• 한국분무공학회지
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• 제29권1호
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• pp.7-15
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• 2024

This study investigates the performance of 2.0L hybrid vehicles equipped with Liquefied Petroleum Gas (LPG) fuel engines, using energy flow analysis. By incorporating a direct LPG injection system (LPDi), the research aims to overcome the reduced maximum output commonly associated with LPG engines. Moreover, the integration of a hybrid system is explored as a means to enhance vehicle fuel economy while reducing CO₂ and emissions. The study employs data from FTP-75 and HWFET driving cycle to inform future research efforts focused on predicting CO₂ emissions and fuel economy for Hybrid Electric Vehicles utilizing LPG Direct Injection. The findings offer insights into optimizing fuel systems for better environmental and operational performance in hybrid vehicles.

• 한국가스학회지
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• 제9권4호
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• pp.50-56
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• 2005

LPG는 가정용 및 자동차용 연료로 우리 생활 주변에 많이 사용되고 있는 가연성 기체이다. LPG의 생산 공정의 개선 등을 조정하고 연료로서의 특성을 개선하기 위한 LPG성분 조정에 대한 연구들이 일부 진행되고 있다. 이러한 특성을 개선하기 위한 방법의 하나로 LPG의 가스들을 혼합하는 방법이 고려되고 있다. LPG는 가장용으로 주로 사용되는 프로판과 자동차용으로 사용되는 부탄이 대부분이지만 프로필렌과 부틸렌도 LPG의 한 종류이다. 본 연구에서는 프로판과 부탄에 프로필렌을 혼합할 경우 폭발특성과 연소 배기가스의 성분변화 등을 측정하여 프로판과 부탄에 프로필렌이 혼합될 경우 특성치의 변화를 살펴보고자 하였다. 실험결과 불포화 탄화수소인 프로필렌이 혼합될 경우 폭발압력 및 압력상승속도가 증가할 수 있고 프로필렌 혼합비가 클 경우 연소가스 중에 CO가스의 발생량이 증가할 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제16권4호
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• pp.59-64
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• 2012

LPG 저장설비에 부착된 압력방출밸브 방출관으로부터 분출된 가스의 확산에 대해 검토하였다. 통상 방출관은 안전한 장소인 수직 상방향으로 분출되도록 설치되어야 하며, 방출된 가스가 착화되더라도 저장탱크, 장치, 배관에 화염이 닿지 않도록 설치되어야 한다[1][2]. 그러나 우리나라에서는 방출구를 통한 분출방향에 대한 기준이 없이 다양한 방출구 형태가 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 4가지 방출방향 즉 수직상방, 수직하방, 수평 2, 수직 4방향에 대해서 고려하였다. 방출구로부터 분출된 가스의 확산 시뮬레이션은 상용소프트웨어인 FLACS를 사용하였다. 이를 통해 수직하방, 수평 2, 수직 4방향으로 분출하도록 방출구를 설치하는 것은 지면에서의 착화를 방지하는 데 불리한 것으로 나타났다. 따라서 안전밸브로부터 분출된 가스를 방출구를 통해 안전하게 분출하기 위해서는 수직상방으로 분출되는 것이 최선임을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제13권2호
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• pp.49-56
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• 2009

본 연구에서는 국내외 LPG 자동차 보급 및 안전관리현황 비교 분석을 통해 국내 LPG 자동차 관련 안전성확보 방향을 제시하였다. 국내 LPG 자동차에 대한 안전관리실태 조사결과 LPG 자동차의 안전성 확보를 위한 제도와 관리실태가 미흡하였고, 실제 약 5천여대의 LPG 자동차에 대한 가스누출 점검결과 약 4% 정도가 누출되고 있음을 확인하였다. 또한 LPG 자동차 관련 안전성향상을 위해 국외에서 운영중인 안전기준을 국내에 적용할 필요성을 확인하였다. 따라서, 국내 LPG 자동차 관련 안전성확보 방향으로 최근 경형승용자동차 등에 대한 LPG 연료사용 허용으로 더욱 위험성이 증대된 지하주차공간에 대한 환기 등 시설기준의 개선, 그리고 LPG 자동차 확인 스티커 부착의무화 등 관리체계 개선방안을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권9호
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• pp.842-849
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• 2006

