• 대한기계학회논문집B
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• 제26권12호
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• pp.1655-1662
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• 2002

Recently, many researches have been performed to improve the performance of the combustion and emission in a D.I.Diesel engine. And many new techniques have been introduced and developed to reduce NO$_{x}$ and soot exhausted from diesel combustion. Some of these methods have the peculiar injection timing which is not used to traditional timing. To optimize these injection timing, characteristics of swirl flow and interaction of swirl with injection in the diesel engine should be investigated more carefully. Therefore, in this study, 2-zone energy method is adopted for the understanding of swirl flow in condition of moving piston, and then flame visualizations and image process are performed. From these studies, the characteristics of the swirl flow generated by SCV was investigated and the effect of swirl on injection timing was elucidated. As the results, velocity distribution caused by swirl flow increase the space utilization rate of flame plums. And flame plums of weak momentum are remained inside of combustion chamber by the swirl flow.w.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제9권1호
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• pp.66-77
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• 2015

In order to survey the seasonal variation of the chemical composition of particulate matter of $2.5{\mu}m$ or less ($PM_{2.5}$), $PM_{2.5}$ was sampled from 8 February 2013 to 31 March 2014 in an industrial area of Chiba Prefecture, Japan. Chemical measurements of the sample included: ionic components ($Na^+$, $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $Cl^-$, $NO_3{^-}$ and $SO_4{^{2-}}$), carbonaceous components - organic carbon (OC) and elemental carbon (EC), and water-soluble organic carbon (WSOC). Also, secondary organic carbon (SOC) was measured based using the EC tracer method, and char-EC and soot-EC were calculated from the analytical results. The data obtained were interpreted in terms of temporal variation. Of the overall mean value of $PM_{2.5}$ mass concentration obtained during the study period, ionic components, OC and EC accounted for 45.3%, 19.7%, and 8.0%, respectively. $NO_3{^-}$ showed a unique seasonal distribution pattern due to a dependence on temperature and absolute humidity. It was estimated that an approximate temperature of $14^{\circ}C$, and absolute humidity of $7g/m^3$ were critical for the reversible reaction of $NH_4NO_3(p){\leftrightharpoons}NH_3(g)+HNO_3(g)$. The amount of OC and EC contributing to the monthly $PM_{2.5}$ mass concentration was higher in autumn and winter compared to spring and summer. This result could be attributed to the impact of burning biomass, since WSOC and the ratio of char-EC/soot-EC showed a similar pattern during the corresponding period. From the comparison of monthly WSOC/OC values, a maximum ratio of 83% was obtained in August (summer). The WSOC and estimated SOC levels derived from the EC tracer method correlated (R=0.77) in summer. The high occurrence of WSOC during summer was mainly due to the formation of SOC by photochemical reactions. Through long-term observation of $PM_{2.5}$ chemical components, we established that the degree to which the above-mentioned factors influence $PM_{2.5}$ composition, fluctuates with seasonal changes.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.8-15
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• 2017

화재발생 시에 대부분의 인명 피해는 연기에 의해 발생되는데, 최근 건축 내장재에서 차지하는 플라스틱의 양이 많아지며 발생되는 연기의 유독성이 점차적으로 증가되고 있다. 연기에 의한 인체피해의 상당부분은 흡입연기의 폐침전과 관련이 있으며, 연기입자의 크기분포는 폐침전 특성에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 플라스틱 종류에 따른 연기입자의 크기별 발생량 검토는 폐침전에 의한 인체피해 연구에 필수적으로 요구된다. 최근의 목재와 폴리프로필렌(PP)에 대한 연기입자의 발생특성 연구에서 PP의 연기입자 크기분포 특성이 몇 가지 측면에서 목재와는 확연히 다르게 나타났다. 이에 따라, 본 연구에서는 다른 플라스틱들도 연기입자 크기분포에서 PP와 같은 특성을 보이는지 알아보기 위해서 대표적인 4가지 플라스틱(LDPE, PA66, PMMA, PVC)에 대하여 연기입자 크기분포 측정실험을 수행하였다. 특정 조건에서 연소생성물을 균일하게 생성하고 분석하기 위하여 ISO/TS 19700 기준에 따른 등속튜브연소로를 이용하여 연소로의 온도와 산소공급량에 따라 다양한 화재조건에서 연기입자를 균일하게 발생시키고, 정전저압 임팩터를 사용하여 연기입자의 크기에 따른 개수농도를 실시간으로 측정하였다. 실험 결과 4가지 플라스틱의 연기입자 크기분포 특성은 여러 측면에서 PP와 유사하며 목재와는 확연히 다르게 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1349-1358
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• 2018

