• 한국연소학회지
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• 제20권2호
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• pp.40-45
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• 2015

This study is aimed to study combustion characteristics of low $NO_X$ burner using petroleum cokes as fuel. The petroleum coke, which is produced through the oil refining process, is an attractive fuel in terms of its high heating value and relatively low price. But petroleum coke is a challenging fuel because of its low volatile content, high sulfur and nitrogen content, which give rise to undesirable emission characteristics and low ignitability. The petroleum cokes burner is operated at fuel rich condition, and overfire air are supplied to achieve fuel lean condition. The low $NO_X$ burner is designed to control fuel and air mixing to achieve air staged combustion, in addition secondary and tertiary air are supplied through swirler. Air distribution ratio of triple staged air are optimized experimentally. The result showed that $NO_X$ concentration is lowest when overfire air is used, and the burner function at a fuel rich condition.

• 로봇학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.93-101
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• 2022

Bioheavy oil, which is expanding its range of use as an alternative fuel to reduce environmental pollutant emissions, has a lot of difficulty in combustion due to its low emission of pollutants such as nitrogen oxide (NOx) and sulfur oxide (SOx), while its low dissipation and high oxygen content in fuel. many studies have been conducted on change in characteristics by mixing rate combustion characteristics and combustion reactions, but there have been no specific and effective studies on the composition of control system, optimization of control, development of logic for mixing and burning, minimizing environmental pollutantants discharge. In this study, we intend to consider systemmatic and empirical considerations on the composition, logic development, solve the problem of manual switching of bioler master due to excessive oxygen content and tuning of the control system for optimal combustion of bioheavy oil.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.88-94
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• 2014

경유는 연료전지 시스템의 연료원으로써 주목받고 있는 탄화수소 액체연료 중 하나로, 연료개질 촉매와 연료전지의 전극재료를 피독시키는 황화합물을 포함하고 있어 탈황공정이 필요한 것으로 여겨지고 있다. 다양하고도 대안적인 탈황기술이 연구되고 있으나, 초저유황 경유의 탈황 연구는 여전히 부진한 실정이다. 본 연구는 용융탄산염 연료전지 시스템에 응용될 수 있는 원료인 상용초저유황 경유의 탈황에 관한 것이다. 여기서 초저유황의 흡착탈황을 위한 흡착제로 활성탄, 제올라이트, 금속산화물 계 상용흡착제 후보군이 선정되었고 유망한 탈황제를 찾기 위한 스크리닝 평가를 실시하였다. 그 결과 초저유황 경유의 황농도를 0.1 ppmw 수준까지 떨어뜨리기 위한 흡착제 종류로 금속산화물계가 매우 유용하며, 활성탄과 제올라이트 흡착제는 같은 실험조건에서 해당 수준의 황 농도에 이르지 못하는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.421-427
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• 2012

초저유황 경유의 윤활성능을 향상시킬 목적으로 식물유 기반 알칸올 아마이드 유도체를 합성하여 윤활성능을 평가하였다. 알칸올 아마이드 유도체는 폐식물유(다크오일), 팜유, 코코넛유를 메탄올과의 연속 전이에스테르화 반응을 통하여 합성한 지방산 메틸에스테르와 디에탄올아민(DEA)의 아마이드화 반응을 행하여 합성하였다. 합성한 알칸올 아마이드 유도체는 1 wt% 범위 내에서 초저유황 경유에 잘 용해되었으며, 이 유도체를 120 ppm 포함한 초저유황 경유의 윤활성능을 HFRR법으로 측정하였다. 그 결과, 초저유황 경유의 마모흔의 직경이 581 ${\mu}m$에서 아마이드 첨가 후 305~323 ${\mu}m$으로 현저히 작아져 초저유황 경유의 윤활성능을 향상하는 것으로 확인되었다. 한편, 식물유의 종류에 따른 마모흔의 차이는 크지 않아 알칸올 아마이드 유도체의 알킬기의 구조에 따른 윤활성능의 차이는 크게 나타나지 않았다. 알칸올 아마이드 한 종류를 선정하여 첨가 농도에 따른 윤활성능을 평가한 결과, 농도에 따라 마모흔의 직경이 현저히 작아지는 결과를 얻었는데 이는 윤활성능이 첨가 농도에 따라 향상되는 것을 의미한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권5호
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• pp.447-452
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• 2016

The use of gas as fuel, particularly liquefied natural gas (LNG), has increased in recent years owing to its lower sulfur and particulate emissions compared to fuel oil or marine diesel oil. LNG is a low temperature, volatile fuel with very low flash point. The major challenges of using LNG are related to fuel bunkering, storing, and handling during ship operation. The main components of an LNG fuel system are the bunkering equipment, fuel tanks, vaporizers/heaters, pressure build-up units (PBUs), and gas controlling units. Low-pressure dual-fuel (DF) engines are predominant in small LNG-powered vessels and have been operating in many small- and medium-sized ferries or LNG-fueled generators.(Tamura, K., 2010; Esoy, V., 2011[1][2]) Small ships sailing at coast or offshore rarely have continuous operation at constant engine load in contrast to large ships sailing in the ocean. This is because ship operators need to change the engine load frequently due to various obstacles and narrow channels. Therefore, controlling the overall system performance of a gas supply system during transient operations and decision of bunkering time under a very poor infrastructure condition is crucial. In this study, we analyzed the fuel consumption, the system stability, and the dynamic characteristics in supplying fuel gas for operating conditions with frequent engine load changes using a commercial analysis program. For the model ship, we selected the 'Econuri', Asia's first LNG-powered vessel, which is now in operation at Incheon Port of South Korea.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.208-208
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• 2017

