• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.23-30
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• 2016

천연가스를 이용한 기존 엔진들은 효율이 우수한 희박연소를 구현하였지만 배기가스의 정화성능이 점차 강화되는 배기규제에 대응하기 위해, 이론공연비 연소 방식으로 관심이 옮겨지고 있다. 이론공연비 연소 방식은 유해 배출가스의 정화효율이 높은 삼원촉매를 사용할 수 있는 장점이 있지만, 높은 연소열 발생에 따른 열 내구성 문제와 연비가 해결과제로 남아 있다. 천연가스에 수소를 혼합한 수소-천연가스 혼합연료(HCNG))는 수소의 빠른 연소속도에 의한 영향으로 연소속도가 증가하고, 희박한계가 증가하여 배기가스재순환(Exhaust gas recirculation; EGR) 률의 공급을 증가할 수 있다. EGR률 상승은 연소온도를 낮추게 되어 엔진 열 내구성에 긍정적인 영향을 줄 수 있고, 압축비를 더욱 증가 시킬 수 있어서 효율적인 연소조건을 형성하도록 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 기존 대형 가스엔진을 이용하여 개발한 이론공연비 연소 방식의 HCNG 엔진의 배출가스 저감을 최소화하기 위해, 삼원촉매를 개발 및 적용하여 배기가스 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 현재 상용화된 시내버스용 삼원촉매와 HCNG용으로 개발 중인 시제 삼원촉매를 각각 설치하여 정상상태 운전조건 및 과도운전조건에서 실험을 진행하고 모드실험 결과를 비교하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.75.1-75.1
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• 2011

Coal gasification is considered as one of the most prospective technologies in energy field since it can be utilized for various products such as electricity, SNG (Synthetic Natural Gas or Substitute Natural Gas) and other chemical products. Among those products from coal gasification, SNG is emerging as a very lucrative product due to the rising prices of oil and natural gas, especially in Asian countries. The process of SNG production is very similar to the conventional IGCC in that the overall process is highly dependent on the type of gasifier and coal rank. However, there are some differences between SNG production and IGCC, which is that SNG plant requires higher oxygen purity from oxygen plant and more complex gas cleanup processes including water-gas shift reaction and methanation. Water-gas shift reaction is one of the main process in SNG plant because it is a starting point for the latter gas cleanup processes. For the methanation process, syngas is required to have a composition of $H_2$/CO = 3. This study reviewed various considerations for water-gas shift process in a conceptual design on an early stage like a feasibility study for a real project. The factors that affect the design parameters of water-gas shift reaction include the coal properties, the type of gasifier, the overall thermal efficiency of the plant and so on. Water-gas shift reaction is a relatively proven technology compared to the other processes in SNG plant so that it can reduce technological variability when designing a SNG project.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.49-53
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• 2001

A conventional flame type gas combustion major portion of heat is transferred to the body by convection due to small radiant ability of the gas flame. Increasing the radiation component of heat flux in the combustion zone allows to augment the efficiency of gas utilization. Such effect can be reached by using radiative gas burner applied to metal mesh combustion. Basically the gas radiant burner consists of metallic mesh of high heat resisting steels. In terms of this regards, we have made the burner consisted of metal mesh and measured the radiative flame stability of natural gas/air mixture on the metal mesh burner. The pressure loss through the metal mesh is defined by pressure-velocity slope. The more increased the pressure-velocity slope of the metal mesh is, the wider the stable zone of radiave flame on the metal mesh burner is. And the augmentation of mixture flowrate through the metal mesh make narrow the permissible range of equivalence ratio.

• 한국분무공학회지
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• 제28권2호
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• pp.55-61
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• 2023

Natural gas is a high-octane fuel that is effective in controlling knocking combustion. In addition, as a low-carbon fuel with a high hydrogen-carbon ratio, it emits less carbon dioxide and almost no particulate matter compared to conventional fossil fuels. Stoichiometric combustion engines equipped with a three-way catalyst are useful in various fields such as transportation and power generation because of their excellent exhaust emission reduction performance. However, stoichiometric combustion engines have a disadvantage of lower thermal efficiency compared to lean combustion engines. In this study, a combination of high compression ratio and Atkinson cycle was implemented in a 11 liter, 6-cylinder, spark-ignition engine to improve the thermal efficiency of the stoichiometric engine. As a result, pumping and friction losses were reduced and the operating range was extended with optimized Atkinson camshaft. Based on the exhaust gas limit temperature of 730℃, the maximum load and thermal efficiency were improved to BMEP 0.66 MPa and BTE 35.7% respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.192-195
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• 2008

Conventional gas deposits consist of pressurized gas held in porous and permeable reservoir rocks and its recovery takes place where the natural pressure of the gas reservoir forces gas to the surface. But gas hydrate is a crystalline solid, its prospects require reservoir rock properties approprate porosity, permeability with mapping of temperature and pressure conditions to define the hydrate stability zone. In this study, we have carried out to investigate the dissociation characteristics of methane hydrates and the productivities of dissociated gas and water with depressurization scheme. Also, it has been conducted the flowing behavior of the dissociated gas and water in porous rock and the efficiency of the production.

