• 한국가스학회지
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• 제14권1호
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• pp.8-14
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• 2010

본 연구에서는 LPG/바이오디젤 혼합연료의 직접분사식 디젤엔진 적용성에 관한 실험을 수행하였다. 특히, 혼합연료를 엔진에 적용하는 경우 엔진성능, 배출가스 (미연탄화수소, 일산화탄소, 질소산화물, 이산화탄소), 연소안정성에 대한 실험을 1,500 rpm의 엔진회전수 조건에서 수행하였다. 바이오디젤은 질량대비 20-60% 범위로 LPG에 혼합하였다. 바이오디젤을 40% 이상 혼합하는 경우 엔진은 모든 부하영역에서 매우 안정적으로 연소되었다. 바이오디젤의 혼합율이 증가할수록 혼합연료의 세탄가가 향상되어 연소시작 시점이 진각되었다. 혼합연료를 사용하면 저부하에서는 과혼합에 의한 부분연소로 인하여 THC와 CO의 배출량이 급증하였으며, NOx의 경우 저부하에서는 배출량이 디젤연료에 비해서 낮았으며 고부하에서는 더 많이 배출되었다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.122-130
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• 2016

본 연구에서는 1.5MW급의 발전용 디젤 엔진을 대상으로 상용 프로그램인 GT-Power를 이용하여 천연가스와 디젤 혼합연소 엔진 모델을 구축하였으며 이를 통해 기존의 디젤 연소를 하는 경우와 천연가스-디젤 혼합연소를 하는 경우의 엔진 성능 변화를 부하율(50%, 75%, 100%)에 따라 비교하였다. 또한 도서지역에서 실제로 사용되고 있는 부생유를 적용하는 경우의 영향에 대한 연구를 진행하였다. 그 결과 엔진의 운전 조건 변화 없이 천연가스를 디젤과 60% 혼합비로 연소하는 경우 최대 32%의 BSFC 증가를 보였으며 천연가스와 부생유를 혼합연소 하는 경우에도 디젤을 혼합 연소하는 경우와 크게 다르지 않은 결과를 보였다. 이러한 BSFC 증가의 원인을 연료의 불완전 연소율 증가로 제시하고 이에 대한 최적화를 진행했으며 그 결과 60% 혼소율 조건에서 약 2%의 개선효과를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.584-589
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• 2015

잠수함 및 수중무인체계 등의 산소희박환경에서 연료전지를 통한 효과적인 전력생산을 위해서는 높은 수소저장밀도를 갖는 수소공급원이 필요하다. 디젤연료는 액체연료로서 저장 및 공급이 용이하며, 연료전지의 연료가 되는 수소의 단위질량 및 단위부피당 저장밀도가 높은 장점을 갖고 있다. 이러한 디젤연료의 장점을 기반으로 본 연구에서는 산소희박환경에서 수소생산을 위해 디젤연료의 개질반응을 이용하였으며, 산화제로 단위부피당 산소 저장밀도가 높고 액상으로 보관이 용이한 과산화수소 수용액을 기존의 산화제인 물과 산소의 대체산화제로 이용하는 방법을 제안하였다. 과산화수소 수용액의 디젤개질 산화제로써의 특성을 파악하기 위해 물, 공기 산화제와의 비교실험을 진행하였으며, 기존의 산화제와 디젤 개질반응 시 동일한 특성을 갖는 것을 실험적으로 확인하였다. 또한 상용디젤을 연료로 온도 및 과산화수소 수용액의 농도에 따른 개질성능을 평가하였으며, 49시간의 가속 열화실험을 통하여 디젤, 과산화수소 수용액을 이용한 수소생산의 가능성을 확인하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제13권6호
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• pp.487-495
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• 1997

