이중연료 디젤엔진의 입자상물질 배출에 미치는 파일럿연료의 영향

박성훈 ( Sung-hoon Park ) 한국환경기술학회 2008 한국환경기술학회지 Vol.9 No.3

천연가스를 주연료로 사용하고 경유를 파일럿연료로 사용하는 이중연료 디젤엔진은 NO_x와 입자 상물질(PM) 배출을 모두 낮추는 것으로 보고되고 있지만 구체적인 PM 생성 메커니즘은 아직 밝혀지지 않고 있다. 이 연구에서는 시험용 이중연료 엔진을 사용하여 파일럿연료의 변화에 따른 PM 배출 특성 변화를 살펴보았다. 다양한 엔진 운전 조건에서 경유, 바이오디젤, 물/경유/첨가제 에멀젼(Lubrizol PuriNOx)의 세 가지 파일럿연료를 사용하여 PM 배출량을 측정하였다. Z 테스트를 이용한 통계적 분석 결과, 바이오디젤의 경우에는 평균적으로 PM 배출량이 낮아졌으나 유의미한 수준은 아니어서 뚜렷한 결론을 내릴 수 없었다. 반면, PuriNOx는 경유에 비해 PM 배출을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과는 파일럿연료가 이중연료 엔진의 PM 발생에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주고 있으며, 앞으로 PM 배출 저감을 위해서 파일럿연료 분사 방식에 많은 연구가 필요할 것으로 보인다. A new engine system, the dual-fuel engine, uses a small diesel pilot to ignite the main fuel, natural gas. This was shown to reduce both NO_x and particulate matter (PM), but the detailed mechanism of PM formation is still unknown. In this study, the role of pilot fuel on PM emission was examined by performing a PM sampling study using a test dual-fuel diesel engine system. The engine was run at various conditions with three different pilot fuels: regular diesel, bio-diesel, and water/diesel/additive emulsion (Lubrizol PuriNOx), and the results were compared. Statistical analysis using Z test showed that bio-diesel did not change the emission characteristics of dual-fuel engine significantly, whereas PuriNOx significantly increased PM emission. The results of this study suggest that the pilot fuel makes an important role in PM formation in a dual-fuel engine, calling for more studies on pilot fuel injection for PM emission reduction.

이중 선회화염의 상호작용 분석을 위한 가시화 연구

박태준(Taejoon Park),황철홍(Cheolhong Hwang),이기만(Keeman Lee) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5

본 연구는 PIV를 통해 비반응장 유동을 가시화하여 이중선회 연소기에서 파일럿과 메인의 상호작용에 관한 연구를 수행하였다. 주요변수로는 내부 파일럿 선회각도로 메인의 선회각도를 고정하고 파일럿 선회각도를 변경하여 실험을 진행하였다. 주요한 결과로써 속도분포를 분석한 결과 파일럿 선회각이 15°인 경우에는 유속분포가 파일럿과 메인의 유동장이 모두 높게 나타나는 반면 , 30°와 45°는 메인측의 유동장에서 주로 높은 유속분포를 나타내었다. 이를 통해 앞서 수행된 반응장에서 수치해석결과와 ICCD 카메라를 통해 측정된 CH* 자발광 이미지를 비교하여 파일럿 선회각이 15°의 경우에는 화염 기저부근에서 높은 자발광 강도를 나타내고, 30°와 45°는 메인화염에서 높은 자발광 강도분포를 나타내는 현상을 유동장을 통해 분석하였다. This study was investigated on the interaction between pilot jet and main jet of dual swirling isothermal jets with particle image velocimetry. The swirler angles of pilot jet were varied as main parameter under the condition of fixed main jet swirler angle. The results showed that high velocity flow patterns in pilot and main jet together were distributed in pilot swirler angle of 15°, whereas the high velocity vector in main jet only was distributed in 30° and 45°. Though these PIV measurements were compared with the previous study of numerical simulations and CH* intensity distribution results, it was analyzed 15° contained high CH* intensity in flame base, while the 30° and 45° angle showed high CH* intensity in main flame region.