An experimental study has been conducted to investigate the effects of a multi air-staged burner on NOx formation and heat transfer in a 15kW large-scale laboratory furnace adopted the reburning process. The reburn fuel as well as burnout air was injected from each nozzle attached at the wall of the cylindrical furnace. Fuel in both main burner and reburn nozzle was LPG (Liquefied Petroleum Gas). The paper reports the influences on NOx reduction of reburn fuel fraction in reburning zone. Temperature distribution inside the overall region as well as total heat flux at the wall of the furnace has been measured to examine the heat transfer characteristics due to the reburning process. For comparison, the reburning effects were examined for a combustor with two types of burner; a regular single staged burner and a multi-air staged burner. A gas analysis was also performed to evaluate an appropriate condition for NOx emission in a primary zone for the excess air ratio of 1.1. As a result, combustion efficiency expected to become more efficient due to the reduction of heat loss in burnout zone decrease when multi air-staged burner in furnace adopted reburning technology was used.

• 한국분무공학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2014

Liquefied petroleum gas (LPG) is regarded as an alternative fuel for spark ignition engine due to similar or even higher octane number. In addition, LPG has better fuel characteristics including high vaporization characteristic and low carbon/hydrogen ratio leading to a reduction in carbon dioxide emission. Recently, development of LPG direct injection system started to improve performance of vehicles fuelled with LPG. However, spray characteristics of LPG were not well understood, which is should be known to develop injector for LPG direct injection engines. In this study, effects of operation condition including ambient pressure, temperature, and injection pressure on spray properties of n-butane were evaluated and compared to gasoline in a multi-hole injector. As general characteristics of both fuels, spray penetration becomes smaller with an increase of ambient pressure as well as a reduction in the injection pressure. However, it is found that evaporation of n-butane was faster compared to gasoline under all experimental condition. As a result, spray penetration of n-butane was shorter than that of gasoline. This result was due to higher vapor pressure and lower boiling point of n-butane. On the other hand, spray angle of both fuels do not vary much except under high ambient temperature conditions. Furthermore, spray shape of n-butane spray becomes completely different from that of gasoline at high ambient temperature conditions due to flash boiling of n-butane.

• 공업화학
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• 제17권4호
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• pp.361-368
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• 2006

본 연구는 독립적 기공(또는 기포)을 함유하고 특히, $50kg_f/cm^2$의 압력에도 외형의 변화가 없고, 상온의 액화석유가스 (liquefied petroleum gas; LPG)에 72 h 침적시 무게 변화율이 5 wt% 이내인 LPG 고압 탱크용 발포 부표의 제조 기술을 개발하는데 목적이 있다. 각각의 다른 유황(325 Mesh와 400 Mesh)과 발포제(foaming agent)로 제조된 부표의 내압침적 실험에서 무게 변화율은 큰 차이를 보이지 않았으나 유황 400 Mesh와 발포제 AC를 이용한 부표의 기공이 더 작고 독립 기포율이 높았다. $50kg_f/cm^2$ 수압 실험에서 중립열분해(medium thermal; MT) 카본을 사용한 부표가 중보강성(semi reinforcing furnace; SRF) 카본보다 작은 무게 변화율을 나타내었다. 또한, 제조된 부표를 후처리($60^{\circ}C$, 24 h)한 경우 부표내 기공벽의 경도와 내압성이 증가되었다. 한편, 제조된 부표의 비중 0.30 이하인 제품은 찌그러지거나 깨지는 현상이 발생하고 비중이 0.35 이상으로 높으면 부력이 떨어져 부표로서 기능을 하지 못하였다. 그러므로, $50kg_f/cm^2$의 내압성을 가지기 위해서는 비중이 0.30~0.35인 부표가 가장 우수한 성능을 갖는 것으로 판단되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.491-500
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• 2022

