The diesel engine is excellent in economic and thermal efficiency, and is widely used as a power source for industries and automobiles. However, the problem of environmental pollution caused by exhaust gas has recently become serious and the development of alternative energy resources is urgently required due to depletion of fossil fuel. Because biodiesel is similar in properties to light oil, it is being used as fuel for diesel engines by replacing or mixing conventional light oil. As the blending of biodiesel fuel in diesel increases, the emission of harmful substances is decreased as compared with the general diesel fuel, and the supply is increasing. In this study, the effects of biodiesel fuel on engine power and exhaust gas were investigated, and empirical formulas for various NOx and Smoke exhaust gases were derived based on biodiesel blending fuel.

본 연구의 목적은 백두대간 중 깃대배기봉부터 청화산까지 분포하는 관속식물상을 조사 및 분석하여 우리나라 산림생태계의 보전과 관리를 위한 기초자료 제공에 있으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 전체 조사구간의 식물상은 103과 379속 623종 4아종 121변종 23품종 등 771분류군이며, A구간은 377분류군, B구간은 395분류군, C구간은 278분류군, D구간은 325분류군, E구간은 534분류군, F구간은 406분류군이다. 희귀식물은 모데미풀, 도깨비부채, 꽃창포, 천마 등 32분류군이며, 멸종위기종(CR)은 1분류군, 위기종(EN)은 1분류군, 취약종(VU)은 11분류군, 약관심종(LC)은 18분류군, 자료부족종(DD)은 1분류군이다. 한국특산식물은 무늬족도리풀, 요강나물, 노랑갈퀴, 노각나무, 지리대사초, 두메꿩의밥 등 26분류군이다. 식물구계학적 특정식물은 총 143분류군이며, 이 중 Ⅴ등급은 3분류군, Ⅳ등급은 12분류군, Ⅲ등급은 41분류군, Ⅱ등급은 42분류군, Ⅰ등급은 45분류군이다. 귀화식물은 소리쟁이, 가죽나무, 붉은서나물, 개망초, 왕포아풀 등 41분류군이며, 생태계교란식물은 애기수영, 가시박, 돼지풀, 미국쑥부쟁이 등 4분류군이다. 기후변화 적응 대상식물은 43분류군이며, 특산식물계는 14분류군, 남방계 식물은 2분류군, 북방계 식물은 27분류군으로 나타났다.

The autoignition characteristics of n-heptane/n-butanol were investigated both experimentally and numerically. The effects of oxygen concentration and exhaust gas recirculation rate on the autoignition characteristics were evaluated. A rapid compression machine was employed to measure ignition delay times of blended fuels. A numerical study on the ignition delay time was performed using the CHEMKIN-PRO software to calculate ignition delay time and predict the chemical species in the combustion process. The results revealed that the ignition delay time increased with decreasing oxygen concentration due to the thermal load effect of nitrogen. The oxidation reaction of n-heptane in a low temperature regime was limited with decreasing oxygen concentration. The ignition delay time sharply decreased with exhaust gas recirculation because of the intermediate species in the exhaust gas. Exhaust gas recirculation reduced first ignition delay dramatically. However, the time interval between the first and main ignition increased with increased exhaust gas recirculation.

Emissions of hazardous substances in automobiles are caused by combustion of internal combustion engines, friction of brake pads and tire wear. In this study, we propose a method to reduce the harmful substances emitted in internal combustion engine by using HHO gas. In order to reduce the exhaust gas of the internal combustion engine, HHO gas having excellent combustion characteristics was added to the combustion chamber. The HHO gas generator was installed in the intake line and the HHO gas was introduced into the combustion chamber with the mixed gas through the intake line. At this time, we compared and analyzed the performance of the engine performance on the presence and absence of HHO gas.

The test was done on cars travelling at the speeds of 20km/h, 60km/h and 100km/h using the performance testing mode for chassis dynamometer. In this test, the secondary ignition waveform, exhaust emissions and fuel consumption were measured in case of faulty MAP sensor, faulty oxygen sensor and spark plugs. The following results from the related analysis of secondary waveform, emission and fuel consumption measurements were obtained : 1) The fuel consumption was higher in the order of oxygen sensor trouble, MAP trouble, spark plug trouble, before maintenance and after maintenance. Maximum fuel economy is 9.3km/L, the minimum fuel economy is 3.2km/L, the difference between max. and min. is 65.5%. 2) If you compare the oxygen sensor trouble with after maintenance, the CO has improved an average of 98%, fuel economy average of 60%. And the HC has improved an average of 87%, fuel economy average of 60%. The fuel consumption and exhaust gas was bad in the order of oxygen sensor trouble, MAP trouble and S/P trouble.

CO2 분리막 기술은 화학 유해 물질 사용·배출이 없는 친환경 기술로, 규모나 위치, 적용처별 사업 다각화가 가능한 기술이다. 전력연구원에서는 저비용 분리막 대량 생산 기술을 확보하고, 적층 방식의 분리막 모듈 상용화를 추진 중에 있다. Lab-scale의 분리 모듈의 성능 평가 결과를 기반으로 96% 순도, 90% 포집률을 동시달성하는 분리막 공정의 설계를 완료하였다. 현재 ’17년 8월 준공을 목표로 세계 최대 규모인 1MW급 CO2 분리막 테스트 베드를 당진 화력에 건설진행 중이다.

