바이오원유-에탄올/파일럿 디젤유 이종연료 혼소를 통한 디젤엔진의 연소 및 배출가스 특성에 관한 연구 (A Study on Combustion and Emission Characteristics of a Diesel Engine Fuelled with Pyrolysis Oil-Ethanol and Pilot Diesel)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 18권 / 5호 / 420 ~ 427페이지
· 저자명 : 김민재, 이석환, 조정권, 윤준규, 임종한

초록

최근 화석연료의 고갈, 지구온난화 그리고 환경오염이 세계적인 공공의 문제로 대두됨으로써 신재생에너지에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다. 이러한 신재생에너지들 중 바이오연료는 다루기 쉬울 뿐만 아니라, 낮은 가격과 풍부한 자원성이 미래에 화석연료를 대체할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 바이오연료 중 본 연구에서 사용한 급속 열분해유는 폐목재나 억새, 갈대와 같은 비식용작물에서부터 추출되었고, 이는 무한한 자원성 때문에 디젤엔진에서 디젤유를 대체할 신재생에너지로 주목받고 있다. 하지만 열분해유는 낮은 세탄가, 높은 점도, 높은 산도 그리고 낮은 발열량으로 인해 디젤엔진에 직접적으로 적용하기가 어렵다. 따라서 이러한 낮은 물질적 특성을 개선하기 위해서 본 연구에서는 에탄올과 같은 알코올계 연료와 혼합하여 투입하였다. 알코올계 연료인 에탄올이 열분해유의 저장 및 보관성에도 도움을 줄뿐 아니라 점도를 낮춰주어 엔진에 적용하기 수월하게 만들기 때문이다. 열분해유-에탄올 혼합연료를 파일럿 분사한 디젤유 이후 분사하여 연소시켜 이때의 연소 및 배기특성에 대해 고찰해 보았고, 그 결과로 미연탄화수소와 일산화탄소는 증가하는 경향을 띄지만 NOx와 PM이 현저히 줄어든 결과를 확인할 수 있었다.

영어초록

Recently, the depletion of fossil fuels, global warming and environmental pollution have emerged as a worldwide problem, and studies of new renewable energy sources have been progressed. Among the many renewable energy sources, the use of bio fuel has the potential to displace fossil fuels due to low price, easy to handle, and the abundant sources. Pyrolysis oil (PO) derived from waste wood and sawdust is considered an alternative fuel for use in diesel engines. On the other hand, PO is limited to diesel engines because of its low cetane number, high viscosity, high acidity, and low energy density. Therefore, to improve its poor properties, PO was mixed with alcohol fuels, such as ethanol. Early mixing with ethanol has the benefit of improving the storage and handling properties of the PO. Furthermore, a PO-ethanol blended fuel was injected separately, which can be fired through pilot-injected diesel in a dual-injection diesel engine. The experimental results showed that the substitution of diesel with blended fuel increases the amount of HC and CO, but reduces the NOx and PM significantly.

참고자료

· 없음