• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.136-141
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• 2013

In order to achieve simultaneously the ultra-low NOx, the high power and the high efficiency in a hydrogen-fueled engine with SI and the external mixture, the effects of low temperature combustion, performance and exhaust are compared and analyzed by the application of the lean boosting. As the results, the decrease rate of the high temperature in the hydrogen is less decreased than the other fuels by high constant-volume specific heat. However, when the conditions of 1.7bar and ${\Phi}=0.33$ are reached by the lean boosting, the maximum gas temperature of hydrogen is decreased under the temperature of NOx formation and it is possible to stabilize combustion below 2% of COVimep. Also, at that condition, it is feasible to achieve simultaneously NOx-free and the power of gasoline level. Therefore, it is found that the lean boosting is useful in the hydrogen-fueled engine.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.573-579
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• 2013

Hydrogen engine with homogeneous charged compression ignition can achieve high efficiency by high compression ratio and rapid chemical reaction rates spatially. However, it needs to expansion of the operation range with over-all load conditions which is very narrow due to extremely high pressure rise rate. The adoption of the lean boosting in a HCCI $H_2$ engine is expected to be effective in expansion of operation range since minimum compression ratio for spontaneous ignition is decreased by low temperature combustion and increased surround in-cylinder pressure. In order to grasp its possibility by using lean boosting in the HCCI $H_2$ engine, compression ratio required for spontaneous ignition, expansion degree of the operation range and over-all engine performance are experimentally analyzed with the boosting pressure and supply energy. As the results, it is found that minimum compression ratio for spontaneous ignition is down to the compression ratio(${\varepsilon}$=19) of conventional diesel engine due to decreased self-ignition temperature, and operation range is extended to 170% in term of the equivalence ratio and 12 times in term of the supply energy than that of naturally aspirated type. Though indicated thermal efficiency is decreased by reduced compression ratio, it is over at least 46%.

• 한국분무공학회지
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• 제26권4호
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• pp.204-211
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• 2021

Lean combustion performance of natural gas and hydrogen was compared in a spark-ignition engine. The lean combustion engine operation with natural gas was limited due to combustion instability at an excess air ratio (EAR) above 1.8. The total hydrocarbon (THC) emissions increased significantly with increasing EAR. The nitrogen oxides (NO_X) emissions were also high due to the limitation of increasing EAR. The lean combustion engine operation with hydrogen showed superior combustion stability as well as low THC and NO_X emissions, even at high EARs. However, boosting technology was required to reach the high EARs.

• 한국가스학회지
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• 제17권5호
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• pp.8-14
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• 2013

천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료 (HCNG) 엔진 기술은 수소의 빠른 화염속도와 넓은 가연범위를 이용하여 출력 및 배기성능을 최적화하는 기술로서 희박연소 한계를 증가시킴으로써 열효율의 개선은 물론 유해배출물의 저감을 얻을 수 있다. 그러나 과급장치를 사용하는 희박연소 엔진의 경우 전부하 운전조건에서 희박연소 한계의 증가는 충분한 공기량을 공급할 수 있도록 과급용량의 증가가 선결되어야 구현될 수 있다. 본 연구에서는 HCNG 엔진 개발의 일환으로 과급시스템의 변경에 의한 엔진의 출력특성을 파악하고, 과급용량 증대의 적용가능성을 검토하고자 하였다. 터보차저가 과급압력의 증대 보다는 유량이 증가된 영역에서 효율이 높게 설계된 경우 농후한 혼합기 조건에서는 과급압력이 감소되더라도 제원상의 출력을 만족하며 효율적인 운전이 가능하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권4호
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• pp.455-462
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• 2006

Natural gas is a promising alternative fuel to meet strict engine emission regulations in many countries. Natural gas engines can operate at lean burn and stoichiometric burn conditions with different combustion and emission characteristics. In this paper, the fuel economy, emissions, misfire, knock and cycle-to-cycle variations in indicated mean effective pressure of lean burn natural gas engines are highlighted. Stoichiometric burn natural gas engines are briefly reviewed. To keep the output power and torque of natural gas engines comparable to that of gasoline engines, high boosting pressure should be used. High activity catalyst for methane oxidation and lean deNOx system or three way catalyst with precisely control strategies should be developed to meet stringent emission standards.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.11-22
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• 2019

