• 한국연소학회지
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• 제13권1호
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• pp.10-16
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• 2008

Numerical simulations of freely propagating premixed flames burning mixtures of methane and chlorinated hydrocarbons in fuel are performed at atmospheric pressure in order to understand the effect of chlorinated hydrocarbons on the formation of nitrogen oxide. A detailed chemical reaction mechanism is used, the adopted scheme involving 89 gas-phase species and 1017 elementary forward reaction steps. Chlorine atoms available from chlorinated hydrocarbons inhibit the formation of nitrogen oxides by lowering the concentration of radical species. The reduction of NO emission index calculated with thermal or prompt NO mechanism is not linear and is probably related to the saturation effect as $CH_3Cl$ addition is increased, In the formation or consumption of nitrogen oxide, the $NO_2$ and NOCl reactions play an important role in lean flames while the HNO reactions do in rich flames. The molar ratio of Cl to H in fuel has an effect on the magnitude of NO emission index.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.981-986
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• 2015

지구온난화에 대한 심각성이 대두되면서 선박부문의 온실가스 배출에 관한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이에 반하여 국내 연구 수준은 기초에 그치고 있다. 본 논문에서는 선박으로부터 배출되는 이산화탄소의 여러가지 저감대책 중에서 운항손실과 투자비용을 최소화하면서 수행할 수 있는 방법으로 전자제어엔진 사용, 트림 최적화, 프로펠러 연마 및 친환경 방오도료의 사용을 선정하였다. 선정된 저감대책들을 운항실습선에 적용하여 시험 운항을 실시하였고 연료소비율에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 각 대책들은 약 1~5%의 연료소비율 저감 효과가 있었고 이를 에너지효율운항지수 산출에 적용하면 약 1~5%를 감소시키는 것을 알 수 있었다. 향후 국제적 환경규제를 제정할 때 우리나라에게 유리하도록 대응하기 위해서는 에너지효율운항지수에 대한 연구에도 지속적인 노력이 필요하다고 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1163-1168
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• 2011

압축착화 방식의 디젤엔진은 스파크점화 방식의 가솔린 엔진에 비하여 열효율이 높아 연비가 향상되고 그 결과 $CO_2$ 저감효과도 높다. 또한 디젤엔진은 점화계통 장치의 불필요 등 기존 엔진의 개조비용이 적어 세탄가가 높은 바이오연료의 적용엔진으로서 적합한 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 식물성 자트로파유, 대두유 2종의 바이오연료와 경유연료의 분무특성을 비교 분석하였다. 실험변수로서는 분사압력과 자트로파 연료의 경우는 혼합비율(BD3, BD5, BD20)을 달리하였다. 분사압력은 500bar, 1000bar, 1500bar 및 1600bar로 설정하고 분사기간은 500ms로 동일하게 하였다. 본 연구의 결과로서, 사용한 바이오디젤 연료의 종류 및 분사압력 변화에 대한 분무거동특성(분무각)의 변화는 뚜렷하지 않으나, 고압분사의 경우가 분무각이 약간 감소하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.335-342
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• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.181-187
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• 2008

Recently, alternative fuels are drawing more attentions due to the increasing need for lower emission characteristics and fuel consumption rate in automotive engines. The GTL(gas to luquid) is the one of most favored candidates. It has higher cetane number(more than 75) and almost negligible sulphur and aromatic contents. Therefore, enhanced emission characteristics are expected even in the application in diesel engines without any modification. In this study, the cylinder pressure and heat release, emission characteristics with fuel injection timings are compared between diesel and GTL fuel in the single cylinder diesel engine. Noticeable reduction in PM, THC and CO emission are observed due to lower sulphur and aromatic contents in GTL. Also, the ignition delay decreased due to higher cetane number of GTL, which slightly decreased the amount of NOx emissions. With the retards of main injection timing, NOx decreases more for the case of GTL, while the level of THC and CO emissions still remains lower than the case of diesel. Therefore, there is much room for the control of injection timing for NOx reduction without sacrificing THC and CO emissions. With the retards of main injection timing, Small size distribution of PM became lager and there amount increased. But from all conditions, size distribution of PM for the case GTL was lower than Diesel.

