• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권2호
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• pp.77-84
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• 2010

In this study, we tried to predict tractor power output, fuel consumption rate and work performance indirectly in order to develop an eco driving system. Firstly, we developed equations which could predict tractor power output and fuel consumption rate using characteristic curves of tractor power output. Secondly, with actual engine rpm determined by initial engine rpm and work load, tractor power output and fuel consumption rate were forecasted. Thirdly, with speed signals of GPS sensor system, it was possible to foresee tractor work performance and fuel consumption rate. Lastly, precision of the eco driving system was evaluated through tractor PTO test, and effects of the eco driving system were investigated in the plowing and rotary tilling operations. Engine rpm, power output, fuel consumption rate, work performance and fuel consumption rate per plot area were displayed in the eco driving system. Predicted tractor power outputs in the full load curve were well coincided with the actual power output of prototype, but small differences, 1 to 6 ㎾, were found in the part load curve. Error of the fuel consumption rate was 0.5 L/h, 4.5%, the greatest, and 1 to 3 L/h at the part load curve. It was shown that 69% and 53% of fuel consumption rates could be reduced in plowing and rotary tilling operations, respectively, when the eco driving system was installed in tractor.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.77-84
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• 2016

우리나라 교통부문 온실가스 배출량은 2012년 88백만tonCO2eq에 도달하였으며, 이 중 도로에서 발생한 배출량이 94%를 차지한다. 현재 에코드라이빙 교육 및 홍보 프로그램을 실시하고 있으나 도로선형을 고려한 친환경적 차량제어 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 고속도로를 대상으로 평면곡선부를 주행하는 차량의 연료효율적 주행 전략을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 먼저 설계지침에 따라 이상적인 평면곡선부를 설계하고 차량의 안전을 고려하기 위해 안전속도를 산정하였다. 설계한 평면곡선부의 구간별로 가 감속 시나리오를 설정하였으며 앞서 산정한 안전속도를 기준으로 속도를 제한하여 속도 프로파일을 생성하였다. 생성한 속도 프로파일에 도로 선형에 따른 차량 속도변환식을 적용하였으며 Comprehensive Modal Emission Model에 적용하여 연료소모량을 산정하였다. 초기속도별 최적 시나리오를 도출하였으며 도출한 에코드라이빙 전략을 검증하기 위해 실제 운전자 주행과 에코드라이빙 전략을 적용 시 연료소모량을 비교 분석하였다. 분석결과, 에코드라이빙 주행 시 운전자의 주행보다 평균 20.73% 연료소모량 감축효과가 나타나는 것으로 분석되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4B호
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• pp.412-421
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• 2011

선박경제운항이란 기상예측정보를 활용하여 연료소모량을 최소화하도록 선박을 운항하는 것으로서 최근 많은 시스템이 이를 위해 연구되고 있다. 기존의 시스템에서는 문제의 복잡성을 줄이기 위해 엔진의 출력을 고정하거나 속력을 일정하게 운항한다는 가정을 기반으로 접근하고 있다. 그러나 엔진출력을 잘 조절한다면 더 좋은 기상환경에서 선박이 운항할 수 있게 되어 연료소모량을 더욱 줄일 수 있다. 본 논문에서는 진화전략 알고리즘을 사용하여 항로의 세부구간별로 최적출력을 탐색할 수 있는 새로운 경제운항시스템을 제안하였다. 또한, 지리적 최단 경로를 찾을 수 있는 $A^*$ 알고리즘과 곡선 표현의 자유도를 높일 수 있는 방법을 사용함으로써 임의의 출발지와 목적지에 대해서 제안된 경제운항시스템을 적용할 수 있도록 하였다. 총 36가지의 운항 시나리오에 대해서 이 논문에서 제안된 시스템의 성능을 기존의 출력고정 운항방법과 비교한 결과, 운항소요시간은 거의 차이가 없으면서도 연료소모량을 평균적으로 1.3%, 최대로는 5.6% 개선시킬 수 있음을 관찰하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권3호
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• pp.73-82
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• 2017

2016년 12월 기준 우리나라 자동차 총 등록대수는 2100만대를 넘어섰으며, 이러한 영향으로 교통부문 온실가스 배출량도 매해 증가하였다. 연비와 온실가스 배출량에 영향을 미치는 주요 요인으로 알려진 주행 행태와 도로 조건을 고려한 주행전략을 개발하여 주행을 할 때, 높은 연비 개선 효과를 누릴 수 있을 것으로 판단하였다. 이에 본 연구는 오르막 구간과 곡선구간이 있는 복합 도로선형 구간에서의 연료 효율적인 주행전략 개발 및 연료소모량 절감 효과 분석을 목적으로 하였다. 도로의 시설 기준에 관한 규칙에 따른 도로지형을 설계하고, 다양한 시나리오를 선정하여 속도프로파일을 생성한 후, Comprehensive Modal Emission Model에 적용하여 연료소모량을 도출하였다. 연료소모량이 최소인 시나리오를 선택하였으며, 검증을 위해 일반 운전자의 주행과 최적주행전략의 연료소모량을 비교 분석하였다. 분석 결과, 최적 주행전략이 일반 운전자의 주행보다 연료소모량을 평균 21.2% 절감하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권8호
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• pp.551-557
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• 2022

