• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권5호
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• pp.572-579
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• 2006

Accurate heat release analysis based on the cylinder pressure trace is important for evaluating combustion process of diesel engines. However, traditional single-zone heat release models (SZM) have significant limitations due mainly to their simplified assumptions of uniform charge and homogeneity while neglecting local temperature distribution inside cylinder during combustion process. In this study, a heat release analysis based on single-zone model has been evaluated by comparison with computational simulation result using Fire-code, which is based on multidimensional model (MDM). The limitations of the single-zone assumption have been estimated, To overcome these limitations, an improved model that includes the effects of spatial non-uniformity has been applied. From this improved single-zone heat release model (Improved-SZM), two effective values of specific heat ratios, denoted by ${\gamma}_V$ and ${\gamma}_H$ in this study, have been introduced. These values are formulated as the function of charge temperature changing rate and overall equivalence ratio. Also, it is applied that each equation of ${\gamma}_V$ and ${\gamma}_H$ has respectively different slopes according to several meaningful periods during combustion progress. The heat release analysis results based on improved single-zone model gives a good agreement with FIRE-code results over the whole range of operating conditions of target engine, Hyundai HiMSEN H21/32.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.25-33
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• 2017

본 논문에서는 액체산소/케로신을 추진제로 사용하는 핀틀 인젝터 로켓엔진의 연소성능을 확인하였다. Rectangular slot 1열 인젝터의 연소성능을 개선하기 위하여 2열 배치를 통해 BF (Blockage Factor)를 0.7~1.0으로 변화하였고, 2열 설계 변수로 1열/2열의 간격, 면적비, 가로세로비를 고려하였다. 실험 결과 92.4 ~ 96.9%의 특성속도효율을 확인하였고, 1열 인젝터 특성속도효율 86.8%와 확연한 차이를 보였다. Rectangular slot 2열 적용 시 BF 0.85에서 최적의 연소성능을 보임을 확인하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제28권2호
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• pp.465-472
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• 2016

본 연구에서는 2010년부터 2014년까지 최근 5년간 우리 나라 주변해역에서 발생하여 중앙해양안전심판원의 재결을 마친 1417건의 해양사고에 대해 이를 25개 요인별로 분류하고, SPSS 통계 프로그램에 의한 주성분분석(Principal Component Analysis; PCA)을 행하여 이들 각 요인들의 상관성 및 주요 해양원인을 분석 고찰하였다. 얻어진 주요한 결과들을 요약하면 다음과 같다. 1. 해양사고의 주된 원인은 기관설비취급불량, 화기취급불량, 항행법규소홀, 침로선정유지불량, 경계소홀 등 기관실 및 조타실 관련 인적요인에 의해 발생한다. 2. 조타실 관련 인적요인에 의해 발생하는 사고는 충돌과 좌초 등이 큰 비중을 차지하며, 기관실 관련 인적요인에 의해 발생하는 사고유형은 주로 기관손상이나 화재폭발 등이다. 3. 주성분분석의 결과 제1주성분은 해양사고의 출현율을, 제2주성분은 해양사고의 원인을, 제3주 성분은 해양사고의 유형을 나타낸다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.120-125
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• 2002

KSR-III 축소(I) 기본형 엔진에 대한 연소 시험을 실시한 결과 분사면의 내열 특성이 불량한 것으로 판명되었으며, 이에 기본형 엔진의 설계를 다각도로 수정한 축소(I) 수정형 엔진을 제작하게 되었다. 주요 설계 파라미터는 주분사기의 배열, 주분사기의 충돌각, 열차폐코팅이었으며 이들에 대한 시험적 연구를 수행하고 각 디자인에 대한 엔진 성능 및 내열 성능을 비교하였다. 내열 성능은 직교배열의 경우, 주분사기 충돌각이 작은 경우, 열차폐 코팅이 있는 경우 향상되는 경향을 보였으며, 일부는 30초 시험을 통해서 적절한 내열 성능을 보여주었다. 그에 따른 엔진 성능의 변화를 살펴보면 5% 범위 이내에서 성능 차이를 보이는데, 방사배열의 경우가 직교배열의 경우보다 성능이 높고, 주분사기 충돌각 $15^{\circ}$의 경우가 $20^{\circ}$의 경우보다 오히려 높게 나타났다. 또한, 저주파 연소불안정성의 측면에서는 충돌각이 작을수록, 방사형 배열보다는 직교형 배열의 경우 불안정 특성이 큰 것으로 판명되었다. 이러한 내열 성능 및 엔진 성능의 변화는 분무 특성의 변화 및 이에 의한 화염 구조의 변화에 기인하는 것으로 보이며, 보다 심도 있는 분석을 위해 추가적인 연구가 필요하다.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.135-141
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• 2005

본 논문에서는 와류형 및 충돌형 분사기를 가진 액체로켓엔진용 축소형 연소기의 기본 설계 및 상세설계에 대해 기술하였다. 와류분사기는 내부에 액체산소 외부에 케로신을 공급하여 노즐 내부 또는 외부에서 혼합하는 구조를 가지고 있다. 축소형 연소기는 분사기 헤드, 삭마 냉각방식의 내열재 연소실 그리고 물냉각 노즐로 구성되어 있다. 분사기 헤드는 18개의 주 분사기, 하나의 중앙 분사기, 연료 메니폴드, 산화제 매니폴드 그리고 추진제 분배기 등으로 구성되어 있다.

• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.54-59
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• 2022

이 논문은 LPG 자동차 엔진의 타이밍벨트, 캠샤프트포지션센서 및 점화코일에 대한 고장사례에 관련된 연구이다. 첫 번째 사례는, 엔진의 프론트 케이스 브래킷장착을 할 때 12mm 볼트를 조이면서 과대한 토크로 인해, 볼트가 체결부에서 분리되어 크랭크축의 스프로킷에 끼여 타이밍벨트와 스프로킷의 이사이에 벨트 간섭에 의해 벨트가 끊어진 것을 확인하였다. 두 번째 사례는, 실린더 헤드부에 설치되어 있는 캠샤프트 포지션 센서와 캠축 감지부의 간극이 너무 작아 센서의 펄스신호불량에 의한 컴퓨터의 인식불량으로 인해 엔진의 부조화현상이 발생된 것을 확인하였다. 세 번째 사례는, 2번 점화코일의 내부불량으로 인해 점화를 할 때 점화코일에서 불꽃이 누설되어 엔진의 부조화 현상이 발생된 것을 확인하였다. 따라서, 차량관리자는 이러한 현상이 발생되지 않도록 철저한 차량점검을 해야한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.353-358
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• 2009

75톤급 액체로켓엔진의 성공적인 개발을 위해서는 각 구성품에 대한 다수의 시험이 수행되어야 하며 이러한 상황은 연소기에서도 동일하다. 하지만 한국항공우주연구원에서 운용 중인 시험설비는 75톤급 연소기를 정상 추력으로 수행하기에는 부족하다. 연소기 개발 시험에 접어들기 이전에 시험설비는 준비가 되어야 하기 때문에 시험설비의 구축이 급박하다. 본 논문에서는 이와 같은 긴급한 필요성으로 수행한 75톤급 액체로켓엔진 연소기 시험설비의 기본설계 내용을 기술한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.60-65
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• 2004

Numerical simulations and experiments have been carried out to investigate the effect of fuel injection nozzles on the combustion and NOx formation processes in a medium-speed marine diesel engine. Spray visualization experiment was performed in the constant-volume high-pressure chamber to verify the numerical results on the spray characteristics such as spray angle and spray tip penetration. Time-resolved spray behaviors were captured by high-speed digital camera and analyzed to extract the information on the spray parameters. Spray and combustion phenomena were examined numerically using FIRE code. Wave breakup and Zeldovich models were adopted to describe the atomization characteristics and NOx formation processes. Numerical results were verified with experimental data such as cylinder pressure, heat release rate and NOx emission. Finally, the effects of fuel injection nozzles on the engine performance were investigated numerically to find the optimum nozzle parameters such as fuel injection angle, nozzle hole diameter and number of nozzle holes. From this study, the optimum fuel injection nozzle (nozzle hole diameter, 0.32 mm, number of nozzle holes, 8 and fuel injection angle, $148^{\circ}$) was selected to reduce both the fuel consumption and NOx emission. The reason for this selection could be explained from the highest fuel-air mixing in the early phase of injection due to the longest spray tip penetration and the highest heat release rate after $19^{\circ}$ ATDC due to the increased injection duration.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.15-20
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• 2009

대도시 대기질 개선을 위한 정부 정책에 의해 1990년대 이후 천연가스 차량의 보급 대수는 계속 증가하고 있다. 그러나 천연가스 차량은 환경면에서 유리한 대신 화재 발생 시 대형 사고가 잠재하므로 항상 안전에 대한 대책이 요구된다. 천연가스 차량에 장착되는 여러 가지 연료 부품 중 체크밸브는 연료용기에 충전된 고압의 천연가스가 연료주입구를 통해 외부로 방출되지 않도록 하는 안전장치로서 반 복사용에 따른 내구성이 보장되어야 하는 부품이다. 본 연구에서는 천연가스 차량용 체크밸브를 대상으로 반복 사용시험, 극한 떨림시험에 따른 내구성능과, 압축기 오일에 의한 밸브 씰의 영향을 평가하였다. 실험 결과 천연가스 차량에 사용되고 있는 체크밸브는 인증규정을 만족하였지만 압축기 오일에 오랫동안 노출될 경우 밸브 씰의 누설방지 기능에 문제를 발생시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.37-44
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• 2005

가스계소화설비인 $CO_2$소화장치의 구성 중 $CO_2$노즐수에 따른 유동특성 및 $CO_2$소화제 농도분포를 분석하기 위하여 $CO_2$ 노즐수를 변화시키면서 전산모사실험을 3차원 비정상상태로 수행하였다. 실제 선박의 기관실을 방호공간으로 선정하여 유동장과 $CO_2$소화제 농도장을 계산하였다. $CO_2$소화제 노즐수를 2개에서 4개로 증가시킬 경우는 낮은 농도분포를 나타냈고, $CO_2$소화제 노즐수를 6개 이상으로 증가시킬 경우는 전 영역에 영향을 미치는 재순환 유동이 형성되었다. $CO_2$소화제 노즐수를 4개 이상 증가시킬 경우는 0.36이하의 등농도선대가 확장 또는 수축되었다. 따라서 $CO_2$ 소화장치 설계 시 적정한 소화제노즐수와 노즐배열을 고려해야 할 것으로 생각된다.