가솔린 엔진에서 배기 온도 저감을 위한 열교환기 설계 최적화

이석환,박정서,배충식,Lee, Seok-Hwan,Park, Jung-Seo,Bae, Choong-Sik 한국자동차공학회 2007 한국 자동차공학회논문집 Vol.15 No.3

Design of experiments (DOE) technique has been used to design an exhaust heat exchanger to reduce the exhaust gas temperature under high load conditions in a spark-ignition engine. The DOE evaluates the influence and the interaction of a selected eight design parameters of the heat exchanger affecting the cooling performance of the exhaust gas through a limited number of experiments. The heat exchanger was installed between the exhaust manifold and the inlet of the close-coupled catalytic converter (CCC) to reduce thermal aging. To maximize the heat transfer between exhaust gas and coolant, fins were implemented at the inner surface of the heat exchanger. The design parameters consist of the fin geometry (length, thickness, arrangement, and number of fin), coolant direction, heat exchanger wall thickness, and the length of the heat exchanger. The acceptable range of each design parameter is discussed by analyzing the DOE results.

GIS와 확률론적 해석 기법을 기반으로 한 평면파괴의 운동학적 안정성 해석

이석환,박혁진,Lee, Seok Hwan,Park, Hyuck Jin 대한자원환경지질학회 2014 자원환경지질 Vol.47 No.2

암반으로 구성된 사면의 안정성은 암반 내에 포함되어 있는 불연속면의 방향과 강도 특성에 의해 좌우된다. 특히 암반사면의 안정성에 영향을 미치는 중요한 요인은 암반 내 불연속면의 방향과 사면 방향의 상대적 위치로 운동학적 분석에서는 이러한 사면의 방향성과 불연속면의 방향의 상대적 위치를 고려하여 사면 붕괴의 발생 여부를 판단한다. 기존의 운동학적 분석은 사면의 대표적인 방향을 먼저 결정하고 사면내에 분포하는 대표적인 불연속면의 방향성과의 비교를 통해 사면에서의 파괴 발생 여부를 평가하는 방식으로 수행되어왔다. 그러나 사면의 대표적인 방향성만을 이용하여 운동학적 분석을 수행하는 경우 사면 내에서 발생하는 사면 방향의 변화를 분석에 고려하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 또한 불연속면 방향의 경우 불확실성에 의해 동일한 불연속면군에 속한 불연속면이라도 분산이 커지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 보완하기 위하여 수치지형도를 이용하여 사면을 여러 개의 cell로 구분하고 각 cell에서 사면의 경사방향과 경사를 획득하였다. 그리고 각 cell의 사면 방향을 불연속면의 방향성과 비교하여 각 cell에서의 평면파괴에 대한 운동학적 분석을 수행하였다. 또한 불연속면 방향성에 개입된 불확실성을 고려하기 위하여 불연속면의 경사와 경사방향을 확률변수로 선정하고 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 확률론적 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 제안된 해석기법의 적정성을 파악하기 위하여 급경사지의 사면이 분포하고 있는 강원도 춘천시 관내 배후령길을 대상으로 분석을 수행하였다. The stability of rock slope is mainly controlled by the orientation and shear strength of discontinuties in rock mass. Therefore, in kinematic analysis, the orientation of the combination of discontinuities and slope face is examined to determine if certain modes of failure can be occurred. In previous kinematic analysis, a representative orientation of the slope face and mean orientation of discontinuity set were used as input parameters. However, since the orientations of slope face varies according to locations of measurement, the representative slope face orientation could cause misunderstanding for kinematic instability. In addition, since the orientations of each discontinuity are scattered in the same discontinuity set, there is the possibility that uncertainties are involved in the procedure of kinematic analysis. Therefore, in this study, the detailed digital topographic map was used to obtain the orientation of slope face. In addition, the probabilistic analysis approach was utilized to deal properly with the uncertainties in discontinuity orientation. The proposed approach was applied to steep slopes in mountain road located in Baehuryeong, Chunncheon city, Gangwon-Do. The analysis results obtained from the deterministic and probabilistic analysis were compared to check the feasibility of proposed the analysis.

