• 동력기계공학회지
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• 제20권2호
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• pp.32-42
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• 2016

Under part load condition of spark-ignition engine, pumping loss had great effect on engine efficiency. To reduce pumping loss, the study designed spark-ignited engines to make direct spray of gasoline to combustion chamber. In spark-ignited direct-injection engines, ignition probability is important for successful combustion and flame propagation characteristics are also different from pre-mixed combustion. This study designed a visualization testing device to study ignition probability of spark-ignited direct-injection LPG fuel and combustion flame characteristics. This visualization device consists of combustion chamber, fuel supply system, air supply system, electronic control system and data acquisition system. Ambient pressure, ambient temperature and ambient air flow velocity are important parameters on ignition probability of LPG-air mixture and flame propagation characteristics, and the study also found that sprayed LPG fuel can be directly ignited by spark-plug under proper ambient conditions. To all successful cases of ignition, the study recorded flame propagation image in digital method through ICCD camera and its flame propagation characteristics were analyzed.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.469-473
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• 2010

본 연구에서는 빠른 후퇴율을 갖는 용융성 고체연료를 사용한 연소 실험을 수행하여 연소 중 압력진동 특성을 분석하고 연소 불안정의 위해성을 검토하였다. 빠른 후퇴율을 가지는 용융성 고체연료는 기존의 폴리머계 연료에 비해 압력 진동의 진폭이 증가하였다. 그러나 연료 그레인 내부 직경의 증가가 연소실 압력 진동의 증폭을 제한하여 급격한 연소 불안정은 거의 일어나지 않았다. 축방향 인젝터를 사용하는 경우 연료 연소량의 큰 증가와 예연소실에서의 와류 진동이 큰 압력 진동을 유발하였다.

• 환경위생공학
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• 제23권3호
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• pp.1-8
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• 2008

Currently, medical waste stoker incinerator is widely used in the emission control technology of health-care risk waste and miscellaneous contaminated waste. In the past, wet type control technology was used to remove the major harmful gaseous contaminants of medical waste such as HCl, $NO_x,\;SO_2$, CO, DUST, Dioxin. However, the treatment cost for wastewater was high and it has a disadvantage for frozen system during winter season. Therefore, in order to obtain effective treatment, the dry type control technology was developed and widely used to remove the gaseous contaminants. In this study, pre-coated bag filter using hydrated lime, ($Ca(OH)_2$), was applied to the dry type control system and the optimum dose of hydrated lime was investigated. The treatment results showed that the dust collection rate was approximately 26.7%. Moreover, the HCl removal rate using pre-coated bag filter ($50mg/sm^3\;Ca(OH)_2$) was 13.52%, which was significantly higher than 3.26% obtained from conventional bag filter.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.548-554
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• 1985

본 논문에서는 디이젤기관의 연소소음의 저감을 최종목표로 하여 Wiebe의 연 소함수에 의해 근사시킨 열발생속도의 변화가 디이젤기관의 연소소음 및 도시열효율에 미치는 영향에 관하여 수치실험을 통하여 해석검토하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.993-998
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• 2011

기액 흡수평형(VLE)장치를 사용하여 연소전 조건에서 흡수용액인 $K_2CO_3$의 이산화탄소 흡수능 및 초기흡수속도를 측정하였다. 흡수실험은 온도 $40{\sim}80^{\circ}C$, 이산화탄소 압력 0~50기압 범위에서 수행되었으며, 또한 흡수용액 중 $K_2CO_3$ 농도에 따른 흡수능 변화도 조사하였으며 이때 농도변화는 5~20%이었다. 실험결과, 흡수용액 중 $K_2CO_3$ 농도가 증가할수록 이산화탄소 흡수능과 초기흡수속도는 증가하였으며, 반응온도에 따른 초기흡수속도는 $40^{\circ}C$에서 가장 높았다. $K_2CO_3$ 흡수용액의 흡수능을 증진시키기 위해 Piperazine과 homopiperazine을 각각 첨가하여 흡수 실험한 결과 Piperazine을 첨가한 경우가 이산화탄소 흡수능을 다소 증진시킴을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.428-436
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• 2013

Attrition characteristics of $CO_2$ absorbents for pre-combustion $CO_2$ capture were investigated to check attrition loss of those absorbents and to determine solid circulation direction and the better $CO_2$ absorbent. The cumulative attrition losses of two absorbents increased with increasing time. However, attrition loss under a humidified condition was lower than that under a non-humidified condition case. Between two absorbents, attrition loss of PKM1-SU absorbent was higher than that of P4-600 absorbent. The average particle sizes of the attrited particles were less than $2.5{\mu}m$ for two absorbents under a non-humidified condition case, and therefore, we could conclude that the main mechanism of attrition for two absorbents is not fragmentation but abrasion. Based on the results from the test for the effect of humidity on the attrition loss, we selected solid circulation direction from SEWGS reactor to regeneration reactor because the SEWGS reactor contains more water vapor than regeneration reactor. Attrition loss and make-up rate of two absorbents were compared based on the results from $CO_2$ sorption capacity tests and attrition tests. Required make-up rate of P4-600 absorbent was lower than that of PKM1-SU absorbent. However, more detail investigation on the optimum regeneration temperature, manufacturing cost, solid circulation rate, regeneration rate, and long-term sorption capacity should be considered to select the best $CO_2$ absorbent.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.276-282
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• 2008