• 한국안전학회지
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• 제39권2호
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• pp.75-86
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• 2024

Hydrogen has been selected as one of the key technologies for reducing CO₂ emissions to achieve carbon neutrality by 2050. However, hydrogen safety issues should be fully guaranteed before the commercial and widespread utilization of hydrogen. Here, a bow-tie risk assessment is conducted for the hydrogen fuel supply system in a gas turbine power plant, which can be a mass consumption application of hydrogen. The bow-tie program is utilized for a qualitative risk assessment, allowing the analysis of the causes and consequences according to the stages of accidents. This study proposed an advanced bow-tie method, which includes the barrier criticality matrix and visualized maps of quantitative risk reduction. It is based on evaluating the importance of numerous barriers for the extent of their impact. In addition, it emphasizes the prioritization and concentrated management of high-importance barriers. The radar chart of a bow tie allows the visual comparison of risk levels before/after the application of barriers (safety measures). The risk reduction methods are semi-quantitatively analyzed utilizing the criticality matrix and radar chart, and risk factors from multiple aspects are derived. For establishing a secure hydrogen fuel storage system, the improvements suggested by the bow-tie risk assessment results, such as 'Ergonomic equipment design to prevent human error' and 'Emergency shutdown system,' will enhance the safety level. It attempts to contribute to the development and enhancement of an efficient safety management system by suggesting a method of calculating the importance of barriers based on the bow-tie risk assessment.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제9권1호
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• pp.10-17
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• 2012

Nowadays, the demand of energy saving is increasing more and more while the natural resources have been exhausted. Besides, the emission gas caused by vehicles has been being a serious environment problem. Therefore, many studies have been carried out, especially focusing on braking energy regeneration, in order to save energy as well as reduce emission of mobile vehicles. In this paper, we propose a closed-loop hydrostatic transmission for braking energy regeneration with two configurations to reduce the energy consumption by recovering the braking energy. The effectiveness of the proposed system was verified by simulation. The simulation results indicated that the pressure coupling configuration gave better performance in comparison to flow coupling configuration about 40.8%, 61.7% and 53.8% reduction of fuel consumption in 10 mode, 10 mode modified profile and highway schedules, respectively.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1238-1243
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• 2022

국제해사기구(IMO)를 필두로하여 국제적으로 선박에 대한 배출가스 규정을 강화하고 있으며, 대한민국 정부도 온실가스 감축을 위한 기본 로드맵을 설정하는 등 배출가스 저감을 위한 대책 마련이 절실한 상황이다. 또한, 국내 연안을 항해하는 선박에서 배출되는 온실가스 배출량 중 90.6%를 차지하고 있는 어선에 적용가능한 효율적이고 배출가스량이 감소가능한 새로운 추진시스템의 도입이 절실하다. 본 연구에서는 국내 연안어선에 적용가능한 전기복합 추진시스템을 제안하고, 전기복합 추진시스템이 적용가능한 대상선박을 선정하였다. 선정된 기존 대상어선에 탑재된 추진시스템과 비교하여 개발된 전기복합 추진시스템을 적용할 경우 발생할 수 있는 예상 연료소모량을 비교하기 위한 시뮬레이션 시스템을 Matlab/Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션을 통해 기계식 추진시스템, 전기복합 추진시스템(배터리 육상충전을 하지 않은 경우, 육상충전을 한 경우)간의 연료소모량 결과를 확인하였으며 전기복합 추진시스템을 적용하는 경우 약 13%, 16%의 연료소모량이 감소될 수 있는 것을 보여주는 결과를 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.363-369
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• 2000

Due to environmental problem for reduction in fuel consumption, vehicle emission and etc., many automotive makers are trying to reduce the weight of the vehicle. The most effective way to reduce the weight of vehicle is to use lighter materials, aluminum, plastics. Aluminum Space Frame has many advantages in weight reduction, body stiffness, ease of model change and so on. So, most of automotive manufacturers are attempting to develope Aluminum Space Frame body. For these reasons, we have developed Aluminum Intensive Vehicle based on steel monocoque body with Hyundai Motor Company. We achieved about 30% weight reduction, the stiffness of our model was higher than that of conventional steel monocoque body. In this paper, with optimization using FEM analysis, we could get more weight reduction and body stiffness increase. In the long run, we analyzed by means of simulation using PAM-CRASH to evaluate crush and crash characteristic of Aluminum Intensive Vehicle in comparison to steel monocoque automotive.

• 에너지공학
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• 제18권4호
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• pp.230-238
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• 2009

우리나라는 에너지 절약 및 온실가스 배출저감 기술 중 하나로써 소형 열병합 발전과 소형 연료전지 열병합 발전을 연구해 왔으며 정책적으로 이를 보급하려고 한다. 기존의 석탄화력발전설비, 복합화력발전설비, 석유 화력발전설비를 열병합 발전설비로 대체하는 시나리오를 작성하여 에너지소비량과 온실가스 배출량의 변화추이를 에너지 경제 모델인 LEAP (Long-range Energy Alternative Planning system)을 이용하여 정량적으로 분석하였다. 2019년을 기준으로 열병합 발전설비를 석탄화력발전설비와 교체하였을 경우, 온실가스 배출량이 약 6.34%가 감소하였고 복합화력발전설비와 교체하였을 경우, 온실가스 배출량이 약 0.8%가 증가하였으나 열병합발전설비의 열생산량을 고려해주면 배출량이 감소하는 경향을 보일 것으로 사료된다. 석유화력발전설비를 열병합발전설비로 대체할 경우, 온실가스 배출량이 약 0.8% 감소할 것으로 예상된다.