• Korean Journal of Chemical Engineering
• /
• 제35권11호
• /
• pp.2164-2171
• /
• 2018

Heavy duty diesel vehicles deteriorate urban air quality by discharging a large volume of air pollutants such as soot and nitrogen oxides. In this study, a newly introduced auxiliary device a fuel activation device (FAD) to improve the combustion efficiency of internal engines by utilizing the cavitation effect was closely investigated by the fluid flow mechanism via a numerical analysis method. As a result, the FAD contributed to fuel atomization from the injection nozzle at lower inlet pressure by reducing the pressure energy. The improved cavitation effect facilitated fuel atomization, and ultimately reduced pollutant emission due to the decrease in fuel consumption. The axial velocity along the flow channel was increased 8.7 times with the aid of FAD, which improved the primary break-up of bubbles. The FAD cavitation effect produced 1.09-times larger turbulent bubbles under the same pressure and fuel injection amount than without FAD.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2018년도 공동국제학술발표회
• /
• pp.167-167
• /
• 2018

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제55권6호
• /
• pp.2206-2214
• /
• 2023

The existing wet reconversion processes for the recovery of scraps generated in manufacturing of nuclear fuel are complex and require several unit operation steps. In this study, it is attempted to simplify the recovery process of high-quality fuel-grade UO₂ powder. A novel wet reconversion process for uranyl nitrate hexahydrate solution is suggested by using a newly developed pulsed fluidized bed reactor, and the resultant chemical characteristics are evaluated for the intermediate ammonium uranate hydrate product and subsequently converted UO₂ powder, as well as the compliance with nuclear fuel specifications and advantages over existing wet processes. The UO₂ powder obtained by the suggested process improved fuel pellet properties compared to those derived from the existing wet conversion processes. Powder performance tests revealed that the produced UO₂ powder satisfies all specifications required for fuel pellets, including the sintered density, increase in re-sintered density, and grain size. Therefore, the processes described herein can aid realizing a simplified manufacturing process for nuclear-grade UO₂ powders that can be used for nuclear power generation.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.985-994
• /
• 2018

바이오중유란 다양한 동 식물성 유지, 지방산 메틸에스테르, 지방산 에틸에스테르 및 그 부산물을 혼합하여 제조된 제품이며, 국내 기력 중유발전기의 연료(B-C)로 사용되고 있다. 그러나 이러한 바이오중유의 원료 조성 때문에 발전기의 보일러로 이송되는 연료펌프, 유량펌프, 인젝터 등의 연료 공급시스템에서 마찰마모를 유발할 경우 심각한 피해를 초래 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 발전용 바이오중유의 다양한 원료들의 연료특성과 이에 따른 윤활성을 평가하고, 발전기의 마찰마모 저감을 위한 발전용 바이오중유의 연료 구성 방안을 제시하였다. 발전용 바이오중유 원료물질의 윤활성(HFRR)은 평균 $137{\mu}m$이며, 원료물질에 따라 차이가 있으나 $60{\mu}m{\sim}214{\mu}m$ 분포를 보이고 있다. 이 중 윤활성이 좋은 순서는 Oleo pitch > BD pitch > CNSL > Animal fat > RBDPO > PAO > Dark oil > Food waste oil이다. 발전용 바이오중유의 원료 물질 3종으로 구성된 바이오중유 평가시료 5종에 대한 윤활성은 평균 $151{\mu}m$이며, $101{\mu}m{\sim}185{\mu}m$ 분포를 보이고 있다. 이 중 윤활성이 좋은 순서는 Fuel 1 > Fuel 3 > Fuel 4 > Fuel 2 > Fuel 5이다. 바이오중유 평가시료(평균 $151{\mu}m$)는 C중유($128{\mu}m$) 대비 낮은 윤활성을 나타내었다. 이는 발전용 바이오중유가 지방산 물질로 구성되어 있어 C중유보다 파라핀, 방향족 성분 함량이 낮아 점도가 낮고, 산가가 높기 때문에 산성 성분에 의한 윤활막 형성 저해에 따른 것으로 판단된다. 따라서, 적정 수준의 마찰마모 저감을 위해 윤활성을 증가 시킬 수 있는 바이오중유의 원료로서 Oleo pitch, BD pitch를 60% 이상 함유할 경우 연료 제조 시 윤활성 증가가 예상된다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.35-48
• /
• 2013

바이오디젤은 식물성유지, 동물성유지 그리고 폐식용유를 전이에스테르화 반응을 시켜 만들어진 것으로 경유를 대체할 수 있는 연료이다. 본 연구에서는 다양한 원료의 식물성유지 (대두유, 폐식용유, 유채유, 면실유, 팜유)로부터 얻어진 바이오디젤의 연료 특성을 알아보았다. 다양한 식물성유지 원료로부터 얻어진 바이오디젤은 지방산메틸에스테르 함량, 동점도, 인화점, 필터막힘점, 글리세린 함량을 분석하였다. 바이오디젤의 품질기준과 시험방법은 한국 표준과 유럽 표준인 EN14214에 따라 시험하였다. 대두유, 폐식용유, 유채유, 면실유 바이오디젤은 불포화지방산이 많이 포함되어 있는 반면에 팜유 바이오디젤은 포화지방산이 많이 함유되어 있다. 저온특성, 동점도, 산화안정도와 같은 바이오디젤의 연료 특성은 지방산메틸에스테르의 구성 성분과 관련이 깊다.