화석연료로부터 기인한 환경오염에 대한 대응과 더불어 신재생에너지 공급의무화제도의 시행은 재생연료유 등 신재생에너지의 활용도를 증대시켰다. 부생연료유(2호)와 정제연료유(감압)는 국내 법령으로 엄격히 규제되고 있으며, 부생연료유(2호)를 혼합한 정제연료유(감압)의 물성변화를 시험하였다. 부생연료유(2호)를 1 : 1로 혼합한 정제연료유(감압)의 물성분석 결과, 국내 폐기물관리법에서 규정하고 있는 품질기준을 만족하였다. 다만, 연료와 관련한 추가항목 시험결과에서 높은 방향족 함량을 나타내었다. 연료 내 높은 방향족 함량은 사용기기의 고무류 파손이나 연소 시 그을음, 매연 등이 발생할 가능성이 높을 것으로 보인다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권1호
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• pp.12-24
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• 2017

현재 국내 엔진오일-윤활유가 배출가스에 미치는 영향에 대한 연구가 미비한 실정이며 그 실험 방법 또한 확립되어 있지 않다. 이에 엔진을 이용한 윤활유 성상 변화가 PM(Particulate Matters) 배출에 미치는 영향 평가방법을 수립하여 윤활유의 성상 및 열화가 자동차 성능과 환경성에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 윤활유 소모 및 연소로 인한 DPF(Diesel Particulate Filter) 및 후처리 장치에 미치는 영향을 평가하는 것이 중요하며, 특히 DPF의 재생과정에서 생성되는 PM(Particulate Matters)과 Ash가 DPF에 미치는 장기적인 영향과 내부 변형 및 내구성에 대한 평가와 연구가 필요하다. 본 연구에서는 정형화 되지 않은 시험모드를 개발하였으며, 내구시험결과 High SAPs의 경우 Low SAPs(Sulfated Ash, Phosphorus and Sulfuate)보다 DPF내 Ash의 축적량이 많은 것을 확인하였으며, EGR(Exhaust Gas Recycling)의 Fouling 현상 가속화에 영향을 미칠 것으로 확인하였다. 본 연구결과물을 토대로 윤활유의 기유, 첨가제, 열화 등에 따른 엔진 및 차량의 성능과 배출가스 특성을 기술정책 자료로서 활용하도록 방향을 도모하고 시험 방법을 확립하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.32-38
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• 2010

실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 환기조건 변화에 따른 다차원 화재거동에 관한 수치해석적 연구가 수행되었다. 선행된 실험과 동일한 조건에 대하여 FDS(Fire Dynamic Simulator)가 사용되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. 주요 결과로서, 환기부족화재의 내부 유동패턴은 과환기화재와 비교할 때 반대방향을 갖으며, 그 결과 다량의 고온 생성물이 구획내부에서 재순환되는 매우 중요한 특징을 확인하였다. 환기조건에 따른 유동패턴의 변화는 구획 내부에서 고온 생성물의 체류시간을 크게 변화시키며, CO 및 그을음의 복잡한 생성과정에 큰 영향을 미칠 수 있다. 환기부족화재는 구획 내부의 열 및 유동구조 뿐만 아니라 화학종의 분포에 관하여 매우 복잡한 3차원 구조를 생성하였다. 특히, 구획 내부의 측면에서 추가적인 반응은 유동패턴 및 CO 생성에 매우 큰 영향을 주고 있다. 복잡한 CO의 분포는 3차원 산소 농도의 분포 및 유동 패턴을 통해 체계적으로 분석되었다. 위 결과로 부터 고온 상층부에서 측정된 국부 화학종 농도는 구획 내부의 화재특성을 규명하는데 많은 한계가 있음을 확인할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제11권3호
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• pp.276-282
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• 2002

본 논문에서는 압축공기를 작동매체로 한 저압용 vortex tube에 대한 에너지분리 과정을 상세히 연구하였다. 먼저 vortex tube에서 에너지 분리되어 나오는 온공기와 냉공기의 온도변화에 대하여 실험하였고, vortex tube의 안쪽표면의 최대벽면온도 변화와 vortex tube내의 온도분포를 통하여 vortex tube내 유동장에서의 정체점의 위치에 대한 유용한 정보를 얻게되었다. 이를 바탕으로 vortex tube의 최적 길이와 throttle의 형상, sleeve에 따른 에너지분리과정 등을 실험을 통하여 알아보았다. 또한 본 연구에서는 디젤기관의 배기에 적용하기 위한 외통을 사용하였다. 이때 vortex tube에서 나오는 은공기가 180$^{\circ}$돌아 나오면서 vortex tube의 바깥쪽 벽면을 가열하게 된다. 이러한 기하학적 형상을 통하여 에너지분리효과가 증대됨으로 인하여 디젤기관의 배기가스에 적용 시 고온유동의 온도를 높이고자함에 본 연구의 목적을 두고자한다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.355-362
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• 2009

