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선박용 디젤엔진에서 이단지연분사에 따른 배기 배출물 저감에 관한 실험 연구

Experimental Study on Reduction of Emissions for Marine Diesel Engines with a Double Post Injection
한국마린엔지니어링학회지 제39권 제4호, 2015.05, 418-424 (7 pages)
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초록
국제해사기구 해양환경보호위원회는 2016년 1월 1일부터 배출통제지역을 통항하는 선박에 대해서 Tier Ⅲ를 적용하여 질소산화물 배출 규제를 더욱 강화하기로 결정하였다. 본 논문에서는 질소산화물 배출 저감을 위한 연구의 일환으로 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 실제 운항 중에 주기관을 단일분사와 이단지연분사의 두 가지 조건으로 운전하여 부하별 배기가스, 실린더 압력, 연료소모량 등을 계측하였다. 그 결과 두 가지 운전조건 모두 엔진의 부하가 증가할수록 질소산화물과 이산화탄소 배출량도 함께 증가하는 경향을 보였으며, 일산화탄소의 농도는 감소하였다. 또한 이단지연분사 시에는 최대폭발압력이 약 10 % 이상 감소하였고, 이로 인해 배기가스 내 질소산화물의 농도는 약 25~30% 정도 감소하였다. 하지만 질소산화물 배출 저감의 긍정적인 결과에 반하여 연료소비율이 약 3~5 % 정도 증가하는 상반관계가 확인되었다.

Marine Environment Protection Committee of the International Maritime Organization has decided to reinforce the NOx emission standards for ships passing an ECA(Emission Control Area) with Tier Ⅲ standards from January 1, 2016. In this study, real-time measurements of the exhaust gas, cylinder pressure and fuel consumption were conducted at each load of a T/S Hanbada main engine of Korea Maritime and Ocean University, which is controlled by single injection and double post injection for reducing NOx emissions. The results showed that the quantity of CO₂ and NOx increased in proportion to the engine load, whereas the CO concentration was inversely proportional to the engine load. In addition, double post injection decreased 10 % of P-max and reduced 25~30 % of the NOx emissions compared to single injection, whereas there was a trade-off relation, such as increase 3~5 % of SFOC (Specific Fuel Oil Consumption).

목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 실측 대상 선박 및 계측 방법
3. 실험 결과 및 고찰
4. 결론
References
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  1. K. H. Cho , 2012 , Measurement and Reduction Technology for Exhaust Gas of Ship's Diesel Engine , Dasom

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  4. J. Y. Heo , 2010 , Experimental Investigation of the Effect of Multiple Injection and EGR Rate on the Combustion and Emission Characteristics in a Compression Ignition Engine , M.S , Hanyang University

  5. K. M. Kim , 2010 , A Study on the Recent IMO MEPC's Trend & Policy for Regulating of Air pollution and CO2 from Ships , M.S , Mokpo National Maritime University

  6. S. D. Lee , 2014 , A Study on the Proposal of the Modified EEOI Formula and the Reduction in CO2 Emission from Ships , Ph. D , The Graduate School Pukyoung National University

  7. 최정식 , 2013 , 실습선 한바다호 주기관 배기가스 배출물질 특성 고찰에 관한 연구 , 해양환경안전학회지 19 (6) : 658 ~ 665

  8. S. H. Bae , 2003 , Introduction of electronically controlled engine (ME) , Journal of the Korean Society of Marine Engineering 27 (3) : 331 ~ 339

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