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국내 항공유(Jet A-1) 품질모니터링을 통한 물성 변화 특성 연구
Study on Characteristics of Change of Physical/Chemical Property in Domestic Aviation Fuel by the Quality Monitoring Analysis 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.35 no.4, 2018년, pp.1327 - 1337  

도진우 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  연주민 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  전화연 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  임의순 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  이정민 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  강형규 (한국석유관리원 석유기술연구소)

초록
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항공유는 문제가 발생 시 대형사고로 이어질 수 있기 때문에 다른 수송용 연료보다 더 엄격히 관리되고 있다. 항공유의 품질기준은 국내의 한국산업표준(KS), 미국재료협회(ASTM)와 국제운송협회(IATA)에서 각각 규정하고 있다. 2016년부터 2017년까지 국내 정유사의 5개 공장에서 생산되는 항공유에 대하여 방향족 함량, 황 함량 및 증류성상 등 6개 항목에 대하여 품질분석을 실시하였다. 국내에서 생산된 항공유는 품질기준에 적합한 것으로 나타났으며, 연간 일정하게 유지되고 있었다. 국제기준인 ASTM과 IATA의 품질기준과 비교했을 때, 방향족 함량은 국내 KS 기준이 ASTM 및 IATA 설정기준보다 1.5 wt% 엄격하게 설정되어 있으나 이 기준을 충분히 만족시키는 것으로 나타났다. 또한, 황 함량, 증류성상 및 인화점 등 나머지 항목들도 국내와 국제기준을 모두 충족하는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Aviation fuel oil is more strictly controlled than other transport fuels because it can lead to major accidents in the event of a problem. The quality standards of the aircraft are specified by the domestic Korean Standard, the American Society for Testing and Materials and the International Air Tra...

주제어

#항공유   #품질모니터링   #방향족 함량   #증류성상   #어는점  

표/그림 (18)

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

문제 정의

  • 본 연구에서는 국내 4개 정유사의 5개 공장에서 생산 및 유통되고 있는 항공유에 대해 약 1년간 품질모니터링을 실시하여 항공유 품질 동향을 분석하고, 해외 항공기 품질기준과의 비교분석을 실시하였다.

가설 설정

  • 항공기 연료탱크의 연료 온도는 외부 온도가 낮아짐에 따라 낮아진다. 저온에서 결정화되는 분자량이 큰 탄화수소는 어는점에 영향을 미치므로 제한된다. 항공유 중 고분자량의 탄화수소는 비행 도중 저온에서 펌프 작동에 영향을 미친다.
  • 비행 도중 최저 온도는 외부 공기온도, 비행 기간 및 항공기 속도에 의존한다. 항공기 연료탱크의 연료 온도는 외부 온도가 낮아짐에 따라 낮아진다. 저온에서 결정화되는 분자량이 큰 탄화수소는 어는점에 영향을 미치므로 제한된다.
  • 저온에서 결정화되는 분자량이 큰 탄화수소는 어는점에 영향을 미치므로 제한된다. 항공유 중 고분자량의 탄화수소는 비행 도중 저온에서 펌프 작동에 영향을 미친다. Table 9는 2016 ~ 2017년까지 국내에서 생산된 항공유의 인화점 분석결과를 나타내었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
항공유의 품질기준에는 어떤 것들이 있는가? 항공유는 문제가 발생 시 대형사고로 이어질 수 있기 때문에 다른 수송용 연료보다 더 엄격히 관리되고 있다. 항공유의 품질기준은 국내의 한국산업표준(KS), 미국재료협회(ASTM)와 국제운송협회(IATA)에서 각각 규정하고 있다. 2016년부터 2017년까지 국내 정유사의 5개 공장에서 생산되는 항공유에 대하여 방향족 함량, 황 함량 및 증류성상 등 6개 항목에 대하여 품질분석을 실시하였다.
항공유가 다른 수송용 연료보다 더 엄격히 관리되고 있는 이유는 무엇인가? 나로호 이후 개발 중인 한국형 발사체는 연소기 및 엔진 개발 초기 러시아나 미국과 같이 로켓 엔진용으로 고밀도 연료유를 개발하는 노력이 진행되어 충분한 성과가 있었으나 양산에 따른 비용 증가로 결국 상용의 항공유를 채택하였다[3]. 항공기는 비행 중 연료에 의한 문제가 발생할 경우 즉각적인 대처가 어렵고 대형 사고로 이어지기 때문에 항공유의 품질은 수송용 연료보다 더 엄격히 관리되고 있다. 국제적으로 제트 엔진이나 항공 터빈엔진을 장착한 민간 항공기의 연료로 사용되는 항공터빈유(Aviation turbine fuel, AVTUR)는 특정 지역을 제외하고는 대부분 Jet A-1 규격의 연료를 사용하고 있다[4].
국내 항공유를 국제기준인 ASTM과 IATA의 품질기준과 비교했을 때 결과는 무엇인가? 국내에서 생산된 항공유는 품질기준에 적합한 것으로 나타났으며, 연간 일정하게 유지되고 있었다. 국제기준인 ASTM과 IATA의 품질기준과 비교했을 때, 방향족 함량은 국내 KS 기준이 ASTM 및 IATA 설정기준보다 1.5 wt% 엄격하게 설정되어 있으나 이 기준을 충분히 만족시키는 것으로 나타났다. 또한, 황 함량, 증류성상 및 인화점 등 나머지 항목들도 국내와 국제기준을 모두 충족하는 것으로 나타났다.
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참고문헌 (15)