• 한국석유지질학회지
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• 제14권1호
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• pp.45-52
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• 2008

천연가스로부터 청정연료인 합성유를 제조하는 GTL기술은 1920년대 군수의 목적으로 독일의 Fisher와 Tropsch에 의해서 석탄으로부터 합성유를 제조하는 기술의 필요에 의해 처음으로 개발되었다. 이후, 1960년대 인종차별로 인한 정치적 고립으로 석유수급이 어려웠던 남아프리카공화국의 수송용 연료의 필요에 의해 Sasol사에서 본격적으로 FT(Fisher-Tropsch) 합성기술을 상용화하기 시작했다. 최근까지도 저렴한 석유자원으로 인해 GTL기술이 원유 정제기술로부터 얻어지는 석유제품에 비해 경제성을 확보하지 못하여 본격적인 상업화가 지연되어 왔으나, 에너지 자원의 수급 및 기타 경제적, 환경적 변화로 인해 GTL사업에 대한 관심이 고조되고 있으며 보유 석유자원이 한계에 다다라 상대적으로 풍부한 천연가스의 석유화를 목표로 하고 있는 카타르를 중심으로 GTL플랜트 건설이 추진되고 있다. 천연가스를 원료로 석유제품(디젤 및 나프타, 윤활기유 등)을 만드는 GTL기술은 크게 3가지 공정으로 구분되는데, 천연가스에서 수소와 일산화탄소를 제조하는 합성가스 제조공정(Synthesis Gas Generation), 합성가스를 FT합성반응에 의해 고분자 선형탄화수소로 전환시키는 FT합성공정(FT Synthesis)과 FT합성유로부터 석유제품을 만드는 개질공정(Product Upgrading)으로 구성된다. 생산된 제품은 유황 및 질소화합물 등을 적게 함유하고 있고, 정유플랜트 연료보다 방향족성분이 적어, 연소 시 인체에 해로운 물질을 적게 생산하는 청정연료이며, 천연가스를 저온 액화하는 LNG사업에 비하여 운송이 용이하고 안정성이 높다는 장점을 가지고 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.1-6
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• 2003

Natural gas is one of the promising alternative fuels because of the abundant deposits and the cleanness of emission gas. CNG has a lot of merits except lower burning speed has a slow disadvantage. One way to overcome the disadvantage is to raise a turbulence intensity. We give various intake for changing turbulence intensity in the cylinder by three kinds of swirl control valve with a way to raise a turbulence intensity. In the present study, a $1.8\ell$ conventional gasoline engine is modified to use a CNG as a fuel instead of gasoline. We try to virify combustion and emission characteristics in each engine parameters. Parameters of experimentation are equivalence ratio, spark timing and intake flow change. The results of this study are as swirl flows. In the case of adding swirl flow, burning speed and torque are increased. But NOx and THC concentration are increased a little respectively.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.903-911
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• 1994

This study addresses the phenomena of bubbling, icing, eruption, component varieties of the evaporated natural gas, and volumetric heat transfer coefficients obtained during the operation of a proposed LNG evaporator between LNG and water in direct contact. In the present investigation, the explosive and eruption phenomena within the water column were not observed during the entire operation of the heat exchanger. Compared with the natural gas produced by conventional LNG evaporator, the analysis of the gas produced by the direct contact LNG evaporator shows that nitrogen, methane, and ethane components were reduced by 0.002~0.007mol%(4~14%), 1.6~1.92mol%(1.9~2.3%) and 0.17~1.28mol%(1.1~8.4%) respectively, while the moisture content was rather increased by 0.51~0.76mol%. The maximum volumetric heat transfer coefficient of the direct contact heat exchanger was found to be $21, 800kW/m^3\cdotK$.

• 자원환경지질
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• 제47권3호
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• pp.265-273
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• 2014

비재래 자원은 상업적 개발을 위하여 높은 기술력과 많은 투자가 필요로 하는 자연자원이다. '비재래 자원' 용어는 물리적으로 낮은 투과성과 높은 탄화수소 점성도를 가지는 자연 오일저유소로부터 석유와 가스를 분리 생산을 요하는 특수한 탄화수소를 언급한다. 중국과 인도와 같은 개도국이 선진국으로 도입을 위해 필요한 에너지 사용의 급등 및 자원 고갈로 인해서 최근에 비재래 에너지 자원이 각광을 받고 있다. 따라서 비재래 에너지 자원의 상황과 'Web of science' 데이터베이스에 등록된 학술문헌지에 발표된 비재래 오일 가스 연구 활동(2000~2012)을 분석한 결과, 가스 402편과 오일 1,581편을 확인하였다. 국가 별 특성을 보면 미국은 비재래 가스분야, 캐나다는 비재래 오일분야 및 중국은 석탄 메탄가스 부문에서 강세를 보여주고 있다.

• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.67-72
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• 2012

본 연구에서는 압축천연가스 자동차용으로 사용하는 CNG 충전니플의 밀봉성과 밀봉내구 안전성에 관련된 접촉법선응력 및 등가진응력을 유한요소법으로 해석하였다. 기존의 원형 오링과 새로운 더블립 오링에 초기압축률 15%를 가한 상태에서 밀봉력을 해석한 결과에 의하면, 두 곳에서 밀봉작용을 하는 더블립 오링이 한곳에서 밀봉작용을 하는 기존의 원형 오링보다 41% 더 높게 나타남을 알 수 있다. 오링에 초기압축력 15%와 가스압축압력 8MPa을 작용한 상태에서 가스누출 차단 안전성을 비교하면, 기존의 원형 오링보다는 더블립 오링에서 5% 향상된 해석결과를 제시하고 있다. 또한, 오링의 밀봉내구 안전성을 비교한 FEM 해석결과에 의하면, 원형 오링보다는 더블립 오링에서 발생된 최대등가진응력이 10.2%나 더 높게 발생한 것으로 나타났다. 이것은 더블립 오링이 기존의 원형 오링보다는 장수명을 보장할 수 있다는 것이다.