• 한국대기환경학회지
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• 제25권2호
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• pp.154-166
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• 2009

In this study, 1-hour integrated $PM_{2.5}$ mass and chemical composition concentrations were monitored at the St. Louis-Midwest Supersite in Illinois. Time-resolved samples were collected one week in each of June 2001 (22 June to 28 June), November 2001 (7 November to 13 November), and March 2002 (19 March to 25 March). A total of 427 samples were collected by CAMM (continuous ambient mass monitor) and 15 compounds were analyzed by AAS, PILS (particle-into-liquid sampler), and TOT (thermal optical transmittance) method. PMF was applied to identify the sources and apportion the $PM_{2.5}$ mass to each source for highly time resolved data. In addition, the nonparametric regression (NPR) was applied to identify the predominant directions of local sources relative to wind direction. Also, this study performed compare the NPR analysis and location of actual local point sources at the St. Louis area. The PMF modeling identified nine sources and the average mass was apportioned to gasoline vehicle, road dust, zinc smelter, copper production, secondary sulfate, diesel emission, secondary nitrate, iron+steel, and lead smelter, respectively. These results suggested that this study results will be help for $PM_{2.5}$ source apportionment studies at similar metropolitan area, establish $PM_{2.5}$ standard, and establish effective emissions reduction strategies in Korea.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.73.1-73.1
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• 2010

For the successful cold starting of a fuel cell engine, either internal of external heat supply must be made to overcome the formation of ice from water below the freezing point of water. In the present study, switchable vanadium oxide compounds as variable temperature-electrical resistance materials onto the surface of flat metallic bipolar plates have been prepared by a dip-coating technique via an aqueous sol-gel method. Subsequently, the chemical composition and micro-structure of the polycrystalline solid thin films were analyzed by X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, and field emission scanning electron microscopy. In addition, it was carefully measured electrical resistance hysteresis loop over a temperature range from $-20^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$ using the four-point probe method. The experimental results revealed that the thin films was mainly composed of Karelianite $V_2O_3$ which acts as negative temperature coefficient materials. Also, it was found that thermal dissipation rate of the vanadium oxide thin films partially satisfy about 50% saving of the substantial amount of energy required for ice melting at $-20^{\circ}C$. Moreover, electrical resistances of the vanadium-based materials converge on an extremely small value similar to that of pure flat metallic bipolar plates at higher temperature, i.e. $T{\geq}40^{\circ}C$. As a consequence, experimental studies proved that it is possible to apply the variable temperature-electrical resistance material based on vanadium oxides for the cold starting enhancement of a fuel cell vehicle and minimize parasitic power loss and eliminate any necessity for external equipment for heat supply in freezing conditions.

• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.23-28
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• 2012

우리나라의 LPG자동차 기술은 2003년 LPG액상분사방식 차량의 양산을 계기로 크게 발전하기 시작하였으며, 지금까지 관련기술의 발전을 거치면서 SULEV 배출가스 규제를 만족하는 수준에 이르렀다. 우리나라의 LPG자동차 등록수는 240여만 대를 넘어서면서 세계 1위의 LPG자동차 보유수를 보이고 있다. 그러나 이러한 많은 대수를 보유하고 있음에도 불구하고, 지금까지 LPG자동차의 핵심 연료시스템은 외산기술을 이용하는 라이센스 제작, 조립 및 판매를 진행하고 있다. 특히 LPG액상분사식 자동차의 핵심부품인 LPG인젝터는 국제 부품공급사인 C사의 D 인젝터를 이용하여 왔다. 이에 본 연구에서는 국산 LPG인젝터의 개발을 이루고자 하며, 개발과정에서 가장 핵심적인 LPG 누설성능 개선에 영향을 미치는 코팅기술의 성능향상연구를 집중하였다. 본 연구에서 WCC 코팅 및 구조 최적화를 통하여 기존의 D 인젝터의 0.06cc/min 누설성능을 0.04cc/min 수준 이하로 낮출 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.351-358
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• 2015

