Diesel engine has the advantages of strong power, low fuel consumption and good durability, so it has been widely used in transportation, automobile, ship and other fields. However, the nitrogen oxides(NOx) and particulate matter(PM) emitted by diesel engines have become one of the main causes of air pollution. Especially during idling, the engine temperature is low, and there are more residual exhaust gases in the combustion chamber, resulting in the formation of more harmful emissions. In this study, performance of a single cylinder, four-stroke, direct injection (DI) diesel engine fueled with diesel–biodiesel mixtures has been experimentally investigated. The findings show that a remarkable improvement in PM–NOx trade-off can be achieved by burning diesel-bioethanol blend fuels.

Diesel engine has the advantages of strong power, low fuel consumption and good durability, so it has been widely used in transportation, automobile, ship and other fields. However, the nitrogen oxides(NOx) and particulate matter(PM) emitted by diesel engines have become one of the main causes of air pollution. Especially during idling, the engine temperature is low, and there are more residual exhaust gases in the combustion chamber, resulting in the formation of more harmful emissions. In this study, performance of a single cylinder, four-stroke, direct injection (DI) diesel engine fueled with diesel–biodiesel mixtures has been experimentally investigated.

In this study, the effects of fuel injection pressure changed from 45 to 65 MPa on combustion and emission characteristics were investigated in a common rail direct injection (CRDI) diesel engine fueled with diesel and palm oil biodiesel blends. The engine speed and engine load were controlled at constant 1700rpm and 100Nm, respectively. The tested fuel were PBD20 (20 vol.% palm oil biodiesel blended with 80 vol.% diesel fuel). The main and pilot injection timing was fixed at 3.5°CA BTDC and 27°CA BTDC (before top dead center), respectively. The experimental results show that the combustion pressure and heat release rate increased. In addition, the indicated mean effective pressure (IMEP) and maximum combustion pressure increased with an increase of the fuel injection pressure. Hydrocarbon (HC), smoke opacity and carbon monoxide (CO) decreased, but oxides of nitrogen (NOx) emissions increased as fuel injection pressure increased.

본 연구에서는 각기 다른 관능기를 가진 유기화된 무기입자를 sol-gel법을 이용해 제조하여 montorillonite가 가진 단점을 보완하였으며, 이를 sulfonated poly(arylene ether sulfone)(SPAES)고분자에 첨가해 복합막을 제막하였다. 제조 된 무기물은 사용한 실란화합물에 따라 상이한 색상 및 물성을 나타내었다. 최 종적으로 물리적 성능, 전기적 성능 등 복합막의 전반적인 물성변화를 나타내었으며 이에 따라 최적화된 관능기를 찾는 연구를 진행하였다.

본 연구에서는 경상대학교가 보유한 기기를 이용하여 고분자 분리막의 특성 평가를 진행하였으며, 다양한 기기를 이용해 분리막의 특성을 평가하였다. 분리 막의 표면 개질 정도와 막의 fouling에 대한 정보를 얻기 위해 zeta potential 측정기를 이용하였고, BET 비표면적 측정기를 이용해 막의 비표면적 및 기공크 기 분포를 측정하였다. 또한 Time-lag 장비를 이용해 특정 기체에 대한 분리막 의 solubility와 diffusivity를 측정하였으며, 산소투과도 측정기(OTR)과 수분투습 도 측정기(WVTR)를 이용해 일정시간 동안 막을 통과하는 산소와 수증기의 양을 측정하였다.

본 연구에서는 sol-gel 법을 이용하여 montorillorite가 가진 단점을 보완하기 위해 각기 다른 관능기를 가진 무기입자를 제조하였으며, sulfonated poly(arylene ether sulfone)에 입자를 첨가해 복합막을 제막하였다. 제조한 무기 입자의 관능기에 따라 복합막의 물성, 전기적 성능 등의 변화를 관찰하였으며, 이에 따라 최적화된 관능기를 찾는 연구를 진행하였다.

본 연구는 둘 이상의 기체혼합물에서 높은 이산화탄소 분리성능을 목적으로 하는 복합막의 제조이며 지지체 위에 실리콘 코팅을 하여 SEM 사진으로 복합 막의 코팅층 확인 및 Bubble flowmeter로 기체투과 성능을 조사하였다. 코팅제는 Isocyanate와 Si-PEG, 소량의 촉매를 사용하여 지지체 위에 코팅하였고 고온 에서 가교과정을 거친 후 복합막을 제조 하였다. 코팅층은 3 μm 이하로 고른 분포를 보이고, 50 GPU의 이산화탄소 투과값과 질소에 대한 이산화탄소 선택도 는 15의 결과를 보였다. 또한 코팅 방법과 코팅제의 조성을 다양하게 하여 각각 의 기체(N2, O2, CO2) 투과 성능을 확인하였다.

전기방사를 사용하여 제조된 나노섬유의 활용은 필터분야, 보호 의류 분야, 에너지 저장기능분야 등 다양한 분야가 있다. 이에 본 연구에서는 우수한 물성을 가지는 polybenzimidazole을 이용하여 방사 용액의 농도, 인가 전압, 방사 거리, collector speed에 따라 방사를 진행하였고, 후처리 과정까지 연구해보았다. 각각의 변수에 따라 nanofiber의 형태, sheet의 기계적 물성 등의 특성을 평가하였으며, 분리막 분야에 적용 가능한 적합한 방사조건에 대하여 연구하였다.

Organic contaminants can be released into water environments due to chemical accidents and exist as dissolved and non-aqueous phase liquids (NAPL). Fenton oxidation was tested for bisphenol A and nitrobenzene as model organic contaminants in dissolved and NAPL states. Fenton oxidation was successfully applied for both of the dissolved and NAPL states of the two pollutants and the results indicated that a quick treatment was needed to reduce the risk from a chemical accidents instead of carrying out oxidation after the contaminants dissolve in water. A set of Fenton reactions were tested under seawater conditions because chemical accidents often occurs in the ocean. Chloride ions act as radical scavengers and inhibit Fenton oxidation. The reaction rate is inversely proportional to salt contents and the reduced reaction rate can be compensated by increasing the quantity of the oxidizing agents. The current study showes that Fenton oxidation could be applied as a quick treatments for organic contaminant in dissolved and NAPL state organic contaminants released as a result of leaks or chemical accidents.