The gasoline direct injection (GDI) system is considerably spreading in automotive market due to its advantages. Nevertheless, since GDI system emit higher particle matter (PM) due to its combustion characteristics, it is difficult to meet strengthened emission regulation in near future. For this reason, a combined GDI with MPI system, so-called, dual injection (DUI) system is being investigated as a supplemental measure for the GDI system. This paper focused on power and fuel consumption effect by injection mode strategy of DUI system in part load and idle engine operating condition. In this study, port fuel injectors are installed on 2.4 liters GDI production engine in order to realize DUI system. And, at each injection mode, DOE (design of experiment) method is used to optimize engine control parameters such as dual injection ratio, start of injection timing, end of injection timing, CAM position and so on. As a consequence, DUI mode shows slightly better or equivalent fuel efficiency compared to conventional GDI engine on 9 points fuel economy mode as well as MPI mode shows less fuel consumption than GDI mode during idle operation. Furthermore, DUI system shows improvement potential of maximum 2.0% fuel consumption and 1.1% performance compared to GDI system in WOT operating condition.
대기환경시료인 도시분진시료와 인공적으로 준비한 휠터상 도시분진시료중의 미량원소를 중성자방사화분석법을 사용하여 비파괴 분석하였다. 분석정도관리를 위하여 미국 표준기술원의 인증표준시료 (Urban Dust, NIST SRM 1648)를 이용하였다. 37종의 검출된 원소의 상대오차와 상대 표준편차를 계산하였으며 각각 10%와 15%이내이었다. 도시분진시료로부터 29종의 원소, 휠터상 도시분진시료로부터 21종의 원소를 정량하였다. 측정결과의 신뢰도 및 숙련도 평가를 위하여, 중성자방사화분석법, 하전입자유도 X-선방출분광법, X-선 형광분석법과 원자흡수분광법을 이용한 세계 39개 실험실이 참여한 실험실간 비교시험에 참여하였으며 수집된 결과를 통계처리하였다. 평균값과 표준편차로 계산한 z-score는 몇개의 원소를 제외하고 모두 -1
In an effort to interpret the characteristics of fine particle concentrations in Busan, time variations of hourly monitored concentrations $PM_{10}$ (Particulate Matter with aerodynamic Diameter ${\le}10\;{\mu}m$) in Busan are analyzed for the period from 2000 to 2005. The characteristics of aerosol second generation formation process is also interpreted qualitatively, by using the statistical analysis of the meteorological variables including temperature, wind speed, and relative humidity. The result shows some significant annual, seasonal, weekly and diurnal variations of $PM_{10}$ concentrations. In particular, seasonal(i.e., spring) variations are governed by frequency of yellow sand events even for the non-yellow sand cases where yellow-sand days are eliminated in our analysis. However, in seasonal variation, summer season predominate lower $PM_{10}$ concentrations due to the frequent precipitation, and weekly and diurnal variations are both found to be reflecting the emission rate from traffic amount. Correlation coefficients between $PM_{10}$ concentration and meterological variables for non-yellow sand days show overall negative correlation with visibility, wind speed, cloud amounts, and relative humidity. However for non-precipitation days, during non-yellow sand period positive correlation are found clearly with relative humidity, suggesting the importance of secondary aerosol formation in Busan that can be achieved by both homogeneous aerosol formation and heterogeneous transformations resulting from hygroscopic aerosol characteristics.
The objectives of this study were to investigate the effects of $PM_{10}$ and $O_3$ concentration on the symptoms of allergic diseases. The questionnaire was used to determine whether or not symptoms of allergic diseases were present from September to October 2012. The air pollution concentration data used was the corresponding point CEM (continuous emission monitoring) data. The average concentration of $PM_{10}$ was $56.09{\mu}g/m^3$ in the control area, and the concentration in the exposed area was $40.44{\mu}g/m^3$. In the two areas, concentration of $O_3$ was 28.73 ppb and 28.74 ppb, respectively. The total average concentrations of $PM_{10}$ and $O_3$ were $45.66{\mu}g/m^3$ and 28.73 ppb in the Gwangyang area. The rate of asthma diagnosis was higher in the control area (9.6%) than in the exposed area (4.1%), but the rate of allergy eye disease was higher in the exposed area (23.9%) than in the control area (16.5%). There was a significant difference in the symptoms of some allergic diseases when the relative concentration of $PM_{10}$ and $O_3$ were high and low.
