수소를 첨가한 디젤엔진의 연소 및 배기특성에 관한 실험적 연구

오정모 한국분무공학회 2017 한국액체미립화학회지 Vol.22 No.4

The International maritime organization(IMO), in an effort to slow down the global warming, proposes reduction in ship's speed as a way to lower the rate emissions from ships. In addition, since ship's fuel cost have been increased, the shipping volumes, fuel-saving technology are being required urgently. Therefore, in this present study, a method of reducing the fuel cost that can improve the performance of the diesel engine was tried by introducing a predetermined amount (0.1~0.3% of the mass amount of fuel used) of hydrogen fuel additive. The experimental conditions of the test engine were 1500rpm and torque BMEP-10b ar. The engine per-formances (power output, fuel consumption rate, p-max, exhaust temperature) were compared before and after addition of hydrogen fuel additives. This experimental study confirmed reducing at least 2% fuel consumption and 2.19% NOx emission.

400kW급 선박용 발전기에서 유화연료의 블랙카본 및 연료소비율 실험연구

오정모,임명환,이창희 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2018 No.11

Urea-SCR 시스템에서 열전대를 이용한 균일도 측정에 대한 연구

오정모(Jungmo Oh),박상기(Sangki Park),김형익(Hyungik Kim),인병덕(Byungdeok In),이기형(Kihyung Lee) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2013 No.5

가솔린 인젝터를 디젤엔진용 HC-LNT 촉매에 적용하기 위한 최적 분사 조건에 관한 연구

오정모(Jungmo Oh),문웅기(Woongki Mun),김기범(Kibum Kim),이진하(Jinha Lee),이기형(Kihyung Lee) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.2

희박 공연비에서 동작하는 디젤 엔진은 NOx 를 저감시키기 위해서 주기적으로 과농한 분위기를 형성해 주어야 한다. 최근 배기관 내에 환원제로서 경유를 직접 분사하는 HC-LNT 방식이 활발히 연구되고 있다. 이러한 연구는 NOx 저감을 위해 HC 의 농도를 제어하는 기술로서, 실제 배기관내에 HC 가 균일하게 분포하여야 촉매의 정화효율이 향상되므로 HC 를 균일하게 분사하는 방법의 최적화가 가장 중요하다. 본 연구에서는 저압에서 미립화 특성이 양호한 가솔린 흡기포트 분사용 인젝터를 이용하여, 가시화 방법으로 실제 배기관내에서의 환원제 분무 거동 특성을 측정하였고 NOx 정화 특성간의 관계를 실험적으로 비교함으로써, 인젝터의 최적 부착 조건과 분사 조건을 파악하였다. NOx (Nitrogen Oxide) reduction system periodically needs a rich or stoichiometric operating condition to reduce NOx. A new method that optimizes the control of external HC injection into a diesel exhaust pipe for HC-type LNT (Lean NOx Trap) catalyst system has been developed. In this paper, these catalysts are called HC-LNT catalysts. The concentration and amount of HC can be controlled by controlling the external injection. In this study, we investigated the relationship between the spray behavior of hydrocarbons injected into the transparent exhaust pipe and NOx reduction characteristics. From the results of this experiment, we obtained useful information about the optimum injection and position of HC injector to the exhaust pipe. Further, we obtained useful information about the optimal injection condition for an HC-LNT catalyst system with a gasoline PFI (port fuel injection) typeinjector.

가솔린 인젝터를 디젤엔진용 HC-LNT 촉매에 적용하기 위한 최적 분사 조건에 관한 연구

오정모(Jungmo Oh),김기범(Kibum Kim),이진하(Jinha Lee),이기형(Kihyung Lee) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.5