심해저 망간단괴 파일럿집광로봇 유압시스템

최종수(JONG-SU CHOI),여태경(TAE-KYEONG YEU),김형우(HYUNG-WOO KIM),성기영(KI-YOUNG SUNG),박성재(SOUNG-JEA PARK),김성순(SEONG-SOON KIM),홍섭(SUP HONG) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5

A pilot mining robot far deep-sea manganese nodules, which aims at the use for Pre-Pilot Mining Test and Pilot Mining Test, was designed and was being manufactured. The scale of the pilot mining robot is 1/5 for commercial one. In this paper, hydraulic system of the pilot mining robot, which has just been constructed, is introduced and explained. Hydraulic system is composed of reservoir, high pressure filters, valve packs, linear and rotational actuators, return and drain filters, and so on. Since the hydraulic system is determined as a dosed loop hydraulic circuits, reservoir pressure within the circuits is compensated to ambient The pressure of reservoir always keeps about 0.25~0.5 bar the higher than ambient pressure. Since the pilot mining robot works about ambient temperature, 2 ℃, and is moving system, the small size reservoir was adopted for reducing total weight and space. The capacity cf a compensator was calculated by considering the bulk modulus of the hydraulic oil. HPLIs were tested successfully in factory at full flaw, highest pressure, half loading. The bad-compensated proportional valves for the speed control of some actuators were adopted in order to make the actuators rotating constantly for varied loading. The pilot mining robot including the hydraulic system will be tested at 1000m water depth of East Sea in the end of 2012. The performance of the system mill be verified and the data for designing commercial mining system will be collected.

승용디젤엔진의 파일럿 분사가 피스톤 온도 상승 및 카본 퇴적에 미치는 영향 해석

김성준(Sung Jun Kim),이제형(Je-Hyuung Lee) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

To investigate the temperature increase and carbon deposit in the piston caused by applying pilot injection at high engine speed and high load, the spray behavior and combustion process in a HSDI Diesel engine were numerically analyzed using KIVA-3V. The combustion analysis was carried out varying injection conditions and injection system. The results show that as the pilot injection timing advances the early injected part of the pilot spray spreads close to the piston crown and stretches to the crevice area, and then the pilot spray bums over the piston surface. That pilot flame may cause the increase of piston temperature and carbon deposit. In case of the increase of the nozzle hole number and the decrease of the nozzle diameter, the penetration of the pilot spray decreases and most of pilot spray bums within the piston bowl. The analyzed results show a good agreement with the experiment.

친환경 공동주택 구현을 위한 저에너지 설비시스템 통합설계 방안 및 파일럿 프로젝트 계획

조진균(Jin-kyun Cho),성재호(Jae-Ho Sung),신선준(Seon-joon Shin),홍민호(Min-ho Hong) 대한설비공학회 2009 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.-

Sustainable housing design can contribute to dramatically reduced energy usage and can be applied to all new building projects. This paper explores the potential in Korea of applying available energy efficient building technologies. The objective was to determine the degree of energy reduction that can easily be achieved in new building design. The pilot project is providing some prototypes with display units which incorporate principles of sustainable design and performance utilizing the eco-design objectives. This building challenges ingrained preconceptions about system designs for four energy saving levels(40%, 60%, 80% and zero energy) and exposes barriers to low energy buildings posed by new standards and guidelines.

상수관망 파일럿플랜트에 대한 수압모니터링 지점선정방법의 적용

권혁재,Kwon,Hyuk Jae 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.5

본 연구에서는 상수관망의 최적의 수압모니터링지점 선정방법을 제시하고 이를 모의하기 위해 구축된 파일럿플랜트에 적용한 실험결과와 비교분석하였다. 모니터링 지점선정방법은 압력기여도분석과 민감도분석으로 구분하여 계산하였다. 각 절점마다 일정한 유량을 필요유량에 합산하여 유량에 변화를 주었으며 이로 인한 다른 나머지 모든 절점의 압력변위를 계산하였다. 이렇게 계산된 결과는 어느 절점에서의 유량변화가 나머지 절점에 어느 정도의 압력변위를 발생시키는지 확인하는 방법으로써 압력기여도와 필요유량변화로 인한 압력의 민감도 분석을 통하여 지점을 선정하였다. 또한 파일럿플랜트에서 실험을 통하여 압력기여도분석결과와 민감도분석결과와 비교하였다. 누수를 실제 재현하고 여러 절점에서의 압력변위를 측정하여 그 결과를 바탕으로 모니터링 지점선정방법을 비교하였다. 네 개의 압력센서를 이용하여 다섯 번 압력센서의 설치위치를 변경하면서 누수에 대한 압력변위를 측정하였다. 실험결과 두 가지 해석방법이 모두 수압모니터링 지점선정방법으로 적합함을 확인할 수 있었다. In this study, determination method of pressure monitoring location in water distribution system was suggested and applied to the pilot plant for the experimental verification. Monitoring location was estimated by two methods such as pressure contribution analysis and pressure sensitivity analysis. Pressure change due to change of demand was calculated for each junctions. Results of the calculation were used to determine which junction has high pressure sensitivity and pressure contribution to another junctions. Furthermore, results of analysis were compared with the results of experiment. Real leakage was reproduced and pressure change was measured in pilot plant. Pressure change was measured by four pressurer sensors with five different sensor locations. From the results, it was found that the results of determination methods of monitoring location are well matched with the results of experiment.

