• 제목/요약/키워드: Exhaust emission

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리튬이온전지 양극제조 공정에서 사용된 NMP를 회수하기 위한 하이브리드형 NMP 회수시스템 개발에 관한 연구 (Study on the Development of Hybrid NMP Recovery System for Recovering the Used NMP in Lithium Ion Battery Cathode Manufacturing Process)

  • 황순호;남승백;김동권;김양준;강성은
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권5호
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    • pp.289-296
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    • 2016
  • 리튬이온전지 양극활물질 제조공정의 용제로 사용되는 NMP(N-Methyl-2-Pyrrolidinone)는 전량수입에 의존하고 있으며 BASF와 ISP의 독과점에 따라 높은 가격을 유지하고 있다. 이로 인해 대부분의 리튬이온전지 제조업체들은 건조과정에서 배기되는 공기 중에서 NMP를 회수한 후 재사용하는 방식을 이용하고 있다. 국내에서는 주로 NMP의 친수성을 이용해 흡수탑에서 회수하는 흡수법을 사용한다. 이 방식으로 회수된 NMP의 순도는 80% 수준이며, 처리된 가스의 수분 함유량이 높아 100% 배기할 수밖에 없는 문제점이 있다. 본 연구에서는 냉각응축법과 농축법을 복합 구성하여 NMP 회수율이 99.6%, 회수된 NMP 순도가 96.1%인 하이브리드형 NMP 회수시스템을 개발하였다.

가정용 열병합 스털링 엔진을 위한 예혼합 버너의 연소 특성 (Combustion Characteristics of a Premixed Burner in a Stirling Engine for a Domestic Cogeneration System)

  • 안준;이윤식;김혁주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.211-216
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    • 2012
  • 화석 에너지 고갈에 따라 에너지의 합리적 이용이 요구되면서 가용 에너지를 고려한 열에너지의 계단식 활용이 적극적으로 검토되고 있다. 이와 같은 배경에서 1 kW 급의 스털링 엔진을 기반으로 한 열병합발전 시스템이 분산 에너지 시스템을 구축하는 단위로서 제안되었다. 1 kW 의 용량은 가정용에 적합하며, 가정에서 활용하기 위해서는 공간을 작게 차지하도록 하면서도 소음과 유해가스의 배출을 철저하게 차단해야 한다. 이러한 조건들을 충족시키며 효율이 높은 시스템을 개발하기 위하여 슬롯 형태의 예혼합 버너를 제안하였고 버너의 연소 특성을 파악하기 위하여 일련의 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 화염의 형상을 촬영하여 연소부하 및 공기비에 따른 연소 모드를 관찰하였고 배가스를 분석하여 연소 모드에 따른 배기 특성을 연구하였다.

커먼레일 디젤엔진의 운전조건이 나노크기 입자상 물질 배출특성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation of Nano-sized Particulate Matter Emission Characteristics under Engine Operating Conditions from Common Rail Diesel Engine)

  • 이형민;명차리;박심수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.508-514
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    • 2010
  • 본 논문은 커먼레일 디젤엔진의 정속운전시 배출되는 나노크기의 입자상 물질을 분석하는데 초점을 두었다. 디젤산화촉매 후단에서 나노입자상 물질의 개수농도 저감수준은 크지 않았으나 매연여과장치 후단에서 분석한 결과 1,000배 정도 저감되는 결과를 확인하였다. 고속 고부하 조건에서는 매연여과장치의 자연재생 효과로 인해 입자상 물질은 증가하였다. 연료분사시기를 BTDC $6^{\circ}CA$ 에서 ATDC $4^{\circ}CA$까지 지각시킨 결과 입자상 물질의 개수농도는 감소하였지만 최지각 조건인 ATDC $9^{\circ}CA$에서는 증가하는 결과를 확인하였다. EGR 적용시 핵화모드 입자상 물질은 저감되는 경향을 보였으며 축적모든 입자는 증가하였다.