The effects of hydrogen enrichment to methane have been investigated with swirl-stabilized premixed hydrogen-enriched methane flame in a laboratory-scale pre-mixed combustor. The hydrogen-enriched methane fuel and air were mixed in a pre-mixer and introduced to the combustor through different degrees of swirl vanes. The flame characteristics were examined for different amount of hydrogen addition to the methane fuel and different swirl strengths. The hydrogen addition effects and swirl intensity on the combustion characteristics of pre-mixed methane flames were examined using micro-thermocouple, particle image velocity meter (PIV) and chemiluminescence techniques to provide information about flow field. The results show that the flame area increases at upstream of reaction zone because of increase in ignition energy from recirculation flow for increase in swirl intensity. The flame area is also increased at the downstream zone by recirculation flow because of increase in swirl intensity which results in higher centrifugal force. The higher combustibility of hydrogen makes reaction faster, raises the temperature of reaction zone and expands the reaction zone, consequently recirculation flow to reaction zone is reduced. The temperature of reaction zone increases with hydrogen addition even though the adiabatic flame temperature of the mixture gas decreases with increase in the amount of hydrogen addition in this experiment condition because the higher combustibility of hydrogen reduces the cooler recirculation flow to the reaction zone.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.215.2-215.2
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• 2010

지구온난화의 주범으로 알려진 $CO_2$의 대기 중 농도는 산업혁명 이전 280ppm에서 산업 혁명 이후 375ppm으로 증가하였다. 정부 간 기후변화패널(IPCC)의 기후변화 시나리오에 의하면, 지금부터 다양한 감축노력을 한다 할지라도 $CO_2$ 증가추세는 계속되어 2100년경에는 대기 중 $CO_2$농도가 600~950ppm에 이를 것으로 예측하고 있다. 현재까지 화력발전부분은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 이 분야의 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소 전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 크게 구분된다. 이중 석탄가스화복합발전(IGCC)기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법이 연소 전 탈탄소화 기술이다. 핵심기술은 $CO_2$ 분리공정으로 적용 될 수 있는 기술로서는 흡착 흡수법, 막분리법 그리고 가스 하이드레이트가 있으나 아직까지 우리나라의 가스 하이드레이트 기술은 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 TBAB 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.153.2-153.2
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• 2010

화력발전 분야에서 $CO_2$ 분리는 크게 연소전 탈탄소화(pre-combustion capture)와 연소후 포획(post-combustion capture)으로 나누어진다, 연소후 포획은 연료를 연소한 후 발생하는 $CO_2$와 $N_2$가스에서 $CO_2$를 분리하는 기술로 흡수나, 흡착, 막분리 등을 주로 이용한다, 연소전 탈탄소화는 연소 전에 $CO_2$가 발생되지 않도록 하는 기술로써, 부분 산화나 개질 및 수성가스 변위반응 등이 포함되며 생성된 $H_2$와 $CO_2$를 분리하여 수소를 생산하는 기술($CO_2/H_2$분리가 핵심)이다. 우리나라는 대부분 연소후 포획 위주로 많은 연구가 진행되어 왔다, 하지만 최근 고유가 시장이 형성되면서 석탄화력 발전 및 복합가스발전(IGCC)에 필요한 연소전 탈탄소화($H_2/CO_2$ 가스로부터 $CO_2$ 회수) 연구에 산업적 관심이 급상승되고 있다. 특히, 연소전 탈탄소화 과정에서는 높은 자체압력(약 2.5 - 5.0MPa)과 비교적 높은 농도의 $CO_2$(약 40%의)가 발생되기 때문에, 연소전 탈탄소화는 가스하이드레이트 형성/분해 원리가 가장 잘 적용될 수 있는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)와 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 각각 0.5, 1, 3mol% 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다. 이러한 연구는 연소전 탈탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.45-53
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• 2004

An experimental study was carried out to obtain the fundamental data about the effects of radicals induced injection on premixture combustion. A constant volume combustor divided to the sub-chamber and the main chamber was used. The volume of the sub-chamber is set up to occupy less than 1.5％ of that of whole combustion chamber. Radial twelve narrow passage holes are arranged between the main chamber and the sub-chamber. The products including radicals generated by spark ignition in the sub-chamber will derive the simultaneous multi-point ignition in the main chamber. While the equivalence ratio of pre-mixture in the main chamber and the sub-chamber is uniform. We have examined the effects of the sub-chamber volume, the diameter of passage hole, and the equivalence ratio on the combustion characteristics by means of burning pressure measurement and flame visualization. In the case of radical ignition method(RI), the overall turning time including the ignition delay became very short and the maximum burning pressure was slightly increased in comparison with those of the conventional spark ignition method(SI), that is, single chamber combustion without the sub-chamber. The combustible lean limit by RI method is extended to more ER=0.25 than that by SI method. Therefore the decrease of every emission including NOx and the improvement of fuel consumption is anticipated due to lean burn.