• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.174-180
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• 2017

Recently, the world faces the environmental problem such as air pollution due to harmful gas discharged from car and abnormal climate due to the green-house gases increased by the discharge of $CO_2$. Compressed Natural Gas (CNG), one of alternative for this problem, is less harmful, compared to the existing fossil fuel, as gaseous fuel, and less carbon in fuel ingredients and carbon dioxide generation rate relatively favorable more than the existing fuel. However, CNG fuel has the weakness of slow flame propagation speed and difficult fast burn. On the other hand, hydrogen does not include carbon in fuel ingredients, and does not discharge harmful gas such as CO and HC. Moreover, it has strength of quick burning velocity and ignition is possible with small ignition energy source and it's has wide Lean Flammability Limit. If using this hydrogen with CNG fuel, the characteristics of output and discharge gas is improved by the mixer's burning velocity improved, and, at the same time, is possible to have stable lean combustion with the reduction of $CO_2$ expected. Therefore, this research tries to identify the characteristics of engine and emission gas when mixing CNG fuel and hydrogen in each portion and burning them in spark igniting engine, and grasp the lean combustion limit and emission gas characteristics according and use it as the basic data of hydrogen-CNG premixed engine.

• 한국시스템다이내믹스연구
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• 제15권2호
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• pp.27-50
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• 2014

Korea government established the energy technology development plan (2011-2020) and declared to be a leader of the green energy technologies. The plan aims for 10% market share in the green energy industry, 12% energy efficiency improvement, and 15% greenhouse gas reduction. In order to achieve these goals, the government has tried to calculate the whole scale of national energy R&D investment, annual budget and specific expenditures for new technologies by computer simulation. The simulation modules include the R&D investment model, GDP model, energy consumption and $CO_2$ emission model by System Dynamics. Based on these simulation modules, I tested various scenarios for effectiveness of energy R&D investments until 2020. The results show that Korea should increase national energy R&D investment to 2.3 billion U.S. dollars, and switch the investment from electricity and nuclear power to the renewable energy.

• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.597-602
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• 2010

산림탄소순환마을 조성을 위한 가장 기본적인 사항은 온실가스 배출에 관한 통계인데 현재 시 도 단위의 온실가스 배출 통계는 존재하나 마을단위의 온실가스 배출에 관한 통계가 없다. 따라서 본 연구에서 마을단위의 온실가스 배출량에 대한 자료를 구축하여 탄소순환마을의 탄소수지에 관한 모델을 제시하고자 하였다. 연구수행결과, 시범대상지인 경상북도 봉화군 춘양면 서벽리의 에너지사용에 따른 이산화탄소 배출량은 $1,755tCO_2$이며 그 중 난방 사용에 의한 배출량이 55%로 가장 많은 비중을 차지하며 전력 23%, 차량 22%의 순으로 나타났다. 벼농사와 가축 등 농업으로 인해 총 $572tCO_2$의 이산화탄소가 배출되었다. 이는 에너지 사용과 농업부문에서 발생하는 이산화탄소 총 배출량 $2,327tCO_2$의 약 24.5%를 차지했다. 또한, 모델지역에서 사용되는 난방에너지를 우드칩이나 펠릿 등 목재 바이오에너지로 대체할 경우 년간 약 1,580 ton의 목재가 소비될 것이며 난방에서 발생하는 이산화탄소배출량은 $964tCO_2$의 1/12인 $80tCO_2$로 $884tCO_2$ 만큼의 탄소가 저감 될 것으로 예상된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.47-53
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• 2000

To overcome the shortage of conventional TWC that is activated at high temperature, higher than 25$0^{\circ}C$, photocatalyst is considered as an new technology. Because the photocatalytic reaction of photocatalyst is not a thermo mechanical reaction, it is necessary to heat the system to start the reaction. It can be activated just by ultra violet light that includes wavelengths shorter than 400 nanometers even at ambient temperature. In this study photocatalytic reduction of hydrocarbon was investigated with a model gas test. To understand the effects of co-existence gases on the hydrocarbon reduction by photoreaction, CO and NO, $O_2, H_2O$ gases those are components of exhaust gases of gasoline engine are supplied with C3H8/N2 to a photoreactor. The photoreactor contains $TiO_2$ photocatalyst powders and a UV bulb. The results show that oxygen is the most important factor to reduce HC emission with photocatalyst. Photocatalyst seems to have a good probability for automotive application to reduce cold start HC emissions.