대기오염에 대한 관심은 국내 외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차 및 연료 연구자들은 청정(친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 위해 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후 처리 시스템 등의 많은 접근을 통하여 차량 배출가스와 온실가스를 감소시키려고 노력하고 있다. 이러한 연구들은 주로 차량의 배출가스 (규제 및 미규제물질, PM 입자 배출 등)와 온실가스의 두 가지 이슈로 진행되고 있다. 자동차의 배출가스는 환경오염과 인체에 악영향을 주는 많은 문제를 일으키고 있다. 이러한 배출가스를 줄이기 위하여 각국에서는 배출가스 시험모드를 새로 만들어 규제하고 있다. 2007 년부터 UN ECE의 WP.29 포럼에서 배출가스 인증을 위한 전 세계의 조화된 light-duty 차량 시험 절차 (WLTP)가 개발되었다. 이 시험 절차는 유럽과 동시에 국내 light-duty 디젤 차량에도 적용되어졌다. Light-duty 차량의 대기오염 물질 배출량은 거리 당 무게로 규제되어 있어 주행주기가 결과에 영향을 미칠 수 있다. 차량의 배출가스는 주행 및 환경조건, 주행습관 등에 따라 크게 달라진다. 극단적인 외기온도는 배출가스를 증가시키는데, 이것은 더 많은 연료가 실내를 가열하거나 냉각해야하기 때문이다. 또한 높은 주행속도는 증가된 항력을 극복하기 위해 필요한 에너지로 인해 배출가스 량을 증가시킨다. 일반적으로 상승하는 차량속도와 비교할 때, 급격한 차량가속도도 배출가스를 증가시킨다. 부가적인 장치 (에어컨 또는 히터)와 도로경사 또한 배출가스를 증가시킨다. 본 연구에서는 3대의 light-duty 차량을 가지고 light-duty 차량의 배출가스 규제에 사용되는 WLTP, NEDC 및 FTP-75로 시험을 하였으며, 배출가스가 다른 주행 사이클에 의해 얼마나 많은 영향을 받을 수 있는지를 측정하였다. 배출 가스는 통계적으로 의미있는 차이를 보이지 않았다. 최대 배출 가스는 주로 냉각 된 엔진 조건에 의해 야기되는 WLTP의 저속 단계에서 발견된다. 냉각 된 엔진 상태에서 배출가스의 양은 시험 차량과 크게 다르다. 이는 WLTP 구동 사이클에 대처하기 위해 다른 기술적 솔루션이 필요하다는 것을 의미한다.
In 2013, International Agency for Research on Cancer (IARC) concluded that outdoor air pollution is carcinogenic to humans, with the particulate matter component of air pollution most closely associated with sufficient evidence of increased cancer incidence by exposure to particulate matter component of air pollution. Motor vehicles are one of a major emission sources of fine particle ($PM_{2.5}$) in urban areas. A large number of epidemiological studies have reported a positive association of morbidity or mortality with distance from the roadside. We conducted this study to assess the association of $PM_{2.5}$ concentrations measured at roadside hotspots with those at adjacent residential sites using real-time $PM_{2.5}$ monitors. We conducted real-time $PM_{2.5}$ measurements for rush hour periods (08:00~10:00 and 18:00~20:00) at 9 roadside air monitoring Hotspot sites in metropolitan Seoul over 3 weeks from October 1 to 21, 2013. Simultaneous measurements were conducted in residential sites within a 100 m radius from each roadside air monitoring site. A SidePak AM510 was used for the real-time $PM_{2.5}$ measurements. Medians of roadside $PM_{2.5}$ concentrations ranged from $9.8{\mu}g/m^3$ to $38.3{\mu}g/m^3$, while corresponding median values at adjacent residential sites ranged from $4.4{\mu}g/m^3$ to $37.3{\mu}g/m^3$. $PM_{2.5}$ concentrations of residential sites were 0.97 times of hotspot roadside sites. Distributions of $PM_{2.5}$ concentrations in roadside and residential areas were also very similar. Real-time $PM_{2.5}$ concentrations at residential sites, (100 m adjacent), showed similar levels to those at roadside sites. Increasing the distance between roadside and residential sites, if needed, should be considered to protect urban resident populations from $PM_{2.5}$ emitted by traffic related sources.
최근 미세먼지 증가로 인하여 디젤엔진의 배출 규제가 강화됨에 따라 디젤 매연여과장치에 관심이 급증하게 되었으며, 특히 디젤 배기가스 후처리 장치의 고효율화에 대한 기술개발이 더욱 요구되고 있다. 이에 대한 일환으로서 디젤매연여과장치(diesel particulate filter, DPF) 내 배기가스의 유동 균일도를 향상시키고 배압을 낮추어서 배기가스처리 효율을 높이는 연구가 많이 되고 있다. 본 연구에서는 ANSYS Fluent를 이용하여 직경 12"의 DPF와 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)를 장착한 디젤 매연여과장치에서의 배기가스의 유속과 온도, DPF IO ratio, Ash와 PM양에 따른 배압에 미치는 영향을 시뮬레이션 하여 배압을 낮추는 최적화 연구를 하였다. 결과로서 배기가스의 온도와 유속이 낮을수록 배압이 낮아졌으며, PM양이 Ash양보다 배압에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타냈다. 또한 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 배압이 더 낮게 나타냈으나, 유동 균일도의 경우는 다양한 변수에 관계없이 일정하게 나타냈다. european stationary cycle (ESC), european transient cycle (ETC) 조건에서 PM의 정화효율은 비대칭, 대칭 DPF 관계없이 유사하나, particle number (PN)의 정화효율에서는 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 높게 나타냈다.