석유를 기반으로 한 연료는 가까운 미래에 고갈될 것이다. 디메틸에테르(Di-methyl Ether, DME)는 청정에너지이며 천연가스,석탄 및 바이오매스 등으로 생산이 가능하다.DME는 분자구조 내에 탄소-탄소 결합이 없는 함산소 연료로 연소시 그을음과 황산화물을 발생하지 않으며, 물리적 특성이 액화석유가스(Liquified Petroleum Gas, LPG)와 매우 유사하여 LPG 유통인프라를 그대로 활용할 수 있다. DME는 세탄값이 55~60 정도로 높아 디젤 자동차용 연료로도 활용이 가능하다.차세대 청정연료로 혹은 차세대 화학공업 원료물질로 전력생산,디젤 연료, 가정용 연료 및 연료전지 등에 사용이 가능하다.본 총설에서는DME의 특성, 표준화, 국내외의 기술개발현황, 대체연료로서의 활용에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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• pp.1018-1021
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• 2006

Powdered metal parts and components may be carburized successfully in a vacuum furnace by combining carburizing technology $VacCarb^{TM}$ with a hi-tech control system. This approach is different from traditional carburizing methods, because vacuum carburizing is a non-equilibrium process. It is not possible to set the carbon potential as in a traditional carburizing atmosphere and control its composition in order to obtain a desired carburized case. This paper presents test results that demonstrate that vacuum carburizing system $VacCarb^{TM}$ carburized P.M. materials faster than traditional steel with acceptable results. In the experiments conducted, PM samples with the lowest density and open porosity showed a dramatic increase in the surface carbon content up to 2.5%C and a 3 times deeper case. Currently the boost-diffusion technique is applied to control the surface carbon content and distribution in the case. In the first boost step, the flow of the carburizing gas has to be sufficient to saturate the austenite, while avoiding soot deposition and formation of massive carbides. To accomplish this goal, the proper gas flow rate has to be calculated. In the case of P.M. parts, more carbon can be absorbed by the part's surface because of the additional internal surface area created by pores present in the carburized case. This amount will depend on the density of the part, the densification grade of the surface layer and the stage of the surface. "as machined" or "as sintered". It is believed that enhanced gas diffusion after initial evacuation of the P.M. parts leads to faster carburization from within the pores, especially when pores are open . surface "as sintered" and interconnected . low density. A serious problem with vacuum carburizing is delivery of the carbon in a uniform manner to the work pieces. This led to the development of the different methods of carburizing gas circulation such as the pulse/pump method or the pulse/pause technique applied in SECO/WARWICK's $VacCarb^{TM}$ Technology. In both cases, each pressure change may deliver fresh carburizing atmosphere into the pores and leads to faster carburization from within the pores. Since today's control of vacuum carburizing is based largely on empirical results, presented experiments may lead to better understanding and improved control of the process.

• 환경영향평가
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• 제28권2호
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• pp.113-128
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• 2019

2018년 가을철(9월 5일~10일, 6일간) 수도권대기오염집중측정소에서 미세먼지와 함께 블랙카본(BC, black carbon)의 농도 및 코팅두께를 파악하였다. 가을철 $PM_{10}$은 $23{\pm}12.6{\mu}g/m^3$, $PM_{2.5}$는 $12{\pm}5.8{\mu}g/m^3$으로 다른 계절보다 낮은 수준이었다. Aethalometer로 측정한 BC는 $0.73{\pm}0.43{\mu}g/m^3$, SOCEC로 측정한 EC(elemental carbon)는 $0.34{\pm}0.18{\mu}g/m^3$, SP2로 측정한 rBC(refractory-BC)는 $0.32{\pm}0.18{\mu}g/m^3$으로 측정방법에 따른 농도차이를 보여주었으나, 시계열 분포와 일 변동은 동일한 경향을 나타내었다. 수도권대기오염집중측정소에서 측정된 블랙카본은 자동차와 같은 일차오염원의 영향을 강하게 받았고, 주간과 야간의 출퇴근으로 인한 교통 혼잡 시간대에 높은 특징을 보였다. SP2로 측정한 $PM_{1.0}$ 단일입자에 대한 블랙카본의 개수농도는 84 nm에서 최고치로 관측되었으며, 코팅두께는 43 nm로 산정되었다. 특히 블랙카본 입자의 직경이 작을수록 코팅두께는 증가하였고, 입자의 직경이 증가할수록 코팅두께는 작아지는 특성을 나타내었다.