• 제목/요약/키워드: Mobile emission laboratory

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차량 추적을 위한 이동형 자동차 배출가스 측정시스템(MEL) 구축 (A Mobile Emission Laboratory for Car Chasing Experiment)

  • 이석환;김홍석;이승재;배귀남
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.109-116
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    • 2011
  • To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions a mobile emission laboratory (MEL) was designed and built in KIST with close-cooperation with KIMM and Yonsei university. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, $CO_2$, THC (Total hydrocarbon) and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the construction and technical details of the MEL and presents data from the car chasing experiment of diesel and CNG city bus. The dilution ratio was increased rapidly according to the chasing distance. Most particles from the diesel city bus were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 40-60 nm. However, the most particles from the CNG city bus were nano particle counted under 50 nm.

이동형 배출가스 측정시스템(MEL)을 이용한 디젤 및 가솔린 차량에서 배출되는 입자상 물질 평가 (On-Road Investigation of PM Emissions of Passenger Vehicles Fuelled with Diesel and Gasoline Using Mobile Emission Laboratory)

  • 이석환;김홍석;박준혁;우세종
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권7호
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    • pp.737-744
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    • 2012
  • 차량에 의한 대기오염을 실제 주행 조건에서 시간과 공간에 구애받지 않고 실시간으로 측정하기 위하여 이동형 배출가스 측정장치(MEL)가 제작되었다. 미니밴 차량에 CO, NOx, $CO_2$와 같은 배출가스 측정 장비와 입자의 수농도 및 입경별 개수농도 분포 측정을 위한 FMPS, CPC가 탑재되었다. 차량 전단에 장착되는 흡입 샘플링 포트를 사용하여 여러 종류의 차량 추적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 MEL의 상세 사양 및 이를 이용하여 디젤 및 가솔린 연료를 사용하는 승용차량들을 추적 실험한 결과를 나타내었다. 디젤 차량에서 배출되는 입자의 수농도는 가솔린 차량에서 배출되는 입자의 수농도보다 높았으며 다량의 극미세입자를 포함하고 있었다. 하지만, 직접분사식 가솔린 차량은 DPF가 장착된 디젤 차량에 비하여 50 nm 이상의 입경 영역에서 입자의 농도가 높은 경향을 보였다.

차량 추적 실험을 통하여 디젤 후처리 장치가 입자상 물질 배출에 미치는 영향 파악 (On-road Investigation of PM Emissions of Diesel Aftertreatment Technologies (DPF, Urea-SCR))

  • 이석환;김홍석;박준혁;조규백
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.92-99
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    • 2011
  • To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions, a mobile emission laboratory (MEL) was designed. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, $CO_2$, THC (Total hydrocarbon) and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the technical details of the MEL and presents data from the car chasing experiment of diesel bus equipped with aftertreatment system. The dilution ratio was calculated by the ratio of ambient NOx and tail-pipe NOx. Most particles from the diesel bus were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 30 and 60 nm. The total PM number emission from diesel bus equipped with DPF was 10 orders of magnitude lower compared to those emitted from base diesel bus. And the total PM number emission from diesel bus equipped with SCR was comparable to the particle emission from base diesel bus.

이동형 배출가스 측정시스템(MEL)을 이용하여 디젤, CNG, LPG 시내버스에서 배출되는 입자상 물질 평가 (On-Road Investigation of PM Emissions of a City-Buses Fuelled by Diesel, CNG, and LPG Using a Mobile Emission Laboratory)

  • 이석환;김홍석;박준혁;윤준규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권4호
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    • pp.409-416
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    • 2011
  • 차량에 의한 대기오염을 실제 주행 조건에서 시간과 공간에 구애받지 않고 실시간으로 측정하기 위하여 이동형 배출가스 측정장치 (MEL)가 제작되었다. 미니밴 차량에 배출가스 측정을 위한 장비와 입자의 수 농도 및 입경분포 측정을 위한 FMPS, CPC가 탑재되었다. 차량 전단에 장착되는 흡입 샘플링 포트를 사용하여 여러 종류의 차량 추적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 MEL의 구축 과정 및 디젤, CNG, LPG 연료를 사용하는 버스를 추적 실험한 결과를 나타내었다. 배출가스의 희석비는 추적차량의 엔진 배기 NOx 및 MEL 차량에서 샘플링 되는 NOx의 비로 계산하였다. 디젤버스에서 배출되는 입자의 대부분은 300 nm 이하의 크기이며 입경분포의 피크값은 30~60 nm 사이에 위치하였다. 하지만, 가스연료인 CNG와 LPG를 사용하는 버스에서 배출되는 입자들은 극미세입자 영역인 50 nm 이하로 측정되었다.

Diesel, DME, Bio-diesel 연료가 실제 도로 주행 조건에서 입자상물질 배출에 미치는 영향 파악 (On-road Investigation of PM Emissions according to Vehicle Fuels (Diesel, DME, and Bio-diesel))

  • 이석환;김홍석;박준혁;조규백
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.88-97
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    • 2012
  • To measure the traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions, a mobile emission laboratory (MEL) was designed. The equipment of the mini-van provides gas phase measurements of CO, NOx, CO2 and THC (Total hydrocarbon), and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and a condensation particle counter (CPC). The inlet sampling port above the bumper enables the chasing of different type of vehicles. This paper introduces the technical details of the MEL and presents data from the experiment in which a MEL chases a city bus fuelled by diesel, DME and Bio-diesel. The dilution ratio was calculated by the ratio of ambient NOx and tail-pipe NOx. Most particles from the bus fuelled by diesel were counted under 300 nm and the peak concentration of the particles was located between 30 and 60 nm. However, most particles in the exhaust of the bus fuelled by DME were nano-particles (diameter: less than 50 nm). The bus fuelled by Bio-diesel shows less particle emissions compare to diesel bus due to the presence of the oxygen in the fuel.

