• 동력기계공학회지
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• 제20권2호
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• pp.51-57
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• 2016

Non-esterified biodiesel fuel is cheaper than esterified that because of a simple manufacturing process that only consists of filtering. Applicability of this on diesel engine with electronic control system was accomplished, then optimization adopting a fractional factorial design and response surface methodology was carried out at 25% and 50% of engine load in this study. Pressure of common rail and injection timing mainly effected on responses as specific fuel oil consumption and nitrogen oxides regardless of engine load. Estimations were 310.3 g/kWh of specific fuel oil consumption and 237 ppm of nitrogen oxides at 25% load, and 233.2 g/kWh of specific fuel oil consumption and 730 ppm of nitrogen oxides at 50% load. Tests to verify these estimations were accomplished and as the results, specific fuel oil consumption was 300.4 g/kWh and NOx was 277 ppm at 25% load and 236.8 g/kWh and 573 ppm at 50% load.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.413-418
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• 2012

본 연구에서는 VIStA (Vortex Inertial Staged Air) 버너를 개조하여 관류보일러에 적용하였다. 2차 공기를 노즐을 통해 공급하던 원형과 달리 선회기를 통해 공급함으로써 화염을 안정화하고 일산화탄소(CO)의 발생량을 저감하였다. 그러나, 이러한 개조과정에서 질소산화물(NOx)의 발생이 증가하는 문제가 발생하였다. CO와 NOx 발생량을 함께 제어하기 위하여 본 연구에서는 화염분할을 적용하였다. VIStA 버너는 2개의 연소실이 있고 각각의 연소실에 공급되는 공기량을 댐퍼로 조절하며 3가지 종류의 화염분할 장치를 설계, 장착하여 공기비, 연소부하에 따른 연소 특성을 파악하였다. 화염분할을 통하여 CO 농도 증가는 10 ppm 이내로 유지하면서 NOx의 발생량은 25%까지 저감하는 결과를 얻었다.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.39-47
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• 2020

배기가스 재순환(flue gas recirculation, 이하 FGR)은 질소산화물 저감에 효과적인 연소 기법으로 저공해 연소 분야에 다양하게 응용되고 있다. 이전 연구에 이어서 메탄/공기 대향류 예혼합화염에 FGR 기법 적용 시 나타나는 화염의 특성 변화 및 NOx 생성기구를 파악하기 위한 수치해석이 진행되었다. 배출되는 질소산화물(NOx)은 4가지 주요 반응경로(열적 NO, prompt NO, N₂H 및 N₂O)로 구분하여 배기가스 재순환율에 따른 각 NO 생성률을 상대적으로 나타내었다. 그 결과 열적 NO가 전체 NO 형성에 가장 크게 차지한 반면 N₂H의 영향은 미미하였다. 또한, 열적 NO의 기여를 검토하기 위하여 본 연구에 사용된 반응기구(UC San Diego mechanism)를 수정하여 재순환율 증가에 따른 NO 배출지수(EINO)를 비교하였다.

• 한국가스학회지
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• 제11권4호
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• pp.17-22
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• 2007

비예혼합 대향류화염에서 산소부화에 따른 NOx 생성특성에 관한 수치해석이 수행되었다. 순산소의 연소과정에서 공기침투에 의한 부득이한 질소 유입의 상황을 체계적으로 고려하기 위하여, 산화제의 $O_2$는 체적비 21%에서 100%까지 변화되었다. 결과적으로 NO 배출지수$(EI_{NO})$는 산소부화율 75%까지 증가하다가 급격히 감소하는 경향을 보여준다. 이러한 경향은 화염온도, 화염두께 및 체류시간 보다는 NOx 생성과 관련된 $N_2$ 소모율 변화에 의해 설명될 수 있음을 확인하였으며, 특히 N+NO=$N_2+O$ 반응이 가장 크게 기여함을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.188-194
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• 2005

The direct injection diesel engine is one of the most efficient thermal engines. For this reason DI diesel engines are widely used for heavy-duty applications. But the world is faced with very serious problems related to the air pollution due to the exhaust emissions of diesel engine. So, that is air pollution related to exhaust gas resulted from explosive combustion should be improved. Exhaust Gas Recirculation(EGR) is a proven method to reduce NOx emissions. In this study, the experiments were performed at various engine loads while the EGR rates were set from $0\%$ to $30\%.$ The emissions trade-off and combustion of diesel engine are investigated. The brake specific fuel consumption rate is very slightly fluctuated with EGR in the range of experimental conditions. The ignition delay increased with increasing EGR rate. The maximum value of premixed combustion for the rate of heat release is increased with increasing EGR rate. NOx emissions are decreased with increasing EGR rate at high load and high speed. It was found that the exhaust emissions with the EGR system resulted in a very large reduction in oxides of nitrogen at the expense of higher smoke emissions.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.76-81
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• 2011