• 에너지공학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.88-95
• /
• 2014

일반적으로 황분계 부취제는 연료가스에 인한 가스중독, 발화, 폭발 등의 사고를 방지하고, 배출가스에 의해 연료 가스 누출의 즉각적으로 손쉽게 검출할 수 있도록 LPG, LNG 그리고 도시가스와 같은 연료가스에 첨가 사용하고 있다. 본 연구에서는 새로운 비황분계 부취제(K-Petro S-Free)를 사용한 LPG 혼합연료의 엔진 성능과 배출가스(CO, THC, $CO_2$, $NO_x$, $SO_2$ ) 특성을 살펴보았다. 새로운 비황분계 부취제를 40mg/kg를 혼합한 LPG 연료(여름용, 겨울용)와 현재 사용 중인 황분계 부취제 (EM, ethyl mercaptan)를 혼합한 LPG 연료의 엔진 성능과 배출가스 특성을 실험하였다. 비황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료의 엔진 성능은 황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료와 비교할 때 비슷한 결과를 보여 주었다. 한편, 비황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료의 엔진 배출가스 중 CO, THC, $CO_2$, $NO_x$은 황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료와 비교할 때 비슷한 특성을 보였다. 그러나 2,000rpm에서 배출가스 중 $SO_2$은 비황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료가 황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료보다 83% 감소하는 우수한 결과를 보였다.

• 에너지공학
• /
• 제23권4호
• /
• pp.9-18
• /
• 2014

시험방법 중 현재 국내 자동차 연비계산 방법은 차대동력계에 시험차량을 설치한 후, 주어진 시험모드(FTP-75 & HWFET 모드 등)에 따라 차량을 주행하여 측정되어지는 배출가스 결과를 가지고 계산에 의해 연비를 구하는 방식인 카본발란스 측정법(Carbon balance method)을 이용하고 있다. 이때 사용하고 있는 카본발란스 측정법은 시험방법 개발 당시의 표준연료에 대해 연료물성을 구하고, 이때 구하여진 상수 값과 시험에서 측정되어진 THC, CO, $CO_2$ 값을 가지고 계산하게 된다. 그러므로 시험할 때마다 매번 바뀌게 되는 사용 연료의 연료물성 특성은 정확히 고려되지 않게 된다. 주어진 시험연료에 따라 엔진성능 및 배출가스 결과가 변하게 되고, 많은 대체연료가 나오고 있는 현 시점에서 시험연료의 물성 특성을 연비계산 시에도 고려해야만 된다고 생각된다. 본 연구에서는 기존에 사용하고 있는 카본발란스법과 실제 시험에 사용된 연료의 유량을 측정하는 유량측정 방법을 이용한 결과를 비교하여, 시험에 사용된 연료의 물성 특성을 고려할 수 있는 방법을 연구함으로서, 다양해지고 있는 연료의 물성 특성을 고려해 줄 수 있는 개선된 연비측정 방법을 검토해 보고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.21-30
• /
• 2008

전력 에너지 소비의 급격한 증가와 환경오염, 화석연료의 고갈, 그리고 고유가에 대한 에너지 자원의 대처방안으로 신재생 에너지원에 대한 연구가 진행되고 있다. 다양한 대체 에너지들 중에서 연료전지 발전은 지속적인 원료공급시 연속적으로 화학반응 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술로서 연료비 부담이 없으며, 에너지 변환효율이 높고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다. 또한 소규모 구성과 복합 구성이 가능하고, 전형적인 발전시스템과 달리 기계적인 진동과 소음이 낮다. 이처럼 연료전지를 이용한 발전시스템 분야의 연구와 실용화가 진행되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 PSCAB/EMTDC를 사용하여 삼상 380[V], 50[kW]급 연료전지 발전시스템의 모델링 및 구성된 연료전지 발전시스템의 전력신호를 웨이블릿 기법으로 분석하고, 분석된 결과를 전력품질의 관점으로 평가하여 해당 시스템의 모의 성능을 평가하고자 한다. 이를 통하여 보다 상세한 연료전지 발전 모델과 운전에 따른 문제점을 도출할 수 있으며, 특히 계통연계 시 발생하는 다양한 전력품질 및 신호 특성을 선행하여 연구할 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.81-86
• /
• 2007

Biodiesel fuel that consists of saturated and unsaturated long-chain fatty acid alkyl esters is an alternative diesel fuel produced from vegetable oils or animal fats. However, air causes autoxidation of biodiesel fuel during storage, which can reduce fuel quality by adversely affecting its properties, such as the kinematic viscosity and acid value. One approach for improving the resistance of fatty derivatives to autoxidation is to mix them with antioxidants. This study investigated the effectiveness of five such antioxidants in mixtures with biodiesel fuels produced by three biodiesel manufacturers : tert-butylhydroquinone (TBHQ), butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), propyl gallate (PrG) and $\alpha$-tocopherol. Oxidation stability was determined using Rancimat equipment. The results show that TBHQ, BHA, and BHT were the most effective and $\alpha$-tocopherol was the least effective at increasing the oxidation stability of biodiesel. This study recommends that TBHQ and PrG be used for safeguarding biodiesel fuel from the effects of autoxidation during storage.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
• /
• pp.1377-1380
• /
• 2008

An irradiation test of a nuclear fuel rod having external and internal tube structure was planned for a performance. To establish fabrication process satisfying the requirements of irradiation test, micro-TIG welding system for fuel rods was developed, and preliminary welding experiments for optimizing process conditions of fuel rod was performed. Fuel rods with 15.9mm diameter and 0.57mm wall thickness of cladding tubes and end caps have been used and optimum conditions of endcap welding have been selected. In this experiment, the qualification test was performed by tensile tests, helium leak inspections, and metallography examinations to qualify the endcap welding procedure. The soundness of the welds quality of a dual cooled fuel rods has been confirmed by mechanical tests and microstructural examinations.