대회논문집
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• 한국가금학회 2002년도 가을 학술발표논문집
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• pp.108-109
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• 2002

환기체계별 내부환경 조사에서 입기관 입기 $\longrightarrow$ 강제 굴뚝배기방식이 NH$_3$ 농도 4.2ppm으로 윈치창 입기방식보다 유리하였고, 사육 성적에서는 입기관 입기 $\longrightarrow$ 강제 굴뚝배기방식이 일당 증체량 45.6g, 사료요구율 1.71, 수당 연료비 35.4원으로 다른 환기방식보다 우수하였으며, 입기관 길이별 풍속은 4m 가 1m 입기관보다 공기가 고루 퍼져가는 경향이었고 지점별 계사내 온도는 입기관 입기방식이 5.9 ~ 7.7$^{\circ}C$(평균 7.$0^{\circ}C$) 높아 연료절감 효과가 기대되었다.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.118-127
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• 2004

본 연구는 배기량이 16.7ι인 V8형 터보차져 인터쿨러 직접분사식 디젤기관에서 흡기포트의 선회유동과 연료분사계 및 과급기가 기관성능 및 배출가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하며 성능을 개선하는데 있다. 일반적으로 기관의 출력을 높이기 위하여 과급기 및 인터쿨러를 장착하여 과급공기를 냉각시켜 과급효율을 더욱 높인 TCI디젤기관이 보편화되고 있다 본 연구의 결과로서 흡기포트의 선회비가 2.25인 경우에서 압축비 17.5, re-entrant 8.5$^{\circ}$ 형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.33*3+$\Phi$0.35*2, 노즐돌출량 3.18mm, 분사시기 BTDC 12$^{\circ}$CA, 과급기 T042(압축기 0.6A/R+46Trim, 터빈 1.0A/R+57Trim)경우가 기관성능 및 NO$_{x}$ 농도의 배출특성을 고려할 때 운전영역에서 가장 우수하여 흡기포트, 분사계 및 과급기에 대한 각 인자를 적정화할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3125-3134
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• 2010

한국에서 삼원촉매 내구성은 1988년에 5년/80,000 km 이지만 2002년 이후로 10년/120,000 km이 요구된다. 국내의 삼원촉매는 배출가스 정화효율이나 압력강하 등이 만족하지만 열적 내구성은 만족시키지 못하고 있다. 삼원촉매는 내부에서 높은 온도를 유지하지만 외부 표면에서는 낮은 온도를 유지한다. 본 연구는 열유동과 구조해석 및 다음과 같은 과정에 의해서 열적 내구성을 평가하였다. 열유동 매개변수 범위는 차량시험과 열유동 해석에 의해 결정하였다. 후면 촉매 온도에 대한 반응 표면은 열유동 매개변수에 대한 실험계획법을 이용해 구성되었다. 차량시험에서 후면 촉매 온도에 대한 열유동 매개변수는 만족도 함수에 의해 예측하였다. 삼원촉매의 온도분포는 예측된 열유동 매개변수에 대한 열유동 해석에 의해 평가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.379-387
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• 2011

최근 디젤엔진에서 엔진성능향상 및 배출가스저감을 위해 저압 EGR시스템에 대하여 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 저압 EGR시스템은 EGR율에 따라 과급압력이 영향을 받지 않기 때문에 PM을 최소 화하면서 $NO_x$를 저감할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 2.0L급 고속직분사방식의 엔진에서 출력 및 연비저하로 EGR적용이 어려운 엔진회전수 2000 rpm, BMEP 1.0 MPa, 과급압력 181.3 kPa인 중부하 운전영역에서 서로 다른 EGR시스템에 따른 엔진성능 및 배출가스 특성을 실험적으로 연구하였다. 그 결과로서 기존의 고압 EGR시스템 또는 배압조절밸브를 사용하는 저압 EGR시스템에 비하여 ETC를 적용한 저압 EGR시스템이 $NO_x$ 배출특성은 큰 차이가 없는 반면에, 연비 및 열효율이 향상되고 PM 저감에 연소효과를 나타내고 있음을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.49-57
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• 2016