현재의 건설사업 과정은 사업 참여자들 간의 비효율적인 의사소통이 소유자의 요구를 정확히 반영하지 못하기 때문에 효율적인 건설관리가 어려운 상황이다. 이를 해결하기 위해 최근 참가자들 간의 수평적 관계 형성을 통해 협력과 신뢰구축을 가능하게 하는 린 건설기반 통합 프로젝트 발주방식이 적용되고 있다. 린 건설 기반의 IPD는 건설 산업의 생산성 향상에 효과적임에도 불구하고, 기존 연구에서는 린 건설 기반의 IPD 를 적용하는 구체적인 방법이 부족하다. 본 연구는 린 건설 기반의 IPD 프로젝트가 어떻게 성공했는지 분석했다. 이 연구는 IPD 프로젝트가 성공으로 이어질 수 있는 영향 요인을 도출하기 위해 먼저 기존 연구와 보고서를 통해 분석되었다. 영향 요인을 기반으로 단일 사례 분석을 통해 실제 적용 방법을 분석하였다. 연구의 범위는 이전의 분석을 바탕으로 IPD 프로젝트의 각 성공요인에 대한 적용 방법을 제시하는 것으로 제한되었다. 본 연구는 향후 국내 건설 기반 IPD 프로젝트의 실행에 사용될 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.1-10
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• 2020

반응성 조정 압축착화 (Reactivity Controlled Compression Ignition, RCCI) 연소는 착화원인 디젤 연료를 압축 행정 중 이른 시점에 미리 분사하여, 공기와 미리 섞여 들어온 천연가스 연료뿐만 아니라 디젤 연료 자체도 미리 연소 전에 공기와 혼합하여 착화를 이루는 전체 예혼합 혼소(Dual-fuel combustion) 방식의 일종이다. 따라서 기존의 혼소 방식 중에서도 RCCI 연소는 질소산화물(Nitrogen Oxides, NOx) 및 매연(Smoke)을 획기적으로 줄일 수 있고, 또한 높은 열효율을 유지할 수 있는 장점을 지니고 있다. 특히 연소 중 NOx의 발생은 연소 온도와 국부적인 당량비에 관계된 상황에서 당량비를 낮추기 위해 예혼합율을 높이는 시도뿐만 아니라, 연소 온도 감소를 위한 배기재순환(Exhuast Gas Recirculation, EGR)을 적용하는 것이 효과적이다. 그러나 배기재순환은 대개의 경우 터보차저의 압축기 전단에서 추출하는 HP-EGR(High Pressure-EGR) 방식을 적용하는 경우가 많으므로, EGR율을 높일 경우 터빈으로 공급되는 배기의 양이 줄어 배기 엔탈피 감소로 인해 과급이 줄어드는 악영향을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 두 운전조건에서 천연가스-디젤 RCCI 연소를 시행할 때, EGR율 변화에 따른 엔진 시스템의 제동 출력 및 열효율의 변화에 대하여 실험적으로 분석하였다. 실험 조건은 1,200 rpm/29 kW 수준의 조건과 1,800 rpm/90 kW 이하 조건에서 수행하였으며 NOx와 smoke의 배출조건은 Tier-4 final 배기규제를 기준으로 삼았으며 엔진의 내구성을 고려하여 최고 연소압력은 160 bar를 넘지 않게 제어하였다. 그 결과 1,200 rpm/29 kW 조건에서는 EGR율을 4에서 30 %로 높이더라도 출력 및 열효율의 변화는 미미하였으나, 1,800 rpm 조건에서는 EGR율을 4에서 28 %로 증가할 경우 최대 과급 압력이 2.3에서 1.8 bar로, 최고 출력은 90에서 65 kW로, 열효율은 37에서 33 %로 감소함을 알 수 있었다. 따라서 효과적인 EGR공급을 위해서는 현재 압축기 전단에서 추출하는 EGR을 후단에서 추출하는 LP-EGR (Low Pressure EGR) 시스템이 효과적일 수 있음을 시사한다.