• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권3호
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• pp.275-281
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• 2007

GTL (Gas To Liquid) has the potential to be used in diesel engines as a clean alternative fuel due to advantages in emission reduction, particularly soot reduction. Since the physical properties of GTL fuel differ from those of diesel fuel to some extent, studying how this difference in characteristics of GTL and diesel fuels affects spray and combustion in diesel engines is important. In this study, visual investigation of sprays and flames from GTL and diesel fuels in a vessel simulating diesel combustion was implemented. The effects of various parameters and conditions, such as injection pressure, chamber temperature and pilot injection on liquid-phase fuel length and auto-ignition delay were investigated. It was determined that GTL has a somewhat shorter liquid-phase fuel length, which explains why there is less contact between the fuel liquid-phase and flame for GTL fuel compared to diesel fuel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.998-1003
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• 2006

본 연구에서는 디젤기관의 친환경 대체연료인 GTL 연료 사용으로 인한 기관성능 및 배출가스의 특성을 알아보기 위하여 12,000cc급 대형디젤기관을 기관성능 모드에서 GTL 및 ULSD 연료를 사용하여 실험 분석하였으며 단일 모드를 사용하여 기관 속도 및 부하에 따른 배출가스 특성을 파악하였고, 최종적으로 2006년 현재 국내 규제시험 모드이고 유로IV 규제 모드인 ESC 모드를 사용하여 GTL연료의 성능 및 배출가스의 배출 특성을 분석하여 현재 운행 중인 대형디젤기관으로의 적용 가능성을 검토하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.39-45
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• 2009

An experimental research with 2.0 liter 4-cylinder turbocharged diesel engine was carried out to investigate the combustion and emission characteristics for various alternative fuels. The conventional diesel fuel, neat GTL, blends of 80% of GTL and 20% of biodiesel derived from waste cooking oil are utilized without any modification of engine hardware and ECU data. For GTL and blends of GTL/biodiesel fuel, the ignition delay decreased at the same operating conditions, and overall combustion duration increased slightly. Also, the peak cylinder pressure increased for blends of GTL/biodiesel compared to diesel and GTL fuel. THC and CO emissions with blends of GTL/biodiesel compared to other fuels decreased for the low and middle load conditions. But NOx emission increased due to oxygen content in biodiesel. The number concentrations of PM are higher for blends of GTL/biodiesel than other test fuels in the nucleation mode, while it had an opposite tendency in the accumulation mode, which implies more reduction of PM for blends of GTL/biodiesel on the base of mass concentration.

• 한국석유지질학회지
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• 제14권1호
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• pp.45-52
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• 2008

천연가스로부터 청정연료인 합성유를 제조하는 GTL기술은 1920년대 군수의 목적으로 독일의 Fisher와 Tropsch에 의해서 석탄으로부터 합성유를 제조하는 기술의 필요에 의해 처음으로 개발되었다. 이후, 1960년대 인종차별로 인한 정치적 고립으로 석유수급이 어려웠던 남아프리카공화국의 수송용 연료의 필요에 의해 Sasol사에서 본격적으로 FT(Fisher-Tropsch) 합성기술을 상용화하기 시작했다. 최근까지도 저렴한 석유자원으로 인해 GTL기술이 원유 정제기술로부터 얻어지는 석유제품에 비해 경제성을 확보하지 못하여 본격적인 상업화가 지연되어 왔으나, 에너지 자원의 수급 및 기타 경제적, 환경적 변화로 인해 GTL사업에 대한 관심이 고조되고 있으며 보유 석유자원이 한계에 다다라 상대적으로 풍부한 천연가스의 석유화를 목표로 하고 있는 카타르를 중심으로 GTL플랜트 건설이 추진되고 있다. 천연가스를 원료로 석유제품(디젤 및 나프타, 윤활기유 등)을 만드는 GTL기술은 크게 3가지 공정으로 구분되는데, 천연가스에서 수소와 일산화탄소를 제조하는 합성가스 제조공정(Synthesis Gas Generation), 합성가스를 FT합성반응에 의해 고분자 선형탄화수소로 전환시키는 FT합성공정(FT Synthesis)과 FT합성유로부터 석유제품을 만드는 개질공정(Product Upgrading)으로 구성된다. 생산된 제품은 유황 및 질소화합물 등을 적게 함유하고 있고, 정유플랜트 연료보다 방향족성분이 적어, 연소 시 인체에 해로운 물질을 적게 생산하는 청정연료이며, 천연가스를 저온 액화하는 LNG사업에 비하여 운송이 용이하고 안정성이 높다는 장점을 가지고 있다.