본 연구에서는 열가수분해 기술을 이용하여 AI 발생으로 인해 살처분된 가금류 사체를 처리하고 연료화 가능성을 판단하고자 하였다. 실험결과 가금류 사체는 일부 모래를 제외하고 모두 액상화 되었으며, 운전온도 $190^{\circ}C$, 운전시간 60분에서 최적효율을 나타냈다. 열가수분해 후 발생한 액상생성물은 탄소 함유량과 발열량이 높고 회분의 함량이 낮아 연료화 하기에 좋은 조건을 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한 별도의 보조연료 투입 없이 연소 시 발생하는 폐열만을 활용해 열가수분해 설비를 운전하는 것이 가능하였으며, 연소 시 발생하는 배출가스는 대기에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.329-342
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• 2020

본 논문에서는 대도시 교통체증을 해결하기 위한 새로운 개념인 도심항공 모빌리티 (UAM; urban air mobility) 실현을 위해 필요한 요구도 분석을 수행하였다. 우선 UAM과 관련된 국내외 연구 개발 현황에 대해 살펴보았으며 상용화 준비 중인 다양한 형상의 비행체에 대해 장단점 및 임무 반경별 소요시간에대한 요구조건을 분석하였다. 또한, UAM의 시장 수용성을 분석하기 위해, 개인의 의식 및 신뢰성에 관한 요구조건을 파악하고, 항공기 유형별 사고율 데이터를 통해 안전성 요구 조건을 분석하였다. 인구가 밀집된 도심 지역에서 운용하기 때문에, 지역사회에 영향을 끼칠 수 있는 환경적 요인인 소음과 배기가스에 대해서요구조건 분석을 수행하였고, 항공기 성능과 관련된 요구조건과 인증 기준 및 FAA와 EASA의 감항기술기준에 대해서도 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1677-1683
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• 2015

배출가스 규제강화에 대응하기 위해 전자제어 디젤엔진의 적용으로 연료 분사량과 연료 분사시기를 정밀하게 제어하여 연료소비율과 출력 향상 및 소음과 진동이 감소되었다. 전자제어 디젤엔진 시스템의 성능을 유지하기 위해서는 연료압력을 정밀하게 제어하는 중요한 부품이 연료압력 레귤레이터이며 제어불량이 발생할 경우 연료압력이 정밀하게 제어되지 않아 시동불량, 시동지연, 가속불량, 엔진부조 등 이상 현상이 초래된다. 본 실험에서는 연료압력 레귤레이터의 고장에 따른 성능변화를 고찰하기 위하여 연료압력 레귤레이터 제어율에 변화를 주어 연료압력, 회수된 연료유량과 엔진회전수에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 실험결과, 연료압력 레귤레이터의 제어율이 기준에서 4-6% 정도 낮아지면 엔진회전수, 회수되는 연료유량의 변화가 크게 나타났으며 이 때 이상현상이 발생함을 확인하였다. 또한 이를 통하여 연료압력 레귤레이터의 고장 유무을 판단할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.335-343
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• 2019

최근 선박의 배기가스 규제가 강화되면서 연료소비량을 저감하기 위한 많은 방안들이 검토되고 있다. 그중에서도 선박으로부터 수집한 데이터를 활용하여 연료소모량을 예측하는 기계학습 모델을 개발하고자 하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 하지만 많은 연구들이 학습모델의 주요 변수 선정이나 수집데이터의 처리 방법에 대한 고려가 미흡하였으며, 무분별한 데이터의 활용은 변수 간의 다중공선성 문제를 야기할 수도 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 주성분 분석을 이용하여 선박의 연료소비를 예측하는 방법을 제시하였다. 13K TEU 컨테이너 선박의 운항데이터에 주성분 분석을 수행하였으며, 추출한 주성분으로 회귀분석을 수행하여 연료소비 예측모델을 구현하였다. 평가용 데이터에 대한 모델의 설명력은 82.99%이었으며, 이러한 예측모델은 항해 계획 수립 시 운항자의 의사결정을 지원하고 항해 중 에너지 효율적인 운항상태 모니터링에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.