대형 천연가스 엔진의 고유량 MPI 분사기 개발

이석환 ( Seok Hwan Lee ),이진욱 ( Jin Wook Lee ),지강훈 ( Kang Hun Jee ),최민호 ( Min Ho Choi ),노윤현 ( Yun Hyun Roh ) 한국액체미립화학회 2008 한국액체미립화학회 학술강연회 논문집 Vol.2008 No.-

목질 열분해유의 디젤 엔진 적용성 연구

이석환 ( Seok Hwan Lee ),박준혁 ( Jun Hyuk Park ),임기훈 ( Gi Hun Lim ),최영 ( Young Choi ),우세종 ( Se Jong Woo ),강건용 ( Kern Yong Kang ) 한국액체미립화학회 2011 한국액체미립화학회지 Vol.16 No.3

Fast pyrolysis of biomass is one of the most promising technologies for converting biomass to liquid fuels. The pyrolysis oil, also known as the bio crude oil (BCO), have been regarded as an alternative fuel for petroleum fuels to be used in diesel engine. However, the use of BCO in diesel engine requires modifications due to low energy density, high water contents, low acidity, and high viscosity of the BCO. One of the easiest way to adopt BCO to diesel engine without modifications is the use of BCO/diesel emulsions. In this study, a diesel engine operated with diesel, bio diesel (BD), and BCO/diesel emulsion was experimentally investigated. Performance and emission characteristics of a diesel engine fuelled by BCO/diesel emulsion were examined. Results showed that stable engine operation was possible with emulsion and engine output power was comparable to diesel and bio diesel operation. Long term validation of adopting BCO in diesel engine is still needed because the oil is acid, with consequent problems of corrosion especially in the injection system.

형광온도계를 사용한 초음속 연소기 표면온도 가시화 기술 개발

이석환(Seok Hwan Lee),김용규(Yong-Gyoo Kim),강웅(Woong Kang),김성훈(Sunghun Kim),이승훈(Seunghoon Lee),양인영(Inyoung Yang) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5

본 연구에서는 스크램제트 엔진에서 재생냉각 성능을 평가하기 위하여 형광체 온도계를 사용하여 연소기의 벽면 온도를 가시화하는 연구가 수행되었다. YAG:DY 형광체를 초음속 연소기 벽면에 코팅하여 온도를 측정하게 하였다. 355 nm 의 파장을 가진 Nd:YAG 레이저를 사용하여 형광체를 여기시키고 이때 발생하는 형광신호를 분광기 및 ICCD 카메라로 측정하였다. 형광체에서 발생되는 두 개의 신호 (450 nm, 480 nm) 비는 온도가 증가함에 따라서 직선형으로 증가하였다. 교정로의 온도를 200 도에서 800 도 까지 바꾸면서 온도장을 측정하였고 각 온도에서 균일한 온도장을 획득하였다. 스크램젯 연소기 표면을 냉각시키기 위하여 연소기 벽면 내부에 유로를 설치하여 연료를 주입하고. 벽면의 온도장을 가시화 하였다. 그래서 연료의 주입량에 따른 벽면 냉각특성이 형광온도계로 측정된 온도장을 통해 분석되었다. In this study, to evaluate the regenerative cooling performance in the scramjet combustor, the surface temperature on the combustor wall was visualized. YAG:Dy phosphor was coated on the wall of the supersonic combustor to measure the surface temperature. Nd:YAG laser with a wavelength of 355 nm was used to excite the phosphor, and the fluorescence signal generated. The fluorescence signal was measured with a spectroscopy and an ICCD camera. The ratio of the two signals (450 nm, 480 nm) generated in the phosphor increased linearly with increasing temperature. The uniform temperature was visualized at the specific set temperatures (2000, 400, 600 and 800℃) in the furnace. In order to cool the surface of the scramjet combustor, a flow path was installed inside the combustor wall and the fuel injected through the flow path. Therefore, the wall cooling characteristics of the injected amount of fuel were analyzed through a temperature field measured by a phosphor thermometry.