Exhaust gas recirculation is the well-known and widely used NOx reduction technology for diesel engines. More effective EGR cooler has been developed and applied to diesel engines to meet the reinforced emission regulation. However, the contaminated EGR cooler by diesel exhaust gas reduces the performance of the engine and NOx reduction rate. The buildup of deposits in EGR coolers cause significant degradation in heat transfer performance, often on the order of 20~30%. Deposits also increase pressure drop across coolers and thus may degrade engine efficiency under some operation conditions. In this study, as a solution for this problem, DOC assisted EGR cooler is designed and then investigated to reduce fouling and its impact on cooler performance. A single channel EGR cooler fouling test apparatus and soot particle generator were developed to represent the real EGR cooler and exhaust gas of diesel engine. EGR cooler effectiveness of the case with catalyst of pt 30g/ft3 decreased just up to 5%. This value was 45% less compared to the case without catalyst which decreased up to 9% after 10hours experiments.

• 한국대기환경학회지
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• 제12권1호
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• pp.91-99
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• 1996

Ozone, sulfur dioxide, and nitrogen oxides were measured at Kosan, Cheju Island, Korea during the period of March 11 .sim. April 19, 1994. During the measurement period, the average SO$_{2}$ and NOx concentrations were about 0.97 ppb and 3.5 ppb, respectively. Average NO concentration was below the detection limit and thus the effect of NO during the period was negligible. The concentrations of SO$_{2}$ and Nox were lower than those at other urban area in Korea but higher than other remote areas in the world. Average $O_{3}$ concentration for the period was about 55 ppb, slightly higher than or comparable to those at remote marine areas in the world. Detailed analyses of trend of gaseous species concentrations show that the effects of local NO emission sources for NOx concentration were significant during the period, while those of local SO$_{2}$ emission sources were not high. Backward trajectory analysis results show that when SO$_{2}$ or $O_{3}$ concentration was higher than the average concentrations, the air parcels were transported from China.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권3호
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• pp.540-550
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• 2013

Various efforts have been explored to save the cost in many industrial fields. In order to recover the residual thermal energy from the flue gas, an extreme high efficiency heat exchanger is planning to install at a power plant. The gas temperature will be reduced to $40^{\circ}C$ from $115^{\circ}C$. Thus gas buoyancy decreases, and dispersion of nitrogen oxides is expected to deteriorate as increasing relative humidity. In this study, the conversion of nitrogen monoxide to nitrogen dioxide and dispersion regime are investigated through computational modeling. Nitrogen dioxide which indicates 0.1 ppm at 85 m from the ground could be propagated to 620 m at $115^{\circ}C$ of the flue gas, whilst when cooled down to $40^{\circ}C$, it expands up to 750 m. The ground level influence area showed more expansion of dispersion, approximately to 930 m.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권7호
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• pp.689-696
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• 2010

디젤엔진은 높은 열효율과 우수한 연비 성능 등의 장점을 가지고 있으나, 기화된 연료와 주변 공기가 혼합된 후 착화되는 과정을 거치기 때문에 이론 공연비 영역에서는 질소산화물(NOx) 배출이 증가되는 문제점을 가지고 있다. 최근 활발히 연구되고 있는 높은 정화 효율을 가진 LNT 촉매는 희박 분위기 조건에서는 NOx를 흡장하게 되고 과농한 분위기에서는 환원 분위기 형성을 통하여 NOx를 저감시키게 된다. 희박 공연비에서 동작하는 디젤 엔진에서는 이러한 환원 과정을 이루기 위해 주기적으로 과농한 분위기를 형성해주어야만 하는데, 이러한 연구는 NOx 저감을 위해 HC를 포함한 환원제의 농도를 제어하는 기술로서 본 연구에서는 디젤을 연료로 하는 수소농후가스 발생장치를 이용하여 LNT 촉매에 환원제로서 수소농후가스를 직접 공급하는 방식으로 LNT 촉매의 NOx 저감 특성을 파악하였다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.658-663
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• 2011

SNCR-SCR hybrid system은 SNCR에서 NOx를 제거한 뒤, SCR로 NOx를 추가 제거하는 시스템으로 NOx 제거 효율을 향상시키는 경제적인 시스템이다. 본 연구에서는 SNCR-SCR hybrid system에서 운전 변수가 질소산화물 저감 효율에 미치는 영향을 고찰하였다. SNCR을 optimum temperature ($900{\sim}950^{\circ}C$)보다 낮은 온도에서 운전할 경우, 추가적인 암모니아 주입 없이도 $NH_3$ slip을 이용한 NO의 추가적인 제거의 효과가 있었으나 $NH_3$ slip이 높은 것으로 나타났다. 그러나 그 이상의 온도에서는 고온에 의한 암모니아의 분해로 SCR에 의한 추가 제거의 효과를 얻지 못했다. 따라서 SNCR 공정을 optimum temperature에서 운전하는 것이 NO 제거 효율과 $NH_3$ slip 농도를 고찰하였을 때 가장 적절하였으며, $SR_{RES}$가 적정 수준으로 유지되도록 NSR을 조절하는 것이 중요한 운전 변수인 것으로 나타났다.