군용항공기는 노후화로 인해 LRU 개조가 필요한 경우가 많다. 최근 KA-O 공중통제기에 대해 사출좌석 교체 및 항공전자장비 추가 등 LRU 개조가 진행되면서 연료소비곡선 상의 항공기 운용 무게중심이 요구 사양 범위를 벗어나게 되었다. 이러한 범위를 벗어난 무게중심은 적절한 방법을 도입하여 수정해야 한다. 본 연구에서는 KA-O와 같은 군용 소형항공기의 LRU 개조로 인해 변경된 공허중량 무게중심을 수정하고 검증하는 절차를 제안한다. 제안하는 방법에서는 LRU 수정에 따른 공허중량 무게중심의 변화를 종합적으로 관찰한 뒤, 다수의 밸러스트를 엔진 설치대에 추가되어 연료소비곡선의 공허중량 무게중심을 안전한 작동 범위로 복원시킨다. 제안된 밸러스트 배치는 다양한 작동 조건에 대한 응력 및 피로해석을 통해 설치를 검증한다. 공허중량 무게중심 수정에 대한 공개 정보가 많지 않은 점을 고려할 때 본 연구는 항공기 개조 시 공허중량 무게중심을 수정하고 검증하기 위한 절차를 제시한다는 점에서 큰 의의가 있다고 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.43-50
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• 2013

The stringent emission regulation and future shortage of fossil fuel motivate the research of alternative powertrain. In this study, a system of proton exchange membrane fuel cell has been modeled to analyze the performance of the fuel cell system for automotive application. The model is composed of the fuel cell stack, air compressor, humidifier, and intercooler, and hydrogen supply which are implemented by using the Matlab/Simulink(R). Fuel cell stack model is empirical model but the water transport model is included so that the system performance can be predicted over various humidity conditions. On the other hand, the model of air compressor is composed of motor, static air compressor, and some manifolds so that the motor dynamics and manifold dynamics can be investigated. Since the model is concentrated on the strategic operation of compressor to reduce the power consumption, other balance of components (BOP) are modeled to be static components. Since the air compressor model is empirical model which is based on curve fitting of experiments, the stack model is validated with the commercial software and the experiments. The dynamics of air compressor is investigated over unit change of system load. The results shows that the power consumption of air compressor is about 12% to 25% of stack gross power and dynamic response should be reduced to optimize the system operation.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.84-91
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• 2008

Due to increasing need for better emission characteristics and lower fuel consumption rate in automotive engines, alternative fuels are drawing more attentions recently. The GTL (gas to liquid) is the one of most favored candidates. In this study, emission characteristics are compared between diesel and GTL fuel in commercial 2.0 liter diesel engine and vehicle with CRDi(Common Rail Direct injection) system. The effects of injection timings on emission and fuel consumption rate are compared at various engine speeds and loads. Noticeable reduction in HC, CO and PM emissions are observed due to higher cetane number and low sulfur and aromatic contents in GTL. On the trade-off curve of NOx and PM(Particulate matter) GTL showed much more benefits than diesel, where about 30% of PM mass decreased at the same operating conditions. On CVS 75 mode test in vehicle, GTL showed an excellent emission enhancement, in which 50% of HC, 21% of PM, and 12% of NOx engine-out emissions are decreased compared to ULSD(Ultra low sulfur diesel) fuel.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.295-299
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• 2002

Specific fuel consumption or specific power output characteristics of an internal combustion engine are likely, in conventional applications, the most important operating criteria. In this work, the test method for the engine performance was introduced in a compression ignition(diesel) engine.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.58-64
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• 2002

A diesel engine has various merits such as high thermal-efficiency, superior fuel consumption and durability. Therefore the number of diesel engine in the world is increasing. As the seriousness of environmental pollution increases in the world, the method to reduce the noxious materials of CO2, NOx and P.M. is very important subject to correspond to exhaust gas regulations. A new concept, so called premixed charge compression ignition(PCCI), is focused among the various corresponding manners. In this study, we investigated the combustion characteristics of PCCI engine using a mixed fuels with that of commercial diesel engine. Finally we grasped a emission characteristics of PCCI engine. From this experiment, it could be found that NOx reduction is caused by the lower maximum temperature and soot reduction is caused by rapid combustion under diffusion combustion part. Also, it was found that 1st-combustion(cool flame) and 2nd-combustion(hot flame) is appeared in heat release curve, exhaust gas temperature is diminished and combustion variation is increased according to increasing of gasoline ratio.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권2호
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• pp.57-62
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• 2000

The effect of exhaust gas recirculation(EGR) on the characteristics of exhaust gas emissions, and SFC are experimentally investigated by four-cylinder, four-cycle and direct injection marine diesel engine. In order to reduce the soot contents in the recirculated exhaust gas to intake system of the engines, a soot removal system of a cylinderical-type scrubber is specially designed and manufactured for the experimental system. (1) SFC is increased in downward convex curve style with increasing excess air ratio, it is increased with increasing EGR rate at the same excess air ratio. (2) NOx emission is reduced in downward convex curve style with increasing excess air ratio, it is reduced with increasing EGR rate at the same excess air ratio. (3) Soot emission is decreased in downward convex curve style with increasing excess air ratio, it is reduced with increasing EGR rate at the same excess air ratio. (4) CO emission is increased in nearly straight line style with increasing excess air ratio, it is increased with increasing EGR rate at the same excess air ratio. (5) HC emission is not constant tendency with increasing excess air ratio, it is increased with increasing EGR rate at the same excess air ratio.