$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

선박용 디젤엔진 SCR 시스템 요소 기술에 관한 기초 연구
Preliminary Study on Factor Technology of Selective Catalytic Reduction System in Marine Diesel Engine 원문보기

한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, v.40 no.4, 2016년, pp.173 - 181  

박윤용 (목포대학교 조선해양시스템공학과) ,  송하철 (목포대학교 조선해양공학과) ,  안기주 ((주)S&K중공업) ,  심천식 (목포대학교 조선해양공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

2016년부터 배출통제지역(ECA : Emission Control Atea)을 운항하는 선박에 대하여 배출되는 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량 감소규제가 강화되었다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 탈질장비 중 선택적 촉매 환원(SCR : Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 효율이 높고 상업적으로 많이 활용되고 있으나, 높은 온도에서 요소수가 활성화되는 단점이 있다. 이에 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 효율성을 향상시키는 방안을 마련하기 위하여, ANSYS-CFX package를 이용한 전산유체역학(CFD : Computational fluid dynamics)기법을 사용하였다. Navier-Stokes 방정식을 해석의 지배방정식으로 적용하여 SCR 시스템의 점성유동해석 시뮬레이션을 수행하였다. SCR 시스템의 형상은 CATIA V5를 사용하여 3D 모델링을 하였고, SCR 시스템의 효율성을 비교하기 위해 요소수 분사 노즐의 위치를 요소수 분사 노즐은 배기관의 입구로부터 1/3, 1/2, 2/3로 변경하며 확인하였다. 또한, 노즐의 분사구 수가 SCR 시스템의 효율에 미치는 영향을 확인하기 위하여 분사구 수가 4, 6, 8개일 경우를 시뮬레이션 하여 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과 배기관 입구에 가까울수록, 분사구 수가 많을수록 효율이 향상됨을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

From 2016, controls on reduction of NOx and SOx emissions from the vessels that are operated in the emission control area were tightened. The selectivity catalytic reduction system of the denitrification equipment which NOx among the above controlled materials is very effective and used commercially...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구를 통하여 선박용 디젤엔진 SCR 시스템의 요소 기술을 개발하였으며, SCR 시스템의 수치해석을 통하여 분석하였다.
  • 이에 따라 본 연구에서는 선박용 탈질설비 즉, SCR 시스템의 크기를 줄이면서도 효율을 극대화 할 수 있는 방향으로 연구를 시작하였으며 이러한 여러 연구방향 중 구조적인 변경에서 효율성을 확보하는 것도 중요하지만 구조적인 변경과 더불어 효율이 떨어지는 요소수를 선박엔진에 맞게 활성화 시킬 수 있는 방안을 모색한 결과 기포를 이용한 활성화 요소수(Activated Urea)에 초점을 맞추고 이를 개발하였다. 또한, SCR 시스템의 효율성 향상 방안을 모색하기 위하여 점성유동 해석을 수행하여 요소수 분사 노즐의 위치에 따른 유동균일도, 농도균일도 및 압력변화를 확인하였고 노즐의 분사구 수에 따른 농도균일도를 확인하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
나노버블의 특징은 무엇인가? 나노버블은 5㎛(마이크로미터,혹은 미크론, 1㎛=0.001㎜) 이하의 눈으로 확인할 수 없는 초미세 기포로 일반 버블의 1/2,000크기의 공기 입자이며 0.1cm/sec의 매우 느린 속도로 수면으로 상승하는데 많은 버블들은 수면에 다다르기 전에 소멸하며 소멸할 때 40kHz의 초음파 발생하거나 140db의 높은 음압 및 4,000℃∼6,000℃의 순간적인 고열을 발생 하는 특징이 있다.
해상의 SCR 시스템의 효율의 문제는 어떤 것인가? 두번째는 효율의 문제이다. 탈질설비의 크기는 선박에 들어가도록 육상의 SCR시스템 보다 작게 만들어야 하지만 그 효율은 육상의 SCR 시스템에 맞추어야 하는 문제가 발생하며, 선박이라는 폐쇄된 공간에 설치되기 때문에 화제나 폭발의 문제가 발생될 경우 탈출의 행보가 제한되어지는 등 안전성을 위하여 암모니아를 사용하지 못하고 폭발성이 없는 요소수를 사용하게 되어 효율은 더욱 감소하게 되었다.
SCR시스템이란? NOx를 저감시킬 수 있는 여러 시스템 중 효율이 높고 상업적으로 많이 활용되고 있는 SCR(Selective Catalytic Reduction : 선택적 촉매 환원)시스템이 대두되고 있다. SCR시스템은 배기가스에 포함된 NOx를 암모니아, 요소수(Urea), 알코올, 탄화수소화합물 등의 환원제와 촉매 반응시켜 해롭지 않은 질소 (N2)와 물(H2O)로 환원, 분리하는 기술이다. 이는 오래전부터 육상에서 발전소나 플랜트의 NOX 저감장치로 개발되고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (7)

  1. ANSYS CFD Realrease 12 Tutorial(2008) 

  2. Garrido, G. I. Patcas, F. C. Lang, S. and Kraushaar- Czarnetzki. B.(2008) "Mass Transfer and Pressure Drop in Ceramic Foams : A Description for Different Pore Sizes And Porosities, Journall of Chemical Engineering Science", Vol. 63, No. 21, pp. 5202-5217. 

  3. Kwag. S. H.(2005), "Numerical Simulation of Pipe Flow with an Obstacle by applying Turbulent Models". Journal of the Korean Navigation and Port Research. Vol. 29, No. 6, pp. 523-528. 

  4. Kwag. S. H.(2006), "Flow Analysis in the Fuel Chamber of Engine by Applying Turbulent Models". Journal of Korean Navigation and Port Research. Vol. 30, No. 5, pp. 369-374. 

  5. Lee. J. H., Jung. J. W., Kim. Y. K. and Ko. S. J.(2010) "Representation of Wind Characteristics of Neutral Atmosphere Boundary Layer using k-e Turbulent Model", Journal of the Wind Engineering Institute of Korea Vol. 14, No. 2, pp. 71-78. 

  6. Weltens, H. Bressler, H. Terres, F. Neumarier H. and Rammoser. D. (1993). "Optimization of Catalytic Converter Gas Flow Distribution by CFD Distribution". SAE Technical Paper Series 930780. pp. 129-151. 

  7. Yi, C. S., Jeong, I. G., Suh, J. S., Park, C. D. and Jeong, K. Y.(2012). "A Numerical Analysis on Flow Uniformity of SCR Reactor for 5,000PS Grade Marine Engine". Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 11, No. 6, pp. 28-35. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로