희박 공연비애서 동작하는 디젤 엔진은 NOx를 저감시키기 위해서 주기적으로 과농한 분위기를 형성해 주어야 한다. 최근 배기관 내에 환원제로서 경유를 직접 분사하는 HC-LNT 방식이 활발히 연구되고 있다. 이러한 연구는 NOx 저감을 위해 HC의 농도를 제어하는 기술로서, 실제 배기관내에 HC가 균일하게 분포하여야 촉매의 정화효율이 향상되므로 HC를 균일하게 분사하는 방법의 최적화가 가장 중요하다. 본 연구에서는 저압에서 미립화 특성이 양호한 가솔린 흡기포트 분사용 인젝터를 이용하여, 가시화 방법으로 실제 배기관내에서의 환원제 분무 거동 특성을 측정하였고 NOx 정화 특성간의 관계를 실험적으로 비교함으로써, 인젝터의 최적 부착 조건과 분사 조건을 파악하였다. NOx(Nitrogen Oxide(s)) reduction system needs rich or stoichiometric operating condition periodically to reduce NOx. A new method that optimizes a control of external HC injection to diesel exhaust pipe for HC type LNT(Lean NOx Trap) catalyst system has been developed. These catalysts are called the HC-LNT catalyst in this paper. The concentration and amount of HC can be controlled with the control of external injection. This research investigated interrelationship between spray behavior of hydrocarbons injected into the transparent exhaust pipe and NOx reduction characteristics. From this experiment, we obtained useful information about the optimum injection and position of HC injector to the exhaust pipe. From this experiment, we obtained useful information about the optimal injection condition for HC-LNT catalyst system with a PFI(Port fuel injection) gasoline injector.

HC-LNT 2차 분사의 배기관내 분무 거동과 NOx 저감 특성

오정모(Jungmo Oh),이기형(Kihyung Lee),이진하(Jinha Lee) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.2007 No.11

Urea 수용액의 배기가스 유동장내 분무 특성과 분무 균일도에 관한 연구

오정모(Jungmo Oh),차원심(Wonsim Cha),김기범(Kibum Kim),이진하(Jinha Lee),이기형(Kihyung Lee) 한국자동차공학회 2011 한국 자동차공학회논문집 Vol.19 No.3

Urea 수용액 분사용 인젝터의 분무 특성과 배기관내 분무 거동 특성

오정모(Jungmo Oh),한영덕(Youngdeok Han),김기범(Kibum Kim),이기형(Kihyung Lee) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.11

디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비해 열효율이 높고 이산화탄소 배출량이 적다. 그러나 입자상물질(PM)과 질소산화물(NOx)의 배출량이 가솔린 엔진보다 많은 단점을 가지고 있다. 디젤 엔진의 연소 배출물 중 질소 산화물을 저감시키기 위하여 LNT와 Urea-SCR과 같은 후처리 시스템이 최근 활발히 연구되고 있다. Urea-SCR은 Urea 수용액을 공급하기 위한 2차 분사 시스템이 필요하고, 분사된 Urea 수용액의 분무 거동 특성과 균일도에 따라서 촉매의 효율이 크게 달라진다. 본 연구에서는 배기관에 분사된 Urea 수용액의 분무균일도를 향상시키기 위하여 인젝터의 기초 분무 특성을 파악하였고, 모사배기관 시스템과 가시화 장비를 이용하여 배기관내에서의 분무 거동 특성을 파악하였다. Recently, many technologies have been developed in order to satisfy stringent emission regulations. However, in the case of diesel engines, the stringent emission regulations with respect to NOx and PM have not yet been satisfied. A dramatic reduction in the NOx and PM emissions could be achieved by using after-treatment systems such as lean NOx trap (LNT) and urea-SCR systems. However, the high temperature in the exhaust pipe affects the spray behavior of the secondary injector, which is used for supplying the Urea-SCR. Because of this high temperature, it is difficult to achieve uniform distribution of the reducing agent in the manifold. In this paper, the characteristics of a urea-SCR injector used for injecting in the exhaust pipe are presented. The purpose of this study was to investigate the spray characteristics of the injector, such as the spray angle, injection quantity, and SMD. In addition, laser diagnostics and high-speed-camera images were used to analyze the injector spray characteristics and to present a distribution of reduction in the transparent manifold.