큰 상부 형상을 가지는 FLNG (Liquefied Natural Gas Floating Production Storage Offloading Units, LNG FPSOs) 등의 해양구조물은 안정적인 운동성능 확보 및 계류라인 설계에 있어 정도 높은 풍하중 추정이 필수적이다. 따라서 본 연구의 목적은 FLNG의 풍하중 추정을 위한 수치해석 기법을 개발하는 데 있다. 특히, 본 연구에서 개발한 수치해석 기법은 저자의 이전연구를 FLNG에 맞추어 수정하였다. 풍하중 추정을 위한 수치해석은 15° 간격으로 0-360° 범위에서 균일 풍속 조건과 풍속 프로파일을 적용한 NPD (Norwegian Petroleum Directorate) 조건에서 수행하였다. 먼저, NPD 모델 풍속 프로파일 모델 개발을 위해 Sand-Grain Roughness 변화에 따른 풍속 프로파일을 분석하였다. 개발된 NPD 모델을 이용하여 3가지 풍향 (Head, Quartering & Beam)에 대한 메쉬 수렴성 시험을 수행하였다. 최종적으로 개발된 NPD 모델과 메쉬를 이용하여 균일한 풍속 조건과 NPD 조건에서의 풍하중을 평가하고 비교하였다. 본 연구에서는 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 기반 Solver인 STAR-CCM+ (17.02)를 이용하였다. 결과를 요약하면, 풍속 프로파일을 적용한 NPD 모델에서의 풍하중은 균일 풍속(10m/s) 조건과 비교하여, Surge와 Yaw 하중이 최대 20.35 % 와 34.27% 증가하였다. 특히, 특정 일부 구간에서만 큰 하중의 차이를 보인 Sway (45°< α < 135°, 225°< α < 315°)와 Roll (60° < α < 135°, 225° < α < 270°)은 구간별 평균 증가율이 15.60%와 10.89% 수준으로 나타났다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제4권1호
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• pp.9-19
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• 2003

Exhaust emissions were characterized for a fleet of 10 alternative-fuel vehicles (AFVx) including 5 compressed natural gas (CNG) vehicles. 3 liquefied petroleum gas (LPG) vehicles and 2 85% methanol/15% California Phase 2 gasoline (M85) vehicles. In addition to the standard regulated emissions and detailed speciation of organic gas compounds, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) was used to measure ammonia (NH$_3$) and nitrous oxide ($N_2$O) emissions. NH$_3$, emissions averaged 0.124 g/mi for the vehicle fleet with a range from <0.004 to 0.540 g/mi. $N_2$O emissions averaged 0.022 g/mi over the vehicle fleet with range from <0.002 to 0.077 g/mi. Modal emissions showed that both NH$_3$, and $N_2$O emissions began during catalyst light-off and continued as the catalyst reached its operating temperature. $N_2$O emissions primarily were formed during the initial stages of catalyst light-off. Detailed speciation measurements showed that the principal component of the fuel was also the primary organic gas species found in the exhaust. In particular, methane, propane and methanol composed on average 93%, 79%, and 75% of the organic gas emissions, respectively, for the CNG, LPG. and M85 vehicles.

• 한국가스학회지
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2009

최근 연료경제성 및 강화되는 배출가스 규제를 만족하기 위하여 대체연료의 하나인 LPG에 대한 수요가 증가하고 있다. 현재 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 LPLi(Liquid Phase LPG Injection) 시스템은 가솔린 차량과 비교하여 배출가스는 적게 배출하면서 동등한 출력을 낼 수 있게 하는 핵심 기술이다. LPG 연료를 고압의 액상 상태로 공급하기 위해서는 LPG 펌프가 필요하다. 연료펌프의 성능을 저하 시킬 수 있는 연료 내 불순물을 제거하기 위하여 연료펌프에는 연료필터가 장착되어 있으며 장착되는 연료필터의 종류에 따라서 연료펌프의 성능도 변하게 된다. 본 연구에서는 임펠라 방식을 채택한 LPG 연료펌프에서 극세사, 이중메쉬, 외장형 필터의 세 가지 필터에서 부하별 토출성능 및 효율을 파악하였으며 온도 변화에 따른 펌프유량 변화를 측정하였다.