The organic carbon in the ambient particulate matter (PM) is divided into primary organic carbon (POC) and secondary organic carbon (SOC) by their formation way. To regulate PM effectively, the estimation of the amount of POC and SOC separately is one of important consideration. Since SOC cannot be measured directly, previous studies have evaluated determination of SOC by the EC tracer method. The EC tracer method is a method of estimating the SOC value from calculating the POC by determining (OC/EC)pri which is the ratio of the measured values of OC and EC from the primary combustion source. In this study, three different ways were applied to OC and EC concentrations in PM2.5 measured at Seoul for determining (OC/EC)pri: 1) the minimum value of OC/EC ratio during the measurement period; 2) regression analysis of OC vs. EC to select the lower 5-20% OC/EC ratio; 3) determining the OC/EC ratio which has lowest correlation coefficient value (R2) between EC and SOC which is reported as minimum R squared method (MRS). Each (OC/EC)pri ratio of three ways are 0.35, 1.22, and 1.77, respectively from the 1 hourly data. We compared the (OC/EC)pri ratio from 1hourly data with 24 hourly data and revealed that (OC/EC)pri estimated from 24 hourly data had twice larger than 1hourly data due to the low time resolution of sampling. We finally confirmed that the most appropriate value of (OC/EC)pri is that calculated by a regression analysis of 1 hourly data and estimated SOC amounts at PM2.5 of the Seoul atmosphere.
Objectives: Aircraft cabin cleaning work is characterized by being performed within a limited time in a narrow and enclosed space. The objective of this study was to evaluate the exposure levels to dust, ultra fine dust(PM2.5) and black carbon(BC) among aircraft cabin cleaners. Methods: Active personal air sampling for respirable dust(n=73) and BC(n=47) was conducted during quick transit cleaning(cabin general and vacuum-specific) and seat cover replacement and total dust and PM2.5 were area-air-sampled as well. Also, size distribution of particle was identified with the cleaning workers targeted. Dusts were collected with PVC filters using gravimetric analysis. The concentration of PM2.5 and the particle size distribution were measured with real-time direct reading portable equipment using light scattering analysis. The concentration of BC was measured by aethalometer(filter-based real-time light absorption analysis instrument). Results: The geometric mean of respirable dust was the highest at vacuum cleaning as 74.4 ㎍/m3, following by replacing seat covers as 49.3 ㎍/m3 and cabin general cleaning as 47.8 ㎍/m3 . The arithmetic mean of PM2.5 was 4.83 ~ 9.89 ㎍/m3 inside the cabin, and 28.5~44.5 ㎍/m3 outside the cabin(from bus and outdoor waiting space). From size distribution, PM2.5/PM10 ratio was 0.54 at quick transit cleaning and 0.41 at replacing seat covers. The average concentration of BC was 2~7 ㎍/m3, showing a high correlation with the PM2.5 concentration. Conclusions: The hazards concentration levels of aircraft cabin cleaners were very similar to those of roadside outdoor workers. As the main source of pollution is estimated to be diesel vehicles operating at airports, and it is necessary to replace older vehicles, strengthen pollutant emission control regulations, and introduce electric vehicles. In addition, it is necessary to provide as part of airport-inftastructure a stable standby waiting space for aircraft cabin cleaners and introduce a systematic safety and health management system for all workers in the aviation industry.
화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 $CO_2$ 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성이 된다. LNT와 urea-SCR 촉매는 디젤엔진에서 NOx를 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 소형과 중 대형 디젤기관에 많이 사용되고 있는 Cu SCR 촉매의 NOx 저감 성능 향상을 목적으로 한다. $5Cu-2ZrO_2$/Zeolyst(Si/Al=13.7)SCR 촉매는 $5Cu-2ZrO_2$/93Zeolite(Si/Al=2.9) 촉매에 비해 촉매온도 $300^{\circ}C$ 이상에서 약 5-50% 수준으로 de-NOx 성능이 높았다. Zeolite는 zeolyst에 비해 금속의 분산도가 낮고 평균 입경이 커짐에 따라 촉매의 반응속도가 저하되었다. 10wt% Cu가 담지된 $10Cu-2ZrO_2$/88Zeolyst 촉매는 $200^{\circ}C$에서 40%, $350^{\circ}C$에서 약 65%로 NOx 정화성능이 가장 높았고, Cu의 이온이 제올라이트의 결정화합물인 Al과의 이온교환율이 증가함에 따라 다른 촉매에 비해 20-40% de-NOx 성능이 향상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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