In this study, the effect of various pilot injection timings on combustion and emission characteristics were investigated in a common-rail direct injection (CRDI) diesle engine fueled with diesel-ethanol blends. The engine speed and engine load were controlled at constant 1500rpm and 70Nm, respectively. The tested fuels were DE0 (pure diesel fuel), DE5 (5 vol.% ethanol blended with 95 vol.% diesel oil), DE10 (10 vol.% ethanol blended with 90 vol.% diesel oil) and DE15 (15 vol.% ethanol blended with 85 vol.% diesel oil). The main injection timing was fixed at 0°CA TDC (top dead center), while various pilot injection timings including 25°CA BTDC (before top dead center), 20°CA BTDC and 10°CA BTDC were selected as the experimental variable. The experimental results showed that various pilot injection timings had little effect on the peak value of cylinder pressure, but had great influence on the start of combustion. The peak value of heat release rate (HHR) increased with the increase of ethanol content. However, the peak value of HRR reduced as the pilot injection is delayed. The diesel fuel containing 10% ethanol had a highest peak value of combustion pressure compared with the others, while the pilot injection timing occurred at 25°CA BTDC. On the other hand, the exhaust emissions of DE10 was also the lowest compared with the others. In addition, with the increase of ethanol content in diesel the PM and NOx emissions reduced.

수은은 장거리 이동특성을 가지고 있어 국제적 공동대응 필요성이 지속적으로 제기되었다. 최근 수은의 관한 미나마타 협약이 채택되었으며, 이에 대한 비준을 추진하고 있다. 수은은 배가스 중에서 가스상, 입자상으로 존재한다. 가스상 수은은 산화수은과 원수수은으로 구분된다. 입자상 수은은 전기집진기, 여과집진기와 같은 먼지 제어장치를 통해 주로 제어된다. 산화수은은 입자상물질에 흡착되어 제어되거나, 습식방지시설에 의해 제어된다. 원소수은은 공정변수들에 의해 산화 및 흡착되어 제어된다. 이와 같이 기존 대기오염 방지시설은 수은의 동시제어(co-benefit)효과를 가지고 있다. 본 연구에서는 미세먼지를 제어하기 위해 개발된 HI-filter에서의 수은 화학종의 거동과 흡착제분사에 따른 영향을 확인하고자 하였다. 석탄 화력발전시설에 설치된 Pilot-scale HI-filter는 배가스 중 미세먼지를 99%이상 제어하였으며, 수은의 제어효율은 66.22%로 나타났다. HI-filter는 산화수은을 입자상물질로 전환시키는 비율을 증가시켰다. 이로 인해, HI-filter후단에서의 수은은 대부분 원소수은으로 존재하였다. 이후 원소수은을 제어하기 위해 HI-filter 전단에서 활성탄과 비산재를 분사하여 수은의 화학종과 수은제어효율을 비교하였다. 활성탄분사 시 원소수은은 활성탄에 흡착되었으며, 입자상수은이 80%이상으로 증가하였다. 이로 인해, 수은의 제어효율은 최대 92%까지 증가하였다. 비산재분사 시 원소수은의 산화반응은 촉진되었으며, 산화수은은 35%까지 증가하였다. 그러나 수은의 제어효율은 61%로 감소하였다. 하지만 HI-filter후단이 습식방지시설에 의해 산화수은은 제어될 수 있으며, 석탄 화력발전시설 전체의 수은제어효율은 크게 상승할 것으로 판단된다.