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조선대 내연기관 통합레포트

조선대 내연기관 통합레포트입니다 내연기관 대체 연료에 대한 레포트입니다
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최초등록일 2023.12.25 최종저작일 2021.12
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조선대 내연기관 통합레포트
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    소개

    조선대 내연기관 통합레포트입니다
    내연기관 대체 연료에 대한 레포트입니다

    목차

    1. 기술배경
    2. 기술동향
    3. 핵심이론
    4. 결론

    본문내용

    1. 기술배경
    1) 기존 내연기관(가솔린 엔진, 디젤 엔진)의 Emission 문제 심화
    2) 배기가스 규제 강화 : 온실가스와 NOx, SOx등의 배출 제한
    3) 화석연료의 유한성에 따른 지속 가능한 에너지원 개발의 필요성

    <미국 배출가스 규제 기준>

    <켈리포니아 배출가스 규제 기준>

    -> 본 기술은 암모니아 혼합물 연료를 가솔린 엔진에 적용함으로써
    가실린 엔진의 유해생성물인 CO, NOx, HC 저감이 목적이다.
    :SI-IDI 엔진에 암모니아 연료를 적용한 혼소 기술

    참고자료

    · 가스신문(2021.10.14. 보도자료), 「암모니아를 동력으로 사용한 기존의 연구 동향」
    · http://www.gasnews.com/news/articleView.html?idxno=101243
    · 미래창조과학부(2013.05.29. 보도자료), 「저비용 전기화학적 암모니아 생산 기반기술도」 http://www.msi.go.kr
    · 이정우(2015), 「SI엔진을 이용한 암모니아-가솔린 혼소 성능 연구」, 한국기술교육대학교 대학원 석사학위 논문
    · 유경현(2013), 「가솔린 엔진에서 가솔린-암모니아 혼합 연료의 연소 및 배기 특성」, 군산대학교
    · 장진영(2015), 「1리터급 엔진을 이용한 암모니아-가솔린 혼소 성능 특성」, 한국에너지기술원
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 암모니아 연료의 특성 및 장단점
      암모니아는 탄소를 포함하지 않아 연소 시 CO2를 배출하지 않는 친환경 연료로서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 높은 에너지 밀도와 상온에서 액화 가능한 특성은 저장과 운송을 용이하게 합니다. 그러나 독성, 부식성, 낮은 연소 속도 등의 문제가 있어 기존 엔진 개조가 필요합니다. 또한 암모니아 생산 과정에서 에너지 소비가 크고, 연소 시 NOx 배출 증가 문제를 해결해야 합니다. 이러한 기술적 과제들이 해결된다면 암모니아는 탈탄소화 시대의 중요한 에너지원이 될 수 있을 것으로 판단됩니다.
    • 2. 암모니아-가솔린 혼소 엔진의 연소 특성
      암모니아-가솔린 혼소는 암모니아의 낮은 연소 속도 문제를 가솔린의 높은 연소 속도로 보완하는 효과적인 방식입니다. 혼소 비율에 따라 연소 온도와 압력이 변화하며, 적절한 비율 조정으로 엔진 성능을 유지하면서 배출가스를 감소시킬 수 있습니다. 다만 혼소 비율이 높아질수록 점화 지연 및 불완전 연소 위험이 증가하므로, 정밀한 연소 제어 기술이 필수적입니다. 현재 연구에서는 점화 시스템 개선과 연료 분사 기술 최적화를 통해 연소 효율을 높이려는 노력이 진행 중입니다.
    • 3. 암모니아 혼소에 따른 배기 특성
      암모니아 혼소는 CO2 배출을 크게 감소시키는 장점이 있으나, NOx 배출 증가라는 새로운 과제를 야기합니다. 암모니아 연소 시 고온에서 질소가 산화되어 NOx가 생성되기 때문입니다. 혼소 비율이 높을수록 이 경향이 두드러지므로, 선택적 촉매 환원(SCR) 등의 후처리 기술이 필수적입니다. 또한 미연소 암모니아(NH3 slip) 문제도 해결해야 합니다. 종합적으로 암모니아 혼소의 환경 이점을 극대화하려면 배기 처리 기술의 동시 발전이 필수적입니다.
    • 4. 암모니아 동력 기술의 역사적 발전
      암모니아는 20세기 초부터 연료로서의 가능성이 인식되었으나, 석유 기반 에너지의 확산으로 개발이 중단되었습니다. 최근 기후변화와 탄소중립 목표 달성의 필요성으로 암모니아 연료 기술이 재조명되고 있습니다. 일본, 한국, 유럽 등에서 암모니아 혼소 엔진 연구가 활발히 진행 중이며, 해운 산업에서도 암모니아 연료 도입을 추진하고 있습니다. 이러한 역사적 흐름은 에너지 패러다임 전환의 필연성을 보여주며, 암모니아 기술의 상용화는 향후 에너지 산업의 중요한 이정표가 될 것으로 예상됩니다.
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