• 한국대기환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.85-94
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• 2002

In this study, a 3-dimensional numerical model, has been developed applied for the investigation of combustion characteristics, and used to optimize operating conditions in MSW incinerator, in Gwangju. The model developed in this study has been verified by exacting both the predicted and the measured temperature in combustion chamber which has been operated to provide a reference condition. By predictive results, the Sangmoo incinerator has a good characteristics of combustion and low emission however after burning zone produced incomplete products, also probably because the supply of primary air was not enough. Parametric screening studies have been conducted to study optimal operating conditions. For the optimal combustion characteristics, operating conditions should be adjusted with the waste properties.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.256-260
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• 2014

건축물 내부의 장식을 위해 사용되는 MDF합판은 화염의 착화를 지연시키기 위해 방염처리하도록 규정하고 있어 일반적으로 방염도료나 방염액 또는 방염필름 등을 적용하여 착화를 지연시키는데 이 때 적용하는 시료에 따라 방염성능과 연소 시 발생되는 가스의 유독성의 차이가 발생할 수 있어 본 연구에서는 MDF에 적용된 방염시료들의 방염성능 및 연소특성에 대해 비교분석하였으며 그 결과 방염성능에 부합하는 제품이 확인되었으나 방염처리방법에 따라 방염성능의 차이가 존재함을 확인할 수 있었으며 연소과정에서 발생되어지는 여러 종류의 유독가스의 영향도 함께 고려해야 할 요소임을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권6호
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• pp.847-860
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• 2020

본 연구는 국내 숯불구이 음식점의 화구당 평균 공간을 바탕으로 제작된 모형 연소방을 이용하여 국내에서 유통되고 있는 숯과 성형숯의 연소 조건에 따라 발생하는 연소 가스와 연소 특성에 관한 연구를 수행하였다. 각각 3종의 숯과 성형숯의 연료 특성과 연소 특성을 분석하였다. 또한, 밀폐 조건과 환기 조건으로 구분하고 총 20분의 연소과정 동안 발생하는 CO, CO₂, NO_x의 농도와 O₂ 농도의 변화량을 분석하였다. 분석 결과, CO의 발생량은 밀폐 조건에서 1390~4703 ppm의 범위로 측정되었으며, 환기 시 약 29.8%~57.4%의 환기율을 보였다. CO₂는 밀폐 조건에서 1.34%~2.42%의 범위로 나타났으며, 환기시 특정 시점(10분)에 1.5% 이상 발생한 시료에서 44.1%~53.6%의 환기율을 보였다. NO_x의 발생량은 밀폐 조건의 경우 불완전 연소로 인해 지속적으로 발생량이 증가하여 29 ppm~47 ppm의 범위로 발생하는 경우와 특정 시점(1분) 이후 9 ppm~18 ppm의 범위로 비교적 일정한 발생량을 보이는 경우로 나뉘었다. 환기 조건의 NO_x 배출량은 밀폐 조건과 유사한 경향을 보였으며, 최대 62.5%의 환기율을 보였다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 숯과 성형숯의 사용환경을 모사하여 인체 유해성 평가에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권1호
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• pp.48-58
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• 2014

It is very important to investigate air pollutants emissions emitted from open burning in order to control nonpoint sources effectively. In this study, we utilized incineration simulator proposed by U.S EPA and investigated emissions of CO, OC/EC, from household waste and biomass burning to estimate pollutant emissions by illegal incineration of biomass wastes. Emission factor of OC was estimated as 17.1 g/kg for rice strew, 23.5 g/kg for barley, 10.3 g/kg for corn stover, 4.3 g/kg for unseasoned wood, respectively. In case of EC, it was calculated as 1.6 g/kg for rice strew, 4.3 g/kg for barley, 1.4 g/kg for corn stover, 0.6 g/kg for unseasoned wood, respectively. Most of the pollutants emissions were emitted at the stage 1 and 2. In the stage 3, the pollutants concentration decreased gradually. To estimate emissions and build inventory for biomass burning, we need to know accurate activity data. We, therefore, used activity data of both survey results of previous study and statistical data of National Statistical Office. However, we need to perform additional experiments in the future to obtain more accurate activity data for various cases.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.75-81
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• 2005

An experimental study on homogeneous charge compression ignition combustion with direct fuel injection was conducted using a single cylinder common-rail diesel engine. To improve the homogeneity of fuel-air mixture, the premixed fuel (gasoline) was injected into premixing chamber and the diesel fuel was injected into the combustion chamber as an ignition source for the gasoline premixture. The experimental results show that soot emissions were dramatically reduced with the increase of fuel premixing ratio, however incomplete products such as HC and CO increased with the increase of the premixed ratio. Earlier injection of Dl diesel fuel increased the IMEP with the decrease of HC and CO concentrations.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.316-323
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• 2019

대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm^-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.26-31
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• 2006