• 한국대기환경학회지
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• 제13권3호
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• pp.215-220
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• 1997

CNG dual fuel engine for heavy duty diesel engine developed by AFS International in Canada has been equipped to a Korean city bus engine and tested to compare the engine performance and the emission characteristics with the existing diesel fueled engine. Also the dual-fuel engine was applied to the city bus for road test. The results are summarized as follows. Performance optimization has been carried out to have engine power equivalent to or better than the diesel fueled engine. Smoke is decreased by 85% by Korean smoke 3 mode test. By 13 mode test CO is increased by 453% and THC is increased by 2, 086%. NOx is decreased by 7% in laboratory. D-13 test mode was changed in 1996 Korean regulation. Even though THC is increased very much, it's not too serious problem since CO and HC emission of diesel engine is very little compared to gasoline engine and more than 75% of THC is CH$_4$. But the reduction technologies of CO and HC has to be considered.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.945-949
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• 2001

This study is an experimental study on the characteristics of emission by changing catalytic converter position for cold-start. The measurements are done a changing of the distance between exhaust manifold and catalytic converter. It measured temperature of exhaust manifold, before and after catalytic converter at each position of experimental condition. and measured the characteristics of emission which is HC, CO, $CO_{2}$ and lambda at each position of experimental condition. The results show a few advantage about reduction of HC and CO as catalytic converter's temperature is raised quickly as closed exhaust manifold. but $CO_{2}$ has not the same trend of HC and CO. From measurement value of lambda, reduction effects of $NO_{x}$ are known a few advantage as increase of the distance between exhaust manifold and catalytic converter.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.149-155
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• 2002

A promising new approach to achieve low pollutants emission and improvement of flame stabilities is tested experimentally using a hybrid cyclone jet combustor employing both premixed and diffusion combustion mode, Three kind of nozzles are used for LNG(Liquified Natural Gas) as a fuel. The combustor is operated by two method, One is ATI(Air Tangential Injection) mode, generated swirl flow by air as general swirl combustor, and the other is PTI(Premixed gas Tangential Injection) mode, The PTI mode consists of diffusion flame of axial direction and premixed cyclone flame of tangential direction in order to stabilized the diffusion flame. The results showed that the stable region of the PTI mode is more larger than the ATI mode. In addition, the reduction of NOx emission in PTI mode, as compared with that for the ATI mode is at least 50% in stable region. Also, even using the low calorific fuel as $CO_2$-blended gas, the cyclone jet combustor has high performance of flame stability.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권8호
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• pp.639-648
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• 2013

본 논문은 부게넘 및 태안 IGCC플랜트의 연료를 대상으로 석탄으로부터 생성된 합성가스의 NOx/CO배출 특성, 온도특성, 화염의 구조에 대해 기술하였다. GE7EA 모사 가스터빈 연소기를 대상으로 상압 고온 연소시험을 수행하여 입열량 및 질소희석에 따른 연소특성을 관찰하였다. 입열량이 감소하고, 희석제량이 증가할 때 단열화염온도의 감소로 NOx가 감소하였고, 저부하에서는 희석량이 증가할수록 불완전 연소로 인해 CO가 증가하였다. 이러한 NOx 감소 및 CO발생은 각각 $1500^{\circ}C$ 와 $1250^{\circ}C$의 특정 화염온도에서 관찰되었다. 또한 질소 희석이 증가할수록 단열화염온도 및 연소기 라이너의 온도가 감소했고, 화염 부상과 같은 화염구조의 변화로 인해 특이점이 관찰되었다. 본 연구결과를 통해 질소희석이 NOx/CO배출 및 온도, 화염구조에 미치는 영향이 검토되었으며, 시험 데이터는 향후 태안 IGCC 플랜트의 운전시 최적 조건 선정을 위한 기초자료로 활용될 예정이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.590-596
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• 2015