  1. H. Choi, H. J. Lee, K. Y. Hwang, D. C. Park, "A Testing on Injection and Combustion Characteristics of Aviation Fuel at High Temperature", The Korean Society of Propulsion Engineers Spring Conference, pp. 705-710, (2016). 

  2. T. Edwards, "UASF supercritical hydrocarbon fuels interests", AIAA-93-0807, (1993). 

  3. S. L. Kim, J. M. Youn, I. H. Hwang, Y. M. Han, "An Comparison of Physical and Chemical Characteristics of Aviation and Rocket Fuels using their Specifications", KSPE(The Korean Society of Propulsion Engineers) Fall Conference, pp. 1250-1255, (2016). 

  4. J. M. Youn, J. W. Doh, I. H. Hwang, S. L. Kim and Y. Kang, "Determination of Fatty Acid Methyl Esters (FAME) Content in Aviation Turbine Fuel using Multi-Dimensional GC-MS", Journal of Oil & Applied Science, Vol.34, No.4 pp. 717-726, (2017). 

  5. ASTM D1655, "Standard Specification for Aviation Turbine Fuels", ASTM International, (2015). 

  6. IATA, "Guidance Material for Aviation Turbine Fuels Specifications", International Air Transport Association, 8th Ed., Montreal, CANADA, June (2017). 

  7. KS M 2608, "Aviation Turbine Fuels", Korea Standard, (2010). 

  8. ASTM D6379, "Standard Test Method for Determination of Aromatic Hydrocarbon Types in Aviation Fuels and Petroleum Distillates - High Performance Liquid Chromatography Method with Refractive Index Detection", ASTM International, (2011). 

  9. ASTM D4294, "Standard Test Method for Sulfur in Petroleum and Petroleum Products by Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry", ASTM International, (2016). 

  10. B. Lim, K. J. Lee, J. G. Kim, S. H. Yang, H. T. Kim, D. H. Kang, H. J. Kim, Y. M. Han, H. S. Choi, "Hydrocarbon Fuel Heating Experiments Simulating Regeneratively Cooled Channels of LRE Combustor", Journal of Korean Society of Propulsion Engineers, Vol.11, No.5, pp. 79-84, (2007). 

  11. ASTM D86, "Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products and Liquid Fuels at Atmospheric Pressure", ASTM International, (2017). 

  12. CRC Report No. 663, "Handbook of Aviation Fuel Properties", Coordinating Research Council(CRC), 4th ED., USA, (2014). 

  13. ASTM D56, "Standard Test Method for Flash Point by Tag Closed Cup Tester", ASTM International, (2016). 

  14. ASTM D4052, "Standard Test Method for Density, Relative Density, and API Gravity of Liquids by Digital Density Meter", ASTM International, (2016). 

  15. ASTM D2386, "Standard Test Method for Freezing Point of Aviation Fuels", ASTM International, (2015). 

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