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인증시험 조건에서 가스조성 변화에 따른 대형 천연가스 엔진 배기가스 및 입자상 물질 배출 특성에 관한 연구
최지선(Ji-Seon Choi),박철웅(Cheol-Woong Park),장형준(Hyoung-Jun Jang),김창기(Chang-Gi Kim) 한국가스학회 2021 한국가스학회지 Vol.25 No.6
본 연구에서 인증을 위한 표준가스 종류의 변화가 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위해 전부하 시험과 WHTC 모드 시험 조건에서 엔진 성능 및 배기 특성을 비교하고 그 결과를 분석하였다. 실험에 사용된 연료는 표준 가스 두 종류(G<SUB>r</SUB>, G<SUB>23</SUB>)와 시중에 유통되고 있는 천연가스, 총 3종류를 적용하였다. 연료 조성이 다른 3가지 천연가스의 실험결과 엔진 성능 특성은 질소 함유율이 높은 G<SUB>23</SUB> 연료에 대해서 토크, 연료소모율, 열효율 결과가 모두 다른 연료에 비해 악화되는 결과를 보였다. 또한 인증시험모드인 WHTC 모드에서 평가하였을 때, G<SUB>23</SUB> 연료를 적용한 경우 다른 두 연료에 비해 이산화탄소 및 일산화탄소 배출량은 감소하고 메탄, 질소산화물 및 입자상물질의 개수 배출량은 증가하여 질소산화물의 경우 EURO VI 규제치를 만족할 수 없었다. In this study, The full load test and WHTC mode test were performed to examine the effect on a heavy duty natural gas engine according to the type of standard gas for certification to check engine performance and exhaust characteristics. Two types of standard gas (G<SUB>r</SUB>, G<SUB>23</SUB>) and commercially available natural gas were applied as the fuel used. As a result of the test results of three natural gases with different fuel compositions, G<SUB>23</SUB> with a high nitrogen content was inferior in torque, fuel consumption, and thermal efficiency conditions. In addition, when evaluated in the WHTC mode it was possible to obtain a result that satisfies the EURO VI regulation. However, compared to the other two fuels, the emission characteristics of G<SUB>23</SUB> decreased CO2 and CO, but increased CH4, NOx and PN emissions.