본 연구에서는 다양한 $CO_2$ 재활용 기술 중 경제성 및 $CO_2$ 감축량 효과가 큰 것으로 평가되는 $CO_2$ 활용 중탄산나트륨 제조기술 대상으로 상용 플랜트 운영시 전체 $CO_2$ 감축량을 산정하고자 하였다. 상기 $CO_2$ 재활용 기술은 발전소 배가스 중에 포함된 $CO_2$의 탄산화 반응을 통해 상업적으로 유용한 중탄산나트륨을 제조하는 기술로서 현재 한국동서 발전의 지원을 받아 한전 전력연구원에서 연구개발 진행 중이다(기술개발 사업명: NCCU, Non-Capture $CO_2$ Utilization). 본 기술의 $CO_2$ 감축량 산정을 위해 하루 100톤 $CO_2$ 처리 규모(연간 36,500톤 $CO_2$ 처리 가능, 발전 용량 기준 5 MW급)의 상용급 플랜트를 대상으로 공정모사 프로그램(PRO/II 9.1)을 활용한 열 및 물질 수지 분석을 수행하였으며 특히 종래 유사기술과의 비교를 통한 간접 $CO_2$ 감축량 산정을 위해 탄산나트륨 및 중탄산나트륨 등의 제조를 위한 대표적 기술인 Solvay 공정과의 에너지 사용량을 비교 분석하였다. 분석 결과 종래 Solvay 공정은 단위 중탄산나트륨 생산을 위한 에너지 사용량이 약 $7.4GJ/tNaHCO_3$으로 이를 해당 에너지를 얻기 위해 필요한 석탄 사용량 및 $CO_2$ 발생량으로 환산시 연간 약 48,862 톤 $CO_2$에 해당 된다. 반면 발전소 배가스 중에 포함된 $CO_2$를 활용한 중탄산나트륨 제조공정의 경우 탄산화 반응에 의한 $CO_2$ 직접 포집분(연간 약 36,500 톤)과 동일 화합물 생산을 위한 종래 공정(Solvay) 대비 낮은 에너지 사용량에 따른 간접적인 $CO_2$ 저감량(연간 약 46,885 톤) 효과로 전체 $CO_2$ 감축량은 약 83,385톤으로 산정되었다. 상기 분석을 통해 본 논문의 $CO_2$ 활용 중탄산나트륨 제조기술은 제품 판매에 따른 경제적 효과뿐만 아니라 종래 공정에 비해 낮은 에너지 사용으로 $CO_2$ 저감효과가 매우 높아 대규모 $CO_2$ 저장 공간이 필요한 CCS(Carbon Capture & Sequestration) 기술의 대안기술로서 유망한 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1370-1376
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• 2012

본 연구에서는 지구단위 내 교통부문에서 다양한 도시설계 및 교통정책의 적용에 따른 $CO_2$의 배출량 효과를 분석해보고자 하였다. 이를 위해 가상네트워크(Toy Network)를 설정하고 토지이용패턴과 교통정책을 접목한 19개의 시나리오를 가정한 후 교통수요 예측 프로그램인 EMME3를 이용하여 $CO_2$ 발생량을 산정하고 비교하였다. 그 결과 총 $CO_2$ 배출량이 가장 많이 감소한 정책은 지구의 중간부를 개발하면서 동시에 내부의 2차로 도로는 차량 통행을 금지시키고 보행자 천국을 만드는 것이었다. 총 $CO_2$량이 가장 많이 발생된 그룹은 교통공학에서 일반적으로 인식되어 왔던 적절한 도로위계에 따른 도로망 구성 및 접근통제 조절 정책이었다. 따라서 지구설계시 도로망 구성 및 접근통제는 세밀한 연구를 통해 실행되어야 할 것임을 알게 되었다.