• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.227-235
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• 2012

Finding an alternative fuel and reducing environmental pollution are the main goals for future internal combustion engines. The purpose of this study is to obtain low-emission and high-efficiency by hydrogen enriched LPG fuel in constant volume chamber. An experimental study was carried out to obtain fundamental data for the combustion and emission characteristics of pre-mixed hydrogen and LPG in a constant volume chamber (CVC) with various fractions of hydrogen-LPG blends. To maintain equal heating value of fuel blend, the amount of LPG was decreased as hydrogen was gradually added. Exhaust emissions were measured using a HORIBA exhaust gas analyzer for various fractions of hydrogen-LPG blends. The results showed that the rapid combustion duration was shortened, and the rate of heat release elevated as the hydrogen fraction in the fuel blend was increased. Moreover, the maximum rate of pressure rise also increased. These phenomena were attributed to the burning velocity which increased exponentially with the increased hydrogen fraction in the $H_2$-LPG fuel blend. Exhaust HC and $CO_2$ concentrations decreased, while NOX emission increased with an increase in the hydrogen fraction in the fuel blend. Our results could facilitate the application of hydrogen and LPG as a fuel in the current fossil hydrocarbon-based economy and the strict emission regulations in internal combustion engines.

• 한국추진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.29-36
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• 2002

두 번째 벤츄리 끝단 각도가 가스터빈 연소기의 유동 및 분무 특성에 미치는 영향을 이해하기 위해 스월 vane 형태의 2중 스월컵을 장착한 산업용 가스터빈 엔진에 대해 두 번째 벤츄리 끝단 각이 수렴형, 직선형, 발산형의 세 경우에 대해 실험을 수행하였다. 두 번째 벤츄리 끝단 각도의 변화가 가스터빈 연소기의 재순환 영역의 위치, 크기 및 형상 등의 유동 특성과 연료 액적 분무 형태를 크게 변화시킴을 확인 할 수 있었다. 발산형 벤츄리에서는 내부 재순환 영역이 점화가 일어나는 지점에서 가까운 곳에서 형성되므로 화염의 안정화에는 탁월할 것으로 판단되지만, 수렴형 벤츄리에서 가장 작고 균일한 크기의 액적들이 측정되었고, 내부 재순환 영역이 연소기 내에 길게 형성된 점으로 고효율, 저공해 연소기로는 수렴형 벤츄리의 경우가 적합하리라 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.449-452
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• 2008

환형 스월 난류 연소기 내에서 반응, 비반응시 발생하는 유동의 차이를 flamelet 난류연소와 난류유동 모델을 모두 고려한 3차원 LES 기법으로 연구하였다. 계산 모델은 GEAE의 LM6000 환형연소기를 이용하였으며, 조건은 실험에서 얻어진 값을 이용하였다. 연소시 열방출에 의해 연소가스의 체적이 팽창하고 이로 인해 유입되는 스월의 주흐름은 하류방향으로 더욱 뻗어나간다. 비반응에서 나타났던 수직 단면에서의 타원형의 속도 분포는 원형에 가깝게 변하며, 비반응 유동장에서는 와류의 분포가 광범위하게 나타나지만, 반응유동에서는 약한 와류들은 소멸되는 것으로 나타났다. 즉 반응과 비반응에서 와류 분포와 강도, 그리고 동일 세기의 와류의 크기가 확연히 다르게 나타나는데, 이는 연소에 의한 밀도 팽창에 의한 영향으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.439-444
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• 2011

최근 두산중공업은 바이오가스를 연료로 사용하는 가스터빈엔진을 개발하고 있다. 본 논문은 바이오 가스터빈엔진의 주요 구성품 중 하나인 연소기의 비반응장과 반응장 해석에 대한 것이다. 해석을 통해 연소기 설계 결과를 검증하고 다양한 Fuel Distribution Ratio에서의 연소기 작동 거동을 예측하였다. 해석 결과는 두산에서 자체 수행한 리그 시험 결과와 비교하였다. 해석 결과 연소기 압력 손실, 공기 분배비, 재순환 유동의 예측은 신뢰할 만한 수준이며, 낮은 Fuel Distribution Ratio 영역에서의 NOx 생성 추세는 다소 불일치하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권3호
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• pp.451-458
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• 2022