세계적인 배출가스 규제의 강화와 함께 화석 연료의 매장량 감소와 유가 상승은 새로운 엔진 기술 개발을 촉진시켰다. 가솔린 직접 분사(GDI; Gasoline Direct Injection) 엔진은 연료를 직접 연소실에 공급하고 정밀한 연소제어를 통해 공연비가 희박한 혼합 상태에서도 연소가 가능하게 하였는데, 이러한 방식은 기존 포트 분사 엔진보다 연비와 출력을 모두 향상시킬 수 있다. 하지만 GDI엔진은 디젤 엔진의 경우와 마찬가지로 soot 발생률이 높아짐에 따라 입자상 물질의 배출이 증대되는 문제를 안고 있다. 이러한 문제를 해소하고자 본 연구에서는 가솔린 입자상 물질 필터(GPF; Gasoline Particulate Filter)를 개발하여 입자상 물질의 배출정도를 저감시키고자 하였다. 필터의 설계 효율에 따라 3가지의 Metal foam 필터와 단일 Metal fiber 필터를 실험에 적용하여 PM과 PN의 저감률을 비교하였다.

• 환경정책연구
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• 제14권2호
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• pp.73-99
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• 2015

노후경유자동차 조기폐차 보조금 지원 제도는 수도권 대기질 개선을 위해 시행된 제도로 노후된 차량일수록 더 많은 대기 오염물질을 배출하는 노후경유 차량에 대해서 조기폐차 보조금 지원을 통해 노후차량을 조기폐차 하도록 유도하여 수도권 대기질을 개선하는 데 목적이 있다. 조기폐차 보조금 지원 제도의 성과분석으로 오염물질 삭감량을 산출하였고 환경개선편익과 조기폐차 비용을 적용한 비용-편익 분석의 결과로 세 지역모두 순편익이 발생할 정도로 오염물질 배출삭감량 효과가 크고 제도 시행의 타당성이 있다. 조기폐차 보조금 지원율은 현행 차량가액의 80%로 차종별 상한액 범위 내에서 지원하고 있어 조기폐차 유도효과 확대를 위해 지원율을 높여도 그 효과에는 한계가 있다. 따라서 더 많은 노후경유 차량의 조기폐차 유도를 위해서는 보조금 지원율뿐만 아니라 상한액도 함께 인상되어야 한다. 한편 보조금 지원율과 상한액이 증가하면 노후경유차량 조기폐차 유도효과가 더 커지겠지만 보조금 재정의 한계를 고려할 때 보조금 규모 대비 조기폐차 대수의 효율도 감안해야 하므로 단계적으로 보조금 지원율과 상한액 인상과 함께 연식별로 지원율을 차등하여 더 오래된 차량에 대해서는 지원율을 높이는 것도 좋은 방안이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.397-407
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• 2017

본 논문에서는 연비손실 없이 높은 $NO_X$ 저감성능을 보이는 승용 디젤 엔진의 SCR 시스템을 위한 요소수의 분사전략을 제시하였다. 배출되는 $NO_X$량 대비 요소수가 화학량론적 1:1인 피드포워드 분사 전략과 함께 모델기반의 촉매 내 $NH_3$ 흡장률 추정 기법을 통하여 피드백 분사 제어전략을 함께 사용함으로써 과도상태에서 $NO_X$ 저감성능과 $NH_3$ 슬립 성능을 모두 만족시키고자 하였다. 제안된 분사전략을 적용하여 디젤산화촉매기와, 미립자필터가 장착된 2.2L 디젤 엔진을 갖춘 실제 차량에서의 실험을 통하여 제어기의 높은 $NO_X$ 저감률과 낮은 $NH_3$ 슬립 성능을 검증하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.95-105
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• 2012