이동형 배출가스 측정시스템(MEL)을 이용한 디젤 및 가솔린 차량에서 배출되는 입자상 물질 평가

이석환(Seok Hwan Lee),김홍석(Hong Suk Kim),박준혁(Jun Hyuk Park),우세종(Sejong Woo) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集B Vol.36 No.7

차량에 의한 대기오염을 실제 주행 조건에서 시간과 공간에 구애받지 않고 실시간으로 측정하기 위하여 이동형 배출가스 측정장치(MEL)가 제작되었다. 미니밴 차량에 CO, NOx, CO₂와 같은 배출가스 측정 장비와 입자의 수농도 및 입경별 개수농도 분포 측정을 위한 FMPS, CPC가 탑재되었다. 차량 전단에 장착되는 흡입 샘플링 포트를 사용하여 여러 종류의 차량 추적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 MEL의 상세 사양 및 이를 이용하여 디젤 및 가솔린 연료를 사용하는 승용차량들을 추적 실험한 결과를 나타내었다. 디젤 차량에서 배출되는 입자의 수농도는 가솔린 차량에서 배출되는 입자의 수농도보다 높았으며 다량의 극미세입자를 포함하고 있었다. 하지만, 직접분사식 가솔린 차량은 DPF가 장착된 디젤차량에 비하여 50 nm 이상의 입경 영역에서 입자의 농도가 높은 경향을 보였다. A mobile emission laboratory (MEL) was designed to measure the amount of traffic pollutants, with high temporal and spatial resolution under real conditions. Equipment for the gas-phase measurements of CO, NOx, CO₂, and THC and for the measurement of the number, concentration, and size distribution of fine and ultra-fine particles by an FMPS and CPC was placed in a minivan. The exhausts of different types of vehicles can be sampled by an MEL. This paper describes the technical details of the MEL and presents data from the experiment in which a car chases passenger vehicles fuelled by diesel and gasoline. The particle number concentration in the exhaust of the diesel vehicle was higher than that of the gasoline vehicle. However, the diesel vehicle with a DPF emitted fewer particles than the vehicle equipped with a gasoline direct injection engine, with particle diameters over 50 nm.

이동형 배출가스 측정시스템(MEL)을 이용하여 디젤, CNG, LPG 시내버스에서 배출되는 입자상 물질 평가

이석환(Seok Hwan Lee),김홍석(Hong Suk Kim),박준혁(Jun Hyuk Park),윤준규(Jun Kyu Yoon) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.4

차량에 의한 대기오염을 실제 주행 조건에서 시간과 공간에 구애받지 않고 실시간으로 측정하기 위하여 이동형 배출가스 측정장치 (MEL)가 제작되었다. 미니밴 차량에 배출가스 측정을 위한 장비와 입자의 수 농도 및 입경분포 측정을 위한 FMPS, CPC가 탑재되었다. 차량 전단에 장착되는 흡입 샘플링 포트를 사용하여 여러 종류의 차량 추적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 MEL의 구축 과정 및 디젤, CNG, LPG 연료를 사용하는 버스를 추적 실험한 결과를 나타내었다. 배출가스의 희석비는 추적차량의 엔진 배기 NOx 및 MEL 차량에서 샘플링 되는 NOx의 비로 계산하였다. 디젤버스에서 배출되는 입자의 대부분은 300 ㎚ 이하의 크기이며 입경분포의 피크값은 30~60 ㎚ 사이에 위치하였다. 하지만, 가스연료인 CNG와 LPG를 사용하는 버스에서 배출되는 입자들은 극미세입자 영역인 50 ㎚ 이하로 측정되었다. A mobile emission laboratory (MEL) was designed to measure the amount of traffic pollutants with high temporal and spatial resolution under real conditions. Equipment for gas-phase measurements of quantity of CO, NOx, CO₂, and THC and for the measurement of the number density and size distribution of fine and ultra-fine particles by a FMPS and a CPC were placed in a mini-van. The exhaust of different type of vehicles can be sampled by MEL. This paper describes the construction and technical details of the MEL and presents data from the experiment in which a car chases city buses fuelled by diesel, CNG, and LPG. The diameters of most particles in the exhaust of the diesel city bus were less than 300 ㎚ and most of the particles had a diameter of 30-60 ㎚. However, most particles in the exhaust of the CNG and LPG city buses were nanoparticles (diameter: less than 50 ㎚).