수소 예혼합 가솔린 직접분사 엔진의 혼소특성에 관한 수치해석 연구 (A Study of Numerical Analysis on Mixed Combustion Characteristics in a Gasoline Direct Injection Engine with Premixed Hydrogen)

  • 배재옥;최민수;서현욱;전충환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.524-534
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    • 2013
  • Gasoline direct injection(GDI) engine has a high thermal efficiency, but it has a problem to increase carbon emissions such as soot and $CO_x$. In this study, the objective is to analyze numerically a problem for adding the hydrogen during the intake stroke so as to reduce the injected amount of gasoline in GDI engines. For selection of the base model, the cylinder pressure of simulation is matched to experimental data. The numerical analysis are carried out by a CFD model with the hydrogen addition of 2%, 3% and 4% on the volume basis. In the case of 3% hydrogen addition, the injected gasoline amount is only changed to match the maximum pressure of simulation to that of the base model for additional study. It is found that the combustion temperature and pressure increase with the hydrogen addition. And NO emission also increases because of the higher combustion temperature. $CO_x$ emissions, however, are reduced due to the decrease of injected gasoline amount. Also, as the injected gasoline amount is reduced for the same hydrogen addition ratio, the gross indicated work is no significant, But NO and $CO_x$ emissions are considerably decreased. On the order hand, $CO_x$ emissions of two cases are more decreased and their gross indicated works are higher obtained than those of the base model.

메탄올 개질 연료를 이용한 S.I. 엔진의 성능 및 배기 배출물 특성에 관한 연구 (An Experimental Study on the Performance and Characteristics of Emission for an S.I. Engine with Methanol-Reformulated Fuel)

  • 장영준;최승환;하철호;전충환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권9호
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    • pp.1193-1200
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    • 2001
  • There are many regulation test methods to be related with engine emissions such as CVS-75, D-13, ECE-15 modes and so on. Most of these modes are consisted of lots of transient conditions that have rapid acceleration, deceleration and cranking modes. In this experimental research, the engine characteristics of cranking, accelerating and power output in a S.I. engine were studied to compare with neat gasoline and alternative fuels of M30 (methanol 30%, aromatic series 32%, non-aromatic 38%) and M50 (methanol 50%, aromatic 30%, non-aromatic 20%) for performance and exhaust emissions. The results show that reformulated methanol fuels are better emissions reduction of 15.7% over than that of neat gasoline fuel especially in HC and CO emissions at cranking mode. And the accelerating performances coincide with the results of distillation curve. CO concentration for M50 fuel is varied in a just little for the condition of slow acceleration. At wide-open throttle condition, brake specific energy consumption of reformulated fuels is increased and thermal efficiency is some what lower than that of gasoline fuel.

선박 운전 환경에 따른 하이브리드 전기추진선박의 운전모드별 출력 특성에 관한 연구 (A study on characteristics of each operation mode for hybrid electric propulsion ship by operation circumstances)

  • 김종수;전현민;김덕기
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.245-250
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    • 2017
  • 전 세계적으로 온실가스 및 대기 오염물질 배출 저감을 위한 환경 규제가 강화되고 있고, 그에 따라 여러 가지 대책들이 마련되고 있다. 또한 환경오염 최소화와 더불어 효과적이고 합리적인 에너지 절감 방법에 대한 필요성이 점차 커지고 있는 실정이다. 선박 분야의 경우에는 친환경 선박 개발이 활발히 연구되고 있으며 배기가스 배출저감, 대체 연료 개발, 새로운 추진 방식의 선박 등이 이러한 연구 범주에 속한다. 본 논문에서는 하이브리드 전기추진선박에 대한 기본 개념을 제시하고, 선박 운전환경 분석에 따른 하이브리드 전기추진선박의 전력공급 시스템 배터리 단독 운전, 발전기 단독 운전 및 전 출력 운전 모드로 구성하고 각 운전 모드별 속도, 전류, 전압 및 출력 특성을 분석하였다.

Paint booth volatile organic compounds emissions in an urban auto-repair center

  • Cho, Minkyu;Kim, Ki-Hyun;Szulejko, Jan E.;Dutta, Tanushree;Jo, Sang-Hee;Lee, Min-Hee;Lee, Sang-hun
    • 분석과학
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    • 제30권6호
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    • pp.329-337
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    • 2017
  • A major concern regarding most auto-repair shops in residential areas is the emission of odorous volatile organic compounds (VOCs) into the local atmosphere, especially during painting operations. VOCs contribute to poor local air quality and are responsible for the perceived odor and discomfort experienced by local residents. Sixteen major VOCs (6 aromatic hydrocarbons and 10 aliphatic carbonyl compounds) were selected as potential target compounds. The site was an auto-repair shop located in a central region of Seoul, South Korea, where the air quality of the site has been a subject of residents' complaints. The sampling points were as follows: 1) in the painting booth with new (NB) or old (OB) removal system, (2) in the exhaust duct after new (ND) or old (OD) odor removal filter, and (3) 2 m below the discharge vent (4 m above the ground) (outdoor air, OA). Each sample was coded: (1) before painting (BP), (2) during painting (DP), and (3) after painting (AP). The toluene level in the duct with the new removal filter during painting (ND-DP) was 1.5 ppm (v/v), while it was 3.8 ppm (v/v) in the right duct with an old removal filter during painting (OD-DP). Accordingly, the effect of filter replacement was reflected by differences in VOC levels. Therefore, accurate monitoring of odorous VOCs is an important step to reduce odor nuisance from local sources.