In Korea, five major ports have been designated as sulfur oxide emission control areas to reduce air pollutant emissions, in accordance with Article 10 of the "Special Act on Port Air Quality" and Article 32 of the "Ship Pollution Prevention Regulations". As regulations against vessel-originated air pollutants (such as PM, CO2, NOx, and SOx) have been strengthened, the Ministry of Oceans and Fisheries(MOF) enacted rules that newly built public ships should adopt eco-friendly propulsion systems. However, particularly in diesel-electric hybrid propulsion systems,the demand for precise control schemes continues to grow as the fuel saving rate significantly varies depending on the control strategy applied. The conventional Power Take In-Power Take Off(PTI - PTO) mode control adopts a rule-based strategy, but this strategy is applied only in the low-load range and PTI mode; thus, an additional method is required to determine the optimal fuel consumption point. The proposed control method is designed to optimize fuel consumption by applying the equivalent consumption minimization strategy(ECMS) to the PTI - PTO mode by considering the characteristics of the specific fuel oil consumption(SFOC) of the engine in a diesel-electric hybrid propulsion system. To apply this method, a specific fishing vessel model operating on the Korean coast was selected to simulate the load operation environment of the ship. In this study, a 10.2% reduction was achieved in the MATLAB/SimDrive and SimElectric simulation by comparing the fuel consumption and CO2 emissions of the ship to which the conventional rule-based strategy was applied and that to which the ECMS was applied.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.692-698
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• 2020

본 논문은 커먼레일 단기통 디젤엔진에서 다단 파일럿 분할 분사 전략이 연소 및 배기가스 배출특성에 미치는 영향을 분석하는 데 초점을 두었다. 실린더 내부 최고 압력과 열발생률은 단일분사 조건에서 가장 높았으며, 파일럿 분사량이 균등하게 분할되어 분사 횟수가 증가할수록 감소하는 경향으로 나타났다. IMEP, 엔진 토크 및 연소 효율은 1단 파일럿 분사 조건에서 가장 낮게 나타나는 특성을 보였으나, 다단 파일럿 분할 분사 전략 적용 시 증가하는 경향으로 분석되었다. COV_IMEP는 연소 효율이 가장 낮은 1단 파일럿 분사 조건에서 가장 높았으며, 이는 연소 안정성이 낮다는 것을 의미한다. 배기가스 중 산소농도는 단일분사 조건에서 가장 낮았고, 이산화탄소는 가장 높게 배출되는 특성을 보였다. 다단 분할 분사 전략 적용 시 저온 연소과정이 진행되기 때문에 일산화탄소의 산화율은 낮아지게 되고 배출수준은 증가하는 특성을 보였다. 탄화수소는 국부적으로 농후한 혼합기가 형성되는 단일분사 조건에서 가장 높은 결과를 보였다. 질소산화물은 다단 파일럿 분할 분사 전략 중 3단 파일럿 분사 조건에서 55.6%까지 감소하는 특성을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.857-864
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• 2011

순산소연소는 높은 연소 효율과 적은 배가스량, 낮은 질소산화물 농도를 장점으로 하고 있으며 연소온도 조절을 위한 배가스 재순환에 의해 배출되는 연소가스중의 $CO_2$ 농도를 95%까지 농축이 가능하므로 석탄 연소설비에 대한 유망한 CCS 기술로 부각되고 있다. 본 연구는 순산소연소 조건에서 배가스의 재순환을 통한 $CO_2$ 농도 증가에 기인하는 직접 황화반응이 탈황효율에 미치는 영향을 평가하고 반응온도, $CO_2$ 농도, $SO_2$ 농도상승이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향과 배가스 중 수분 등이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 반응온도 $1,200^{\circ}C$까지 온도 상승에 따라 $SO_2$의 제거효율은 증가하였고 Ca/S비, $CO_2$ 농도와 수분이 증가할수록 $SO_2$ 제거효율이 증가하였다. 이러한 운전변수는 영향인자 평가를 통하여 Ca/S 비>체류시간>$O_2$농도>반응온도>$SO_2$농도>$CO_2$농도>수분농도의 순으로 탈황반응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 운전변수별 실험결과를 이용하여 로내 건식탈황에 있어서 각 운전변수별 성능 영향인자를 평가할 수 있는 반경험적 모델식을 도출하였다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.42-48
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• 2014