강변여과에서 파일럿규모 수평집수관의 수두분포 연구

정재민(Jae Min Jeong),박재영(Jae Young Park),이종진(Jong Jin Lee),김용운(Yong Woon Kim),김승현(Seung Hyun Kim) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.5

강변여과용 수평집수관을 모사하는 파일럿 규모의 모래통 실험을 수행하였으며, 다양한 출구유속에 대한 수평집수관에서의 수두분포를 구하였다. Kim24)이 수행한 실험실 규모의 수평집수관에서의 손실수두에 Kim25)이 개발한 이론 즉, 작은 규모의 수평집수관에서의 손실수두로부터 큰 집수관의 손실수두를 계산하는 방법을 적용하여 본 연구의 관측치와 비교함으로써 Kim25)의 이론이 타당함을 알 수 있었다. 또한, 이들의 이론을 적용하여 본 연구에서의 관측치로부터 실규모 집수관에서의 수두분포를 구하는 방안을 예를 들어 설명함으로써 강변여과의 수평집수관 설계방법을 제시하였다. A pilot-scale sand-box experiment simulating a lateral of collector well used in riverbank filtration was performed, and hydraulic head distributions along the lateral were measured according to the various drawdowns at the well. The results of this experiment were compared to the predicted values obtained using a theory previously developed by Kim25) in order for its validation. This theory predicts the head loss in a large-scale lateral given the loss in a small-scale one, and to have actual values for comparison, the results from a lab-scale experiment previously performed by Kim24) were employed. Comparing the experimental values to the extrapolated value indeed confirmed the validity of the theory. A procedure to determine the hydraulic head distribution of a practical-scale lateral was also presented applying the theory to the experimental result of this study in an effort to show the process of lateral design for riverbank filtration.

자연정화 기반의 현장 파일럿 실험을 통한 광산배수 구리 정화효율 평가

오연수,박현성,김동관,이진수,지원현 대한자원환경지질학회 2020 자원환경지질 Vol.53 No.3

폐광산 지역에서 발생하는 광산배수의 오염원소중 하나인 구리(Cu)는 낮은 농도에서도 독성을 지니고 있어 수계환경에 노출되기 전에 처리되어야 한다. 본 연구에서는 경남 고성군 S광산의 갱내수 정화시설의 Cu 제거효율을 개선하기 위해 석회석과 폐상퇴비를 혼합한 자연정화 기반의 반응조를 이용하여 약 9개월 동안 현장 파일럿실험을 수행하였다. 반응조별 유입수 대비 pH 증가량과 Cu 제거효율은 Successive Alkalinity Producing System (SAPS) > Reducing and Alkalinity Producing System (RAPS) > 석회석반응조 순으로 나타났다. SAPS조와 RAPS조에서는석회석의 영향과 동시에 유기물의 분해로 인한 알칼리도의 부과로 석회석반응조보다 높은 pH 환경을 조성하였다. pH 가 증가할수록 Cu 제거효율이 높아지는 결과를 통해 pH 상승이 Cu를 처리하는 주된 기작임을 확인할 수 있었다. 또한 황산염환원박테리아(Sulfate Reduction Bacteria, SRB)가 SAPS조에서 가장 많이 활성화 된 것을 확인 할 수 있어, 황산염환원반응도 Cu를 제거시키는 기작에 관여함을 판단할 수 있었다. 본 연구는 S광산에서 발생하는 광산배수의 특성에 알맞은 맞춤형 정화공정을 도출하기 위해 현장 그대로의 조건에서 실험을 수행한 것에 의의가 있으며, 향후 정화시설의 개선에 있어 공법 선정에 도움을 줄 수 있을 것이다.

직접분사식 압축착화엔진에서 Pilot분사에 따른 Diesel-DME 혼합연료의 연소 및 배기특성에 관한 연구

정재훈(Jaehoon Jeong),임옥택(Ocktaeck Lim) 한국자동차공학회 2014 한국 자동차공학회논문집 Vol.22 No.4

Pilot valve 의 누유 원인 규명 및 개선을 위한 시험적 연구

민재홍(Jae Hong Min),이희태(Hee Tae Lee),안형환(Hyung Hwan Ahn) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.3