• 에너지공학
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• 제16권2호
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• pp.58-63
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• 2007

최근 신 고유가 시대를 맞이하여 천연가스를 이용한 합성석유 제조기술 개발의 중요성이 점차로 부각되고 있는 상황이다. GTL(Gas-to-Liquids) 공청은 현재의 고유가 상황에서 경쟁력 있는 사업 분야를 제공 할 것으로 분석되고, GTL 제품은 환경오염물질이 거의 없어 21 세기의 환경규제 강화 추세에 효과적으로 대응할 수 있는 청정연료이다. GTL 공정은 크게 천연가스의 주성분인 메탄의 리포밍 반응을 거쳐 합성가스 ($CO+H_{2}$)를 제조하는 단계, 이 합성가스로부터 FT 합성반응을 통하여 액체 합성원유를 제조하는 단계, 합성원유를 개질하는 단계 (수첨분해/수첨이성질화)로 이루어진다. 본 총설에서는 GTL 기술의 개요와 세계적인 개발 동향을 천연가스 reforming 기술과 FT 합성유 제조 기술에 중점을 두고서 소개하고자 한다.

• 공업화학
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• 제19권6호
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• pp.617-623
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• 2008

일산화탄소(CO)와 수소($H_2$)로부터 Fischer-Tropsch반응을 통해 합성된 GTL (gas-to-liquid)연료는 친환경적인 연료로 기존의 석유디젤을 대체, 또는 혼합하여 사용될 수 있는 연료로 크게 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 Shell사에서 생산된 GTL연료와 국내유통중인 석유디젤을 일정 비율로 혼합하여 농도 별 연료특성을 분석하였다. 가스크로마토그래피를 이용해 GTL이 일반디젤보다 긴 파라핀계 화합물로 구성되어져 있음을 확인하였으며, 높은 인화점, 증류성상, 동점도, 유도세탄가와 함께, 낮은 황분으로 인한 윤활성감소를 보여주었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제26권3호
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• pp.190-198
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• 2010

GTL(gas-to-liquid) fuel produced by the Fischer-Tropsch process using carbon monoxide(CO) and hydrogen(H2) is expected to be one of the environmental friendly fuel for alternative and blended to petrodiesel. But GTL have poor lubricity due to paraffin as main component of GTL which is not involve polar materials. In this paper, we had investigated the lubricity improvement of GTL fuels with various lubricants using HFRR(high frequency reciprocating rig).

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.717-720
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• 2011

석유자원 고갈, 높은 원유가격 문제 그리고 온실가스인 $CO_2$ 에 의한 지구온난화 문제 때문에 바이오 매스를 이용한 GTL(Gas To Liquid) 공정으로 제조하는 청정 합성연료에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 본 논문에서는 GTL 기술의 3가지 핵심인 천연가스 개질반응, 피셔-트롭스 합성 그리고 물성조절 공정에 관한 기술을 설명하고 각국의 개발현황을 비교하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권4호
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• pp.421-428
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• 2007

This paper investigates the combustion and emission characteristics of a compression ignition engine fueled with neat and blended Shell's gas-to-liquid (GTL) fuel, which was derived from natural gas through the Fischer-Tropsch process. The experiments were conducted in a 6-cylinder DI diesel engine with pump timing settings of $6^{\circ},\;9^{\circ}\;and\;12^{\circ}$crank angle before TDC over ECE R49 and US 13-mode cycles separately and compared to a conventional diesel fuel. The results show that GTL exhibited almost the same power and torque output, improved fuel economy and effective thermal efficiency. It was found that GTL displayed lower peak in-cylinder combustion pressure and maximum heat release rate (HRR), the timings of the peak pressure and the maximum HRR were generally delayed, and the combustion durations were almost equivalent for diesel and GTL under the same speed-load condition. The results also indicate that, compared to diesel fuel, GTL blends showed a trend forward decreasing four regulated emissions simultaneously and a higher GTL fraction in blends contributing to further reductions in the emissions. In particular and on average, neat GTL significantly reduced HC, CO, NOx and PM by 16.4%, 17.8%, 18.3% and 32.4%, respectively, for all cases.