서울시 노원구 도로상 극미세입자 오염도 공간분포 특징 (Characteristics of spatial distribution of ultrafine particle number concentration on the roads of Nowon-gu, Seoul)

  • 이승복;이동훈;이승재;진현철;배귀남
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.21-30
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    • 2011
  • The spatial distributions of air pollutants, in particular, ultrafine particles near traffic congestion roads at urban areas need to reduce human exposure levels for protecting public health. In this study, the number concentrations of ultrafine particles larger than 5 nm were measured every second during driving on the major roads of Nowon-gu, Seoul for 1.6 h using a mobile emission laboratory on October 5, 2010. The ultrafine particle number concentrations ranged from 7,009 to $265,600particles/cm^3$ with an average of $55,570particles/cm^3$, and these levels were comparable to concentrations of ultrafine particles larger than 3 or 7 nm on the arterial roads at urban areas in Los Angeles, USA and Zurich, Switzerland. It was frequently observed that the ultrafine particle number increased rapidly when vehicle speed was accelerated and it decreased sharply when vehicle speed was decelerated. The high peak events of ultrafine particle concentration larger than $200,000particles/cm^3$ were observed seven times during the measurement period. From the three repeated measurements during the short period of 50 min, it was concluded that the ultrafine particle number concentration on the road was significantly time-dependent. This on-road measurement approach can be utilized to manage vehicle-related air pollution in urban.

실 주행 자료를 이용한 도로유형·시간대별 연료소모량 차이 검증 및 배출계수 보정 지표 분석 (Analysis on the Correction Factor of Emission Factors and Verification for Fuel Consumption Differences by Road Types and Time Using Real Driving Data)

  • 이규진;최기주
    • 대한교통학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.449-460
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    • 2015
  • 현재 교통수요모형 기반의 자동차 배출량 추정 모형에서 교통 활동도 자료는 세부적으로 고려되는 반면, 배출계수는 평균적인 값만 반영되고 있기 때문에 배출량 산정 결과의 정확도를 저하시키는 문제가 있다. 본 연구는 도로유형 및 주행시간대와 무관하게 동일한 배출계수가 적용되는 부분을 개선하기 위해, 도로유형과 주행시간대별 연료소모량 차이에 대한 실증적 분석을 기반으로 각 유형별 배출계수의 보정 지표 제시를 목적으로 한다. 이를 위해, '이동식 차량활동도 모니터링 장비(Portable Activity Monitoring System: PAMS)'를 이용해 도로유형 주행시간대별 실 주행 자료를 수집하였고, 각 유형별 연료소모량을 추정하여 이를 비교하였다. 연구 결과 평균 주행속도가 22.5km/h 일 경우, 도로 유형별 주행차량의 가감속도 변화 등의 차이에 따라 국도에서의 연료소모량(95g/km)은 자동차 전용도로에서(81g/km)보다 약 17.3% 높은 것으로 분석되었고, 첨두시간대의 평균 연료소모량(86.73g/km)은 비첨두시간대(82.84g/km)보다 약 4.7% 높은 것으로 분석되었다. 각 유형별 연료소모량의 차이는 공변량 분석 (ANOCOVA)과 다변량 분산분석 (MANOVA)으로 검증하였으며, 그 결과 "주행속도가 동일할지라도, 도로유형과 주행시간대에 따라 연료소모량의 차이가 있다"는 본 연구가설은 유의한 것으로 나타났다. 마지막으로 연료소모량의 차이를 활용하여 각 유형별 배출계수 보정 지표들을 제안하였다. 본 연구는 기존 차량 중심의 배출계수 연구에서 벗어나, 도로 교통 조건에 따른 배출계수 특성을 분석했다는 점에서 의의가 있으며, 본 연구결과를 활용하여 교통부문의 배출량 추정결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.

Spectrally encapsulated OFDM: Vectorized structure with minimal complexity

  • Kim, Myungsup;Kwak, Do Young;Jung, Jiwon;Kim, Ki-Man
    • ETRI Journal
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    • 제43권4호
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    • pp.660-673
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    • 2021
  • To efficiently use frequency resources, the next 6th generation mobile communication technology must solve the problem of out-of-band emission (OoBE) of cyclic prefix (CP) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which is not solved in 5th generation technology. This study describes a new zero insertion technique to replace an existing filtering scheme to solve this internal problem in OFDM signals. In the development of the proposed scheme, a precoder with a two-dimensional structure is first designed by generating a two-dimensional mapper and using the specialty of each matrix. A spectral shaping technique based on zero insertion instead of a long filter is proposed, so it can be applied not only to long OFDM symbols, but also very short ones. The proposed method shows that the transmitted signal is completely blocked at the bandwidth boundaries of signals according to the current standards, and it is confirmed that the proposed scheme is ideal with respect to bit error rate (BER) performance because its BER is the same as that of CP-OFDM. In addition, the proposed scheme can transformed into a real time structure through vectorizing process with minimal complexity.