미분탄의 연소 또는 열분해 과정으로부터 발생하는 tar-soot는 복사 열전달 및 질소산화물의 추가적인 발생 원인이라는 관점에서 의미 있게 다루어지고 있다. 최근 저열량탄이 증가함에 따라 시멘트의 원료로 재활용되던 석탄회에서 다량의 미연분과 tar-soot가 포함되어 오히려 다시 반입되는 사례가 빈번해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 저열량탄 사용 확대에 따른 혼탄연소 조건에서 tar-soot의 배출특성을 살펴보기 위해 반응기로써 LFR(Laminar Flow Reactor)을 적용하였으며, 연료로는 현재 국내발전소에서 사용 중인 역청탄 2종(MOUNTAIN, MACARHTUR)과 아역청탄(KPU)을 이용하여 단탄별 tar-soot 배출특성과 혼소비에 따른 배출특성을 화염의 구조 변화와 함께 측정하였다. 휘발분이 많은 아역청탄의 soot cloud 길이는 역청탄에 비해 길었지만 전체적인 화염 길이는 짧아졌다. 단탄별 실험결과에서는 역청탄의 tar-soot 발생량이 아역청탄의 발생률보다 높았으며 역청탄 중 휘발분 함량이 많은 MOUNTAIN탄이 상대적으로 휘발분 함량이 적은 MACARHTUR탄의 tar-soot 발생률보다 높았다. 혼소시에는 단탄의 연소특성과는 다른 새로운 특성을 나타내었으며 저열량탄과 혼소되는 역 청탄의 종에 따라 tar-soot 발생량이 지배되는 것을 확인하였으나 혼소비에 따른 평균적 특성이 아닌 완전히 차별되는 배출특성을 나타냄에 따라 석탄의 등급에 따라 최적의 혼소비를 찾아서 연소시키는 것이 tar-soot 발생량을 줄일 수 있는 방법임을 의미한다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.511-521
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• 2018

우리나라 도로건설사업 대기질 예측에 적용되는 CALINE3는 모델의 한계상 도심지역에서 적용이 어려움에도 불구하고 모든 도로 사업에 적용하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 CALINE3 및 미국 EPA에서 장래 권장 모델로 사용하고자 하는 AERMOD와 유럽에서 개발된 라그랑지안 입자추적 모델인 GRAL을 실제 도심지역 도로에 적용하여 실측치와 비교하였다. 연구 결과 CALINE3의 경우 실측치와의 상관도가 낮게 나타나 도심지역에 적용시 낮은 신뢰도를 보일수 있는 것으로 분석되었으며, AERMOD의 경우 실측치에 비해 과다하게 예측되는 것으로 나타나 장래 저풍속(1m/s 이하)에 대한 고려방안 마련과 함께 NOx에 대한 변환 방법을 모델 옵션에서 적용할 필요가 있을 것으로 분석되었다. 라그랑지안 입자추적 모델인 GRAL의 경우 주변 지형, 건물 등을 복합적으로 고려하기 때문에 실측치와 모델치의 상관도가 높게 나타나 도심지역 도로변 대기질 예측에 활용할 수 있을 것으로 보인다. 끝으로 본 연구는 정릉로 측정소에 한해 대기 예측 모델의 검증을 실시한 결과로 향후 후속 연구를 통한 검증 지역의 확대와 이에 따른 모델의 타당성 검토가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한방재활의학과학회지
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• 제33권2호
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• pp.1-18
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• 2023

Objectives The purpose of this study was to evaluate the antioxidant, anti-inflammatory and wound healing effects of Samul-tang-ga-dansam water extract (SD) in wound-induced mice. Methods The mice were divided into five groups (n=7): the normal group, the control group, the positive control group, the low-dose SD group and the high-dose SD group. The normal group had no wounds and the other groups were wounded on the back with a leather punch. Distilled water was administered to the control group, 200 mg/kg of vitamin E was administered to the positive control group. In the low-dose SD group and the high-dose SD group, 1.23 g/kg and 2.47 g/kg of SD were administered, respectively. Antioxidant and anti-inflammatory protein levels were evaluated using western blot analysis. Skin tissue was analyzed by H&E, Masson's trichrome staining method. Results Oral administration of the SD significantly reduced the visible skin damage and decreased the reactive oxygen species and ONOO^- activity of the serum. It significantly increased heme oxygenase-1, superoxide dismutase, catalase, GPx-1/2, Nrf2 and Keap-1 which are antioxidant-related factors in skin tissue and reduced NF-κB p65, inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, tumor necrosis factor α, interleukin (IL)-1β, IL-6 which are inflammation-related factors. Also, SD significantly decreased NOX2, p22^phox and p47^phox and increased α-smooth muscle actin and COL1A1 protein expression in fibroblasts involved in connective tissue repair. According to histological examination, the thickened epithelial layer was thinned and collagen fibers were increased to accelerate wound healing. Conclusions It is suggested that Samul-tang-ga-dansam has antioxidant and anti-inflammatory effects and promotes wound tissue repair.