LPG 펌프에서 필터 종류에 따른 펌프 토출성능에 대한 연구

이석환(Seok Hwan Lee),박철웅(Cheol Woong Park),김창업(Chang Up Kim) 한국가스학회 2009 한국가스학회지 Vol.13 No.4

최근 연료경제성 및 강화되는 배출가스 규제를 만족하기 위하여 대체연료의 하나인 LPG에 대한 수요가 증가하고 있다. 현재 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 LPLi(Liquid Phase LPG Injection) 시스템은 가솔린 차량과 비교하여 배출가스는 적게 배출하면서 동등한 출력을 낼 수 있게 하는 핵심 기술이다. LPG 연료를 고압의 액상 상태로 공급하기 위해서는 LPG 펌프가 필요하다. 연료펌프의 성능을 저하 시킬 수 있는 연료 내 불순물을 제거하기 위하여 연료펌프에는 연료필터가 장착되어 있으며 장착되는 연료필터의 종류에 따라서 연료펌프의 성능도 변하게 된다. 본 연구에서는 임펠라 방식을 채택한 LPG 연료펌프에서 극세사, 이중메쉬, 외장형필터의 세 가지 필터에서 부하별 토출성능 및 효율을 파악하였으며 온도 변화에 따른 펌프유량변화를 측정하였다. In recent years, the needs for more fuel-efficient and lower-emission vehicles have driven to use the alternative fuel of LPG(Liquefied Petroleum Gas) which is able to meet the more stringent legislations without many modifications to current engine. LPLi (Liquid Phase LPG Injection) system (the 3rd generation LPG injection system) is the core technology to produce power equivalent to a gasoline engine with less emissions. The LPG fuel pump can supply the compressed LP gas in the liquid phase to engine. The fuel filter is attached in the fuel pump to eliminate the remnants in the liquid phased LP gas and the performance of blowoff flow for a pump can be varied with various filters. In this study, experiments were conducted to investigate the performance and efficiency of the impeller type LPG fuel pump under various filter types of microfiber, double mesh and external filter. And blowoff flow for a LPG fuel pump was measured according to the temperature of the fuel.

Balanced ScoreCard(BSC) in the Public Sector and Its Forward Looking Focus Revisited

이석환(Lee Seok-Hwan) 서울행정학회 2003 한국사회와 행정연구 Vol.14 No.2

본 논문에서는 최근 성과측정기법으로 민간부문에서 개발되고 공공부문에서 확대적용되기 시작한 이른바 "균형화된 점수표(Balanced ScoreCard: BSC)"가 강조하는 미래지향적 관점의 한계를 지적하고 진정한 의미의 미래지향적 성과측정기법은 실질적 성과뿐 아니라 성과에 직간접적으로 영향을 미치는 중요한 요소들에 대한 측정도 병행되어야 한다는 점을 강조한다. 기존의 균형화된 점수표는 그것의 다차원적인 성과측정방식(재정적 측면, 고객의 측면, 내부과정의 측면, 성장과 학습의 측면)에도 불구하고 급변하는 환경하에서 공공부문의 관리자에게 의미있는 미래지향적 정보를 제시하지 못한다는 것이다. 이러한 관점에서 본 논문은 미국 공공부문에서 균형화된 점수표를 적용한 4가지의 사례를 분석하고, 실제성과에 직간접적으로 영향을 미치는 요소들을 제시함으로써 이를 포함하는 하나의 대안적 성과측정모형인 "이중으로 균형화된 점수표(Double Balanced ScoreCard: DBSC)"의 기본 틀을 제시하고자 한다.

레이저 분광기법을 활용한 열유체 진단 기법 연구

이석환(Seok Hwan Lee) 한국가시화정보학회 2016 한국가시화정보학회 학술발표대회 논문집 Vol.2016 No.12