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.171-184
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• 2002

우리나라 5개 정유사에서 일간 생산되는 중질잔사유 (Vacuum Residue) 량은 약 200,000 B/d이며, 일부는 Asphalt 또는 Sulfur fuel oil, 기타 탈황공정(RHD)둥에서 upgrading 되고 있다. 중질잔사유는 유황 및 중금속 물질의 함유량이 높아 가스화를 통한 효율적인 이용이 요구되고 있으며, 최근들어 효율적인 중질잔사유의 사용을 위하여 SK정유와 LG, Caltex에서 435-500 MWe IGCC 발전소 및 수소 제조공정을 위한 타당성 조사를 한 바 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서는 습식분류상 가스화장치를 이용하여 중질잔사유가스화 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 실험은 반응온도 : 1,100~1,25$0^{\circ}C$, 반응압력 : 1~6kg/$ extrm{cm}^2$G, oxygen/V.R ratio : 0.8~0.9 and steam/V.R ratio : 0.4~0.5를 유지하며 수행되었으며, 실험을 통해 합성가스(CO+H$_2$) 조성 : 85~93%, 생성가스 유량 : 50~110Nm$^3$/hr., 발열량 : 2,300~3,000 ㎉/Nm$^3$, 탄소전환율 : 65~92 및 냉가스효율 = 60~70%를 얻을 수 있었다. 아울러, 평형모델을 이용하여 중질잔사유가스화 공정을 모형화 하였으며 계산결과를 실험결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.49-57
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• 2003

우리나라 5개 정유사에서 일간 생산되는 중질잔사유 (Vacuum Residue)량은 약 200.000 B/d이며, 일부는 Asphalt 또는 Sulfur fuel oil, 기타 탈황공정(RHD) 등에서 upgrading 되고 있다. 중질잔사유는 유황 및 중금속 물질의 함유량이 높아 가스화를 통한 효율적인 이용이 요구되고 있으며, 최근들어 효율적인 중질잔사유의 사용을 위하여 SK정유와 LG Caltex에서 435~500 MWe IGCC 발전소 및 수소 제조공정을 위한 타당성 조사를 한 바 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서는 습식분류상 가스화장치를 이용하여 중질잔사유가스화 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 실험은 반응온도: 1,100~1,25$0^{\circ}C$, 반응압력: 1~6 kg/$\textrm{cm}^2$G, oxygen/V.R ratio: 0.8~0.9 and steam/V.R ratio: 0.4~0.5를 유지하며 수행되었으며, 실험을 통해 합성가스(CO+H$_2$) 조성 : 85~93%, 생성가스 유량: 50~110 Nm$^3$/hr. 발열량: 2,300~3,000 k㎈/Nm$^3$, 탄소전환율: 65~92 및 냉가스효율: 60~70%를 얻을 수 있었다. 아울러, 평형모델을 이용하여 중질잔사유가스화 공정을 모형화하였으며 계산결과를 실험결과와 비교하여 모델의 타당성을 검토하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.362-368
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• 2016

최근 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하 IMO) 해사안전위원회(Maritime Safety Committee, 이하 MSC) 제 93차 회의에서 ICS(International Chamber of Shipping) 및 IPTA(International Parcel Tankers Association)는 저유황유 수요 증가에 따른 연료유내 희석제의 사용량 증가 문제, 저인화점 연료유 사용 시 기관실내 연료유 기화에 의한 점화 문제, 선박 엔진 손상을 일으키는 연료유 등에 대해 보고하였다. 연료유 품질 문제와 관련하여 IMO 사무국에서는 전 세계에 공급되는 선박용 연료유 품질 모니터링 기관을 지정하였고 공급된 연료유가 MARPOL Annex VI regulation 14.8 (황분함유량이 0.5 % 이하)에 만족하는지 결정하기 위한 통신작업반 (Correspondence group)을 구성하여 연료유 품질 문제에 대응하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 선박용 연료유의 품질 문제 제기 및 이에 대한 대응을 위해 국내외에서 이루어지는 연구에 도움을 줄 수 있는 기초연구를 수행하였다. 기초연구를 위해 싱가포르 항구에서 수급되는 실제 선박용 연료유(잔사유)의 기본품질 데이터를 수집하였으며, 기본품질 데이터를 통해 연료유의 품질기준 (ISO 8217:2012) 미달 비율, 밀도분포 경향, 총발열량 및 연료유 내 성분 간 상관관계 등을 포함한 분석들을 수행하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.297-299
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• 2014

Petroleum coke has high heating value and low price. Due to the steadily increasing demand for heavy oil processing, the production volume of petroleum coke tends to be expanded. The high availability and low price of petroleum coke have been strongly considered as candidate fuel for power generation facilities. However the high carbon content, high sulfur content and nitrogen content of petroleum fuel are known to produce relatively large quantity of CO2, high NOx and SO2 emission. In this work, a series of numerical simulations have been carried out in order to investigate the effects of swirl flow intensity on combustion furnace, which is most important operating condition. Results show that the temperature distribution was spatially uniform at about 1600K but high temperature region are located quite differently depending on swirl number. In addition, numerical temperature data was compared with experimental temperature data and its temperature difference shows less than 10%. On the other hand, discrepancy between numerical and experimental emission data were slightly large with necessities of improved emission model.