The selective catalytic reduction (SCR) system is a highly-effective aftertreatment device for NOx reduction of diesel engines. Generally, the ammonia ($NH_3$) was generated from reaction mechanism of SCR in the SCR system using the liquid urea as the reluctant. Therefore, the precise urea dosing control is a very important key for NOx and $NH_3$ slip reduction in the SCR system. This paper investigated NOx and $NH_3$ emission characteristics of urea-SCR dosing system based on model-based control algorithm in order to reduce NOx. In the map-based control algorithm, target amount of urea solution was determined by mass flow rate of exhaust gas obtained from engine rpm, torque and $O_2$ for feed-back control NOx concentration should be measured by NOx sensor. Moreover, this algorithm can not estimate $NH_3$ absorbed on the catalyst. Hence, the urea injection can be too rich or too lean. In this study, the model-based control algorithm was developed and evaluated on the numerical model describing physical and chemical phenomena in SCR system. One channel thermo-fluid model coupled with finely tuned chemical reaction model was applied to this control algorithm. The vehicle test was carried out by using map-based and model-based control algorithms in the NEDC mode in order to evaluate the performance of the model based control algorithm.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.85-90
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• 2010

As the environmental regulation of vehicle emission is strengthened, investigations for $NO_x$ and PM reduction strategies are popularly conducted. Two current available technologies for continuous $NO_x$ reduction onboard diesel vehicles are Selective Catalytic Reduction (SCR) using aqueous urea and lean $NO_x$ trap (LNT) catalysts. The experiments were conducted to investigate the $NO_x$ reduction performance of SCR system which can control the ratio of $NO/NO_2$, temperature and SV(space velocity), and the model gas was used which is similar to a diesel exhaust gas. The maximum reduction efficiency is indicated when the $NO:NO_2$ ratio is 1:1 and the SV is 30,000 $h^{-1}$ in $300^{\circ}C$. Generally, ammonia slip from SCR reactors are rooted to incomplete conversion of $NH_3$ over the SCR. In this research, slip was occurred in 6cases (except low SV and $NO:NO_2$ ratio is 1:1) after SCR. Among 6 case of slip occurrence, the maximum conversion efficiency is observed when SV is 60,000 $h^{-1}$ in $400^{\circ}C$.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권1호
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• pp.21-25
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• 2016

The automotive vehicle is made through the following processes such as press shop, welding shop, paint shop, and general assembly. Among them, the most important process to determine the quality of the car body is the welding process. Generally, more than 400 pressed panels are welded to make BIW (Body In White) by using the RSW (Resistance Spot Welding) and GMAW (Gas Metal Arc Welding). Recently, as the needs of light-weight material due to the $CO_2$ emission issue and fuel efficiency, new joining technologies for aluminum, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) and etc. are needed. Aluminum parts are assembled by the spot welding, clinching, and SPR (Self Piercing Rivet) and friction stir welding process. Structural adhesive boning is another main joining method for light-weight materials. For example, one piece aluminum shock absorber housing part is made by die casting process and is assembled with conventional steel part by SPR and adhesive bond. Another way to reduce the amount of the car body weight is to use AHSS (Advanced High Strength Steel) panel including hot stamping boron alloyed steel. As the new materials are introduced to car body joining, productivity and quality have become more critical. Productivity improvement technology and adaptive welding control are essential technology for the future manufacturing environment.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.163-170
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• 2016

디젤 자동차의 배기가스 규제는 매년 지속적으로 강화되고 있다. 최근 HC, CO, NOx, PM에 대한 배기 규제는 매우 엄격한 기준을 적용하고 있다. 향후에는, 입자상 물질의 수량규제로 더욱 강화될 것으로 예상되고 있다. 이에 따라, 현재 대부분의 디젤 차량은 PM 저감을 위해 배기후처리징치(DPF)를 적용해 왔다. 엔진의 주행거리가 증가함에 따라, 엔진 배기가스에 포함된 재와 soot이 DPF내부에 축적된다. 축적된 재와 soot은 DPF 손상이나 엔진 성능 악화의 원인이 된다. 그러므로 효율적인 DPF의 클리닝은 엔진관리 측면에서 매우 중요한 부분이다. 만약 엔진이 주기적 클리닝을 통해 관리가 잘 된다면 엔진의 출력과 연비를 개선하고, 유지관리 비용을 절감할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 DPF 내부에 누적된 재와 soot을 효과적으로 클리닝 할 수 있는 고효율 DPF 클리닝 방법 및 장치의 개발을 수행하였고, 그 결과를 제시하였다.