폰툰형 플랫폼 설계 및 구조안전성 평가

서광철,오정모,박주신 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.5

최근, 레저활동 인구 및 산업의 비약적인 발전으로 인하여 소규모 부잔교 및 계류형 폰툰 플랫폼의 수요가 급증하고 있으며, 연안에서 주로 사용되는 구조물에 대한 설계 및 구조안전성 평가에 관련한 표준 규칙 및 상세 규칙에 대한 제정이 시급하다. 이러한 문제 점들에 대한 기본적인 해결책으로 본 논문에서는 설계 시 참고할 수 있는 설계 기준을 제시하고, 설계안에 대한 구조안전성 평가 절차에 대해서도 소개한다. 본 연구논문에서는 전장 15 m 폰툰형 플랫폼의 구조설계 과정 및 유한요소해석을 통한 구조 안전성을 검토하였다. 일 반적인 10 m 이하 플랫폼의 경우, 간략한 구조계산서만으로도 검토가 가능하나, 10 m 이상의 플랫폼의 경우 상세 구조강도 검토가 뒷받침 되어야만 기준에서 제시하는 안전성 확보를 위한 지침에 부합할 수 있다. 유한요소해석을 통하여 설계안에 대한 구조강도 검토를 수행하 였으며, 그 안전성을 확인하였다. 추후 연구로서는 다양한 하중조건을 동시에 검토할 수 있는 시스템개발이다. Recently, due to the rapid growth of the leisure industry, demand for small-scale flotation and mooring pontoon platforms has been increasing rapidly. Standard rules for the design and structural safety of such structures have become necessary. This paper provides criteria that can be referenced when designing pontoon platforms, and also introduces structural safety evaluation procedures. In this study, the structural safety and stability of a 15-meter pontoon platform were investigated through structural design and finite element analysis. For platforms of less than 10 meters in length, a simple structural calculation can be used, but for platforms over 10 meters, a detailed structural strength review must be considered to meet safety guidelines defined in existing regulations. The structural strength of the initial design was examined and its structural safety was verified. For future research, it is an evaluative system was developed that can be used to examine the various loading conditions during design.

60M급 쌍동형 카페리 구조의 유공판 좌굴강도 연구

서광철,오정모 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.1

This paper discusses about results of advanced buckling strength design for several kinds of perforated plated in the twin-hull car-ferry. For medium/small sized high speed vessels with a length of more than 50 meters and a length / width ratio of more than 12, such as car-ferries, it is highly possible that the buckling strength becomes weak due to the relatively thin thickness and the use of low strength capacity such as mild steel. Especially, it becomes big problem about weak buckling rigidity around the opening to access purpose in the perforated. As regarding safety design point of view for perforated plate, it is necessary to clarify buckling strength and ultimate strength by the distribution of in-plane load distribution around the opening. In this study, nonlinear series analysis using ANSYS was performed to clarify the influence of parameters such as aspect ratio, opening ratio and opening shape affecting the buckling and ultimate strength characteristics of the perforated plate under axial compression and we are derived the optimum design as buckling strength point of view. Based on these results, the governing factor determining the buckling strength of the perforated plate was the opening ratio, and the aspect ratio and the shape of the hole were not influenced. 본 연구에서는 쌍동형 카페리에 다수 존재하는 유공판의 좌굴강도 설계 수행 결과 및 개선사항을 논의하고 있다. 카페리와 같이 길이가 50미터 이상이고, 길이/폭의 비가 12보다 큰 중/소형 고속선박은 상대적으로 두께가 얇고 연강을 사용함으로서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 농후하다. 특히, 작업자의 접근 및 통로로 활용되는 유공판에서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 있다. 안전한 구조설계를 위해서는 유공주위의 면내 하중 재 분포에 의한 좌굴강도 및 최종강도에 대한 명확한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 유공판의 좌굴 및 최종강도 특성에 영향을 미치는 매개변수의 영향을 종합적으로 고려하기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용한 비선형시리즈 해석을 수행하였으며, 주요 변수(종횡비, 유공비, 유공형상)들에 대한 영향을 검토하였다. 이 결과를 바탕으로 하여, 유공판의 좌굴강도를 결정짓는 가장 큰 인자는 유공비였으며, 종횡비와 유공의 형상은 그 영향이 미비하였다.