화학반응수치해석을 이용한 HCCI기관의 예혼합기의 성층화성이 연소시의 압력 상승률에 미치는 영향 (Numerical Analysis of Effect of Inhomogeneous Pre-mixture on Pressure Rise Rate in HCCI Engine by Using Multizone Chemical Kinetics)

  • 임옥택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권5호
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    • pp.449-456
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    • 2010
  • HCCI 엔진은 고효율, 저공해를 실현할 수 있는 차세대 내연기관이다. 그러나 HCCI 엔진이 상용화되기 위해서는 몇 가지 문제점들이 해결되어야 한다. 그 중에서 가장 큰 문제점은 과도한 압력 상승률이 노킹을 발생시키기 때문에 운전영역이 제한되는 것이다. 이번 연구의 목적은 HCCI 엔진에서 압력상승률 저감을 위하여 온도 성층화와 농도 성층화 효과를 조사하는 것이다. 그리고 Multi-zone 모델을 이용한 화학반응 수치해석을 통하여 연소 및 배기가스 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 수치해석에서 2 단계 열발생을 가지는 DME와 1단계 열발생을 가지는 메탄을 사용하였다.

커먼레일 엔진에서 노킹 진단 알고리즘 구현 및 OBD-II 진단기 S/W 설계 방안 (Implement of Knocking diagnostic algorithm and design of OBD-II Diagnostic system S/W on common-rail engine)

  • 김화선;장성진;남재현;장종욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2446-2452
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    • 2012
  • 국내외의 배출가스 규제 강화에 부합하기위하여, 사용자 의도에 따른 연료 분사시기와 분사량 조절이 가능한 커먼레일 ECU를 제어할 수 있는 알고리즘 개발의 필요에 따라서 본 논문에서는 커먼레일 엔진 전용 ECU에 적용할 수 있는 노킹 판별 및 엔진 밸런스 보정이 가능한 노킹 진단 알고리즘을 구현하여 시뮬레이터로 개발하였다. 또한 운전자가 직접 차량을 진단하는 운전자 중심의 진단 서비스를 제공하고자 시뮬레이터의 결과를 OBD-II 표준에 의거하는 차량 위주의 진단기로 개발하고자 한다. 이를 위해 자동차 고장진단 신호 및 센서 출력 신호를 송수신하는 유선 시스템과 무선 시스템인 블루투스 모듈을 이용하여 실시간 통신이 제공될 수 있는 OBD-II 진단기 S/W 설계방안을 제안함으로써 차량의 연비향상 및 유해가스 저감을 통한 엔진의 효율성 향상을 실현하도록 한다.

국내산(國內産) RDF의 배출(排出)가스 특성(特性) 비교실험(比較實驗) (A Comparative Experiment on the Emission Gas Characteristics of Domestic RDF)

  • 박명호
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권6호
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    • pp.46-51
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    • 2007
  • 본 연구는 에너지의 합리적 이용 및 산업폐기물의 재활용을 위하여 고효율 폐기물 고형연료의 개발을 목표로 하였다. 이 분야의 대부분의 연구는 킬른과 같은 대형연소장치에 집중하여 연구가 이루어졌기 때문에 본 연구에서는 화격자연소방식인 열용량 $66{\sim}132m^2$ 규모의 소용량 열시스템에 초점을 맞추었다. 실험은 RDF, 코크스 및 폐타이어 3종류의 연료를 이용하여 질량값 및 열량값의 변화를 측정하였으며 CO, $CO_2$, NO, $NO_2$ 등의 연소가스 분석 실험을 수행하였다. 연소가스분석결과 RDF의 CO 농도값은 코크스와 폐타이어보다 높았으며. RDF 및 코크스의 NO, $CO_2$, $SO_2$의 농도값은 폐타이어보다는 낮은 값을 나타내었다.