The most desirable diesel oxidation catalyst (DOC) should have the properties of oxidizing CO, HC and SOF effectively at low exhaust gas temperature while minimizing the formation of sulfate at high exhaust gas temperature. Precious metals such as platinum and palladium have been known to be sufficiently active for oxidizing SOF and also to have high activity for the oxidation of sulfur dioxide $(SO_2)$ to sulfur trioxide $(SO_3)$. There is a need to develop a highly selective catalyst which can promote the oxidation SOF efficiently, on the other hand, suppress the oxidation of $SO_2$. In this study, a Pt-V catalyst was prepared by impregnating platinum and vanadium onto a Ti-Si wash coated ceramic monolith substrate. A prepared Pt-V catalytic converter was installed on a heavy duty diesel engine and the effect of fuel sulfur on particulate matter (PM) of heavy duty diesel engine was measured. The effect of fuel sulfur on PM of Pt-V was also compared with that of a commercialized Pt catalyst currently being used in some of the heavy duty diesel engines in advanced countries. Only 1 $\sim$ 3% of sulfur in the diesel fuel was converted to sulfate in PM for the engine without catalyst, but almost 100% of sulfur conversion was achieved for the engine with Pt catalyst at maximum loading condition. In the case of Pt-V catalyst, there was no big difference in conversion with the base engine even at maximum loading condition. The reason of SOF increase according to the increase of suflate emission was identified as the washing off effect of bound water in sulfate.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권2호
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• pp.89-97
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• 2014

내륙의 주전력 공급계통과 단절되어 있는 도서지역은 대부분의 전력공급을 디젤발전설비가 담당하고 있다. 디젤발전설비는 특성상 예방정비 및 유지보수를 통해 사용수명을 연장시킬 수 있으나, 계속 사용에 따른 기계설비의 노후화 및 발전 효율 감소로 인해 운영비가 증가한다. 즉, 적기에 노후 발전설비를 교체할 경우 발전소 운영비용을 줄일 수 있다. 이에 본 연구에서는 디젤발전설비의 상태를 대표할 수 있는 지표를 도출하고, 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 각 지표별 민감도 분석을 수행하고자 한다. 이를 통해 디젤발전설비의 현상태를 정량적으로 나타낼 수 있는 상태점수를 정의하고 이를 바탕으로 설비 교체의 기준을 마련하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.53-59
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• 2011

디젤기관은 세계적으로 연료의 경제성 때문에 사용이 증가할 것이다. 그러나 NOx, 매연 등과 같은 배기가스를 배출한다. 본 연구는 커먼레일 연료분사 시스템에서, 연료온도, 분사 압력, 분사시간, 연료 점성에 따른 분무 특성을 실험하였다. 커먼레일 시스템에서, 디젤 연료는 분사 압력, 분사 시간에 따라 분무 형상이 다르다. 필터 압력은 연료 유동과 관련이 있는 연료 점성을 변화시키는 연료 온도에 영향을 받는다. 분무와 무화특성에 미치는 바이오 디젤 연료의 혼합율의 영향에 대해 많은 실험 조건에서 실험하였다. 바이오디젤 연료의 미립화 특성은 바이오 디젤 혼합비율이 증가하면 높은 점성 때문에 악화되는 것을 알았다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.194-194
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• 2003

The International Agency for Research on Cancer (IARC, 1989) has classified whole diesel exhaust as probably carcinogenic to humans. Diesel exhaust particulate matter (DPM) adsorbs different chemical substances including PAHs and nitroarenes. DPM is emphasized because it is a major component of diesel exhaust, it is suspected of contributing to a health hazard. Diesel exhaust is a complex mixture of carbon particles and associated organics and inorganics, and it is not known what fraction or combination of fractions cause the health effects [cancer effects, noncancer effects (respiratory tract irritation/inflammation and changes in lung function)] that have been observed with exposure to diesel exhaust. In order to identify which chemical classes are responsible for the majority of the observed biological activities, we performed a particular biological/chemical analysis. Respirable particulate matter (PM2.5: <2.5mm) was collected from diesel engine exhaust using a high-volume sampler equipped with a cascade impactor. Particulate oganic matter was extracted by the dichloromethane/sonication method and the crude extract was fractionated according to EPA recommended procedure into seven fractions by acid-base partitioning and silica gel column chromatography. We examined genotoxic potentials of diesel exhaust particulate matter using novel genotoxicity tests, which are rapid, simple and sensitive methods for assessing DNA-damage at the DNA and chromosomal level (comet assay, in vitro MN test and Ames test). Higher genotoxic potency was observed in non polar fractions and several PAHs were detected by GC-MS, such as 1,2,5,6 dibenzanthracene, chrysene, 1,2-benzanthracene, phenanthrene and fluoranthene.