An experimental investigation of an early injection strategy was conducted on a small single cylinder common-rail DI diesel engine to reduce the oxides of nitrogen($NO_x$) emission. The main objectives of this study were to investigate the emissions, performance and combustion characteristics in a diesel engine with early and two-stage injections. The two- stage injection was conducted to reduce the wall-wetting of early injected fuels on the cylinder wall or to promote the ignition of premixed charge. The engine test was performed at conditions of 1500rpm, injection timing ranging from TDC to BTDC $80^{\circ}$. The experimental results show that $NO_x$ emissions were decreased in both cases of early injection and two stage injection compared to the conventional diesel combustion by the near TDC injection. However, soot and products of incomplete products (i.e. HC and CO) are slightly increased. Also, the second injection near TDC promoted the ignition of premixed fuel, therefore, IMEP was increased.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.315-320
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• 2020

목재 부산물 등을 활용하여 제조되는 목재펠릿(pellet)은 가공되는 방식과 추가되는 부산물의 종류, 목재펠릿난로의 종류에 따라 완전연소가 아닌 불완전연소가 일어나는 경우가 있다. 이에 본 연구에서는 불완전연소로 인한 환경오염과 에너지 낭비를 줄이기 위해 목재펠릿난로 연소 작용의 핵심부인 연소기를 개발하였다. 현재 시중에서 유통되고 있는 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하고 있는 연소기의 한계점을 넘기 위해 다층구조(Multi Layer)방식이라 명명하는 새로운 구조의 연소기 방식을 창안하고, CAD (Computer Aided Design) program으로 설계 후 3D 프린터를 활용하여 실현 가능성을 검증하였다. 검증된 데이터를 바탕으로 다층구조(Mulit Layer)방식의 목재펠릿난로의 연소 작용을 담당하는 연소기의 시제품(Prototype)을 설계, 제작하여 실험을 진행하였다. 실험의 신뢰도를 위해 동일한 날짜, 장소, 연료를 사용하여 현재 시중에서 유통되어 판매되고 있는 목재펠릿난로의 연소기와 본 연구에서 개발한 목재펠릿난로의 연소기를 비교실험하였다. 실험의 결과로 환경적인 측면에서 일산화탄소(Carbon Monoxide) 배출량의 감소를 확인하였고, 에너지 효율면에서 상대적으로 높은 열효율 결과를 도출하여 긍정적인 결과를 나타냈다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.85-94
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• 2002

Computational flow dynamics(CFD) has been frequently applied to the waste incinerators to understand the flow performance for various design and operating parameters. Though it needs many simplifications and complicated flow models, the reasonability of its results is not fully evaluated. For example, the inlet condition is calculated from an arbitrarily assumed properties of combustion gas release from the waste bed, since the combustion in the bed is difficult to be predicted. In this study, the computational modeling and calculation procedures of CFD for the grate type waste incinerator were evaluated using comparative simulations. Though the assumption method on the generation of the combustion gas directly affected the temperature and gas species concentrations, the overall flow pattern was dominated by the secondary air jets. The gaseous reaction could be included by assuming the release of the products of incomplete combusion from the bed. However, the reaction effficiency cannot not be directly evaluated from the species concentration, since it is not possible to simulate the actual co-existence of fuel rich or oxygen rich puffs over the bed. In predicting the turbulence, the higher order model, such as Reynolds stress model, gave difference shape of local recirculation zones, but similar results was acquired from the standard $k-{\varepsilon}$ model. Introducing radiation model was required for accurate temperature prediction, but it also caused heat imbalance due to the fixed temperature of the inlet, i.e. the waste bed. Thus, the computational modeling procedures on incinerators and the analysis of the predicted results should be progressed carefully. Though not validated experimentally, current simulation method is capable of comparative evaluation on the flow-related parameters such as the furnace shape and secondary air injection using identical inlet conditions. Quantitative analysis using measures of the residence time and mixing is essential to compare the flow performance efficiently.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.757-762
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• 2002

도시 폐기물의 효율적인 처리방법중의 하나인 소각은 폐기물을 감량화시키고 폐열도 이용할 수 있어 점차 증가하고 있다. 본 연구는 3차원 수치모델을 개발하여 대형 도시폐기물 소각로인 상무소각로에 연소특성과 최적의 운전조건을 파악하기 위하여 적용하였다. 아울러 개발된 3차원 수치모델을 실제 운전시와 동일한 조건으로 수치해석하여 얻어진 온도와 실측치 온도를 비교하여 모델의 적용성을 검증하였다. 본 모델을 적용하여 상무소각로의 소각시에 로내 연소특성을 파악한 결과 1차 공기가 충분하지 못하여 후연소영역에 불완전 연소생성물의 발생이 높지만 주화염대에서 2차 연소되어 불완전 연소생성물이 낮게 배출되고 연소효율이 좋은 특성을 가진다.