선박의 기계식 환기시스템은 화재발생 시 연기의 생성과 확산 특성에 영향을 미치고, 이는 피난자의 피난경로 상의 가시도를 방해함으로써 피난자의 연기로 인한 피해를 증가시킬 위험성이 크다. 이에 이 연구에서는 선박 거주구역에서 화재발생 시 기계식 급·배기시스템이 연기확산에 미치는 영향과 위험성에 대하여 FDS를 활용하여 평가하고 화재 시 급·배기시스템을 효율적으로 사용할 수 있는 방안을 제안하였다. 연구결과 화재가 발생한 장소에 급·배기시스템이 함께 작동되고 있는 경우에는 현재 권장되고 있는 급·배기시스템을 멈추는 방법보다 작동을 유지하는 것이 효과적이고, 배기시스템만 작동되는 곳에서 화재가 발생한 경우에는 화재가 발생한 구역 이외의 구역에서 급기시스템을 함께 작동시키는 것이 피난시간을 확보하는데 효과적인 것으로 예측되었다. 그러나 화재가 발생한 곳에 급기시스템만 있는 경우에는 급기시스템이 연기확산을 가속시키기 때문에 급기방식을 중단시켜 연기의 확산을 최대한 억제할 필요가 있음을 확인하였다.

The performance of organic Rankine cycle was numerically investigated to recover heat from the exhaust of a heavy-duty diesel engine. Exhaust flow rates and temperatures are obtained from the simulation of diesel cycle by using GT-Power. The net power outputs of organic Rankine cycle for 9 working fluids were calculated by cycle simulations. The results showed that as for the net power outputs and the pressure of working fluids, R21 and R245fa are suitable as working fluids for ORC in diesel engine.

해상에서는 UN산하 IMO(International Maritime Organization, 국제해사기구)는 선박에서 배출하는 CO₂량을 2030년까지 30 %까지 줄이는 것을 목표로 설정하고 있다. 본 연구는 이러한 상황에 대응하고 친환경기술의 개발을 목표로 선박용 내연기관에서의 폐열을 이용하는 열전발전시스템 개발에 최종목표를 두고, 본 논문에서는 선박용 열전발전시스템 개발에 앞서 기초 열해석을 실시하고 분석하였다. 그 결과 다음과 같은 열전발전시스템의 효율향상에 관한 유효한 방법을 얻어 낼 수 있었다. 1) 고온측 열원과 모듈간 온도차를 줄여 모듈의 온도차를 늘리는 것으로 열전발전시스템의 효율이 8.917 %로 향상되는 것을 알 수 있었다. 2) 외부부하저항의 변화에 따른 시스템 효율은 약 6 %로 그 변화폭이 크게 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 3) 동일 계산 조건에서 방형관의 재질이 스테인레스인 경우의 시스템 효율이 8.707 %로 두랄루민(8.605 %), 동(8.607 %)보다 높을 것을 확인할 수 있었다.

선박용 디젤엔진 배기가스에 포함된 입자상물질(PM) 가운데서 블랙카본(BC)은 극지방의 해빙을 촉진시키고 온난화를 유발하는 원인물질로서 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 향후 예상되는 PM/BC 배출 규제에 선제적으로 대응하고, 저감기술 개발 및 실증을 위한 기초연구의 일환으로 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 실제 운항 중에 주기관의 배기관 수 포인트에서 PM을 샘플링하여 HR-TEM을 통해 그 구조와 특성을 분석하였다. 또한 배기가스 분석기를 이용하여 운전조건별 배기가스 내 유해물질의 배출 경향을 확인하였다. 분석 결과 엔진에서 배출된 PM의 구조는 구형 입자들의 촘촘하지 않은 체인형 결합으로 이루어져 있으며, 과급기로부터 멀어질수록 온도 저하에 의한 응집이 더 많이 관찰되었고 BC 특유의 graphitic 구조를 잃어가면서 점점 amorphous 구조를 띠는 경향이 나타났다. 또한 배기가스 분석을 통해 엔진 회전수가 증가할수록 배기 내 PM의 농도는 감소할 것으로 예측되었다.

In this study, we investigated the effects of EGR rate and engine load on the emission characteristics in a 4-cylinder common rail direct injection diesel engine fueled with canola oil biodiesel (BD) blended fuel. The biodiesel blend fuel, BD20 (20 vol.% biodiesel and 80 vol.% ULSD blend) was used at an engine speed of 1,500rpm. The experimental results showed that with the increasing of EGR rate, the combustion pressure and rate of heat release (ROHR) of three test fuels were decreased, and the ignition delay was extended, the carbon monoxide (CO) and particulate matter (PM) emissions increased slightly, but the nitrogen oxide (NOx) emission decreased clearly. On the other hand, with the increasing of engine load, the combustion pressure and ROHR were increased, and the CO and PM emissions decreased. However, the NOx emission was increased due to the rise of the combustion temperature.

본 연구에서는 파이로프로세싱에서 발생하는 배기체 내 요오드 포집을 위한 매질로서 고가의 은 기반 흡착제를 대체하기 위 한 상용 구리메쉬의 가능성에 대해 연구하였다. 열역학적 계산을 통해 구리 금속과 요오드 기체의 반응은 100 ~ 500℃ 온도 범위에서 자발적으로 일어나며 요오드화구리(CuI)를 형성할 것으로 예상되었다. 실험을 통해 반응 온도에 따른 요오드 포 집 효율의 영향을 분석한 결과, 1개의 구리메쉬(질량 0.26 g)를 이용하여 반응 온도를 300, 400℃로 변화하였을 때 각각 5 및 6 wt%의 요오드(초기질량 2.0 g)가 포집됨을 확인하였다. 또한, 반복 실험 결과를 토대로 구리메쉬 표면에 형성된 반응 생성 물(CuI)의 자발적인 탈리 현상으로 구리의 활용률이 증가할 수 있음을 확인하였다. 반응 생성물의 CuI 상 형성은 X-선 회절 실험을 통해 확인하였으며, 표면 분석은 주사전자현미경을 이용하여 수행하여 그 결과를 보고하였다.