• Environmental Engineering Research
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• 제14권3호
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• pp.180-185
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• 2009

Only limited information is available as regards to the exposure levels of naphthalene (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) and monocyclic aromatic hydrocarbons(MAHs) in the interiors of diesel-fueled passenger cars, while many studies investigated the exposure levels of various volatile organic compounds(VOCs) in the interiors of gasoline-fueled passenger cars or public buses. Present study was performed to supplement this deficiency by measuring naphthalene (as a representative of PAHs) and MAHs levels inside five diesel-fueled and five gasoline-fueled passenger cars while morning and evening commuting on real roadways. Each car was surveyed five times on different sampling days. The in-vehicle naphthalene levels were higher for the diesel-fueled cars as compared to gasoline-fueled cars, whereas the results were reversed for the in-vehicle MAH levels. The median cabin levels of diesel-fueled cars were 1.3, 7, 13, 4, and 6 ${\mu}g/m^3$ for naphthalene, benzene, toluene, ethyl benzene, and m,pxylene, respectively. With respect to gasoline-fueled cars, their respective levels were 0.7, 11, 21, 7, and 9 ${\mu}g/m^3$ . The median MAHs concentration ratios of gasoline-fueled cars to diesel-fueled cars ranged from 1.50 to 1.75, while the median naphthalene concentration ratio was estimated to be 0.54. In addition, there was no significant difference of both naphthalene and MAHs between the diesel-fueled cars, but the in-vehicle levels were significantly different between gasoline-fueled cars. The concentration levels of both naphthalene and MAHs were higher in the passenger cars than other non-industrial microenvironments. Consequently, it was confirmed that the cabins of both diesel-fueled and gasoline-fueled passenger cars are an important microenvironment associated with the exposure to naphthalene and MAHs.

• 에너지공학
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• 제6권2호
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• pp.212-219
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• 1997

본 연구에서는 경유-물 유화연료를 디젤엔진에 적용하였을 때의 엔진의 성능 및 배기배출물 특성에 대해 고찰하였다. 그 결과, 초음파장치(40 KHz, 200W)로 제조한 경유-물 유화연료 운전시, 경유운전시에 비해 연료소비율(함수율 30%시 최대 28% 감소)과 매연(함수율 30%시 최대 60% 감소) 및 CO(할수율 30%시 최대 79% 감소)의 현격한 개선효과를 보았다. 이러한 플러스적인 효과는 유화연료의 미세폭발에 의한 것으로, 초음파에너지로 유화연료를 제조함과 동시에 엔진내로 공급하는 것이 디젤기관의 배기배출물과 연료소비율을 동시에 개선시킬 수 있는 가장 유력한 방법일 것으로 판명되었다. 그러나, 유화연료를 사용한 경우 상대적으로 경유의 유입량 자체가 줄어들게 됨으로써 엔진의 출력 및 토크는 오히려 감소하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.80-87
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• 2010

The purpose of this paper is to analyze the effects of ethanol blending ratio and fuel temperature in diesel-ethanol blended fuel on the spray-atomization characteristics in a high pressure common-rail injection system. In this work, a diesel fuel and three blended fuels were used as test fuels. Blended fuels were made by blending ethanol with a purity 99.9% to diesel fuel, from 0% to 30%. In order to keep diesel-ethanol blending stability, 5% of biodiesel fuel as volumetric ratio was added into test fuels. The fuel temperature was controled in steps with 40K, from 290K to 370K. Macroscopic spray characteristics were investigated by analyzing the spray tip penetration and spray cone angle through spray images obtained from visualization system. In addition, in order to study microscopic spray characteristics of ethanol blended fuels, the droplet diameter, was analyzed using the droplet measuring system. It is revealed that the spray tip penetration is similar regardless of ethanol blending ratio. As ethanol blending ratio is increased, the spray cone angle becomes wider. It is shown that the spray cone angle is affected by low viscosity and density of ethanol. As the fuel temperature increases, the spray tip penetration and spray cone angle become shorter and narrower respectively. The SMD of ethanol blending fuels is smaller than that of diesel fuel because of low viscosity and surface tension of ethanol.