초록 ▼

○ 대형엔진 시험평가 설비 구축
- 대형엔진 법규 측정모드인 ETC, ESC, WHTC, WHSC, NRTC, NRSC mode 시운전 완료
- 장비 형식승인 및 검교정 실시
- 대형엔진용 배기후처리장치개발 시험지원
○ 후처리기술 적용성 연구
- 건설기계 e-metal 필터 경량화 및 방전간격 최적화 연구 수행
* metal foam 및 fiber 필터 기존(20겹, 200 ml) 및 경량 모델 압력손실 및 효율 비교
* 경량모델(6겹, 100 ml)의 천이모드 및 장시간 운전 및 재생평가 완료

○ 대형엔진 시험평가 설비 구축
- 대형엔진 법규 측정모드인 ETC, ESC, WHTC, WHSC, NRTC, NRSC mode 시운전 완료
- 장비 형식승인 및 검교정 실시
- 대형엔진용 배기후처리장치개발 시험지원
○ 후처리기술 적용성 연구
- 건설기계 e-metal 필터 경량화 및 방전간격 최적화 연구 수행
* metal foam 및 fiber 필터 기존(20겹, 200 ml) 및 경량 모델 압력손실 및 효율 비교
* 경량모델(6겹, 100 ml)의 천이모드 및 장시간 운전 및 재생평가 완료
- 선박엔진 De-NOx용 Solid SCR 시스템 개발
* 주요부품(레귤레이터, 도징밸브 등) 개발
* 1MW급 실제선박 엔진에 적용되는 시제품 시제작 및 적용평가
- 선박 SOx/NOx 동시처리용 건습식 복합 저온 산화/환원 시스템 최적화
* 습식 산화장치, 직접 및 간접 플라즈마의 NO/NOx 저감 특성 및 환원 스크러버 복합 운전 성능파악 및 운전 최적화
* 실엔진 연결 운전성 평가 및 최적화 scale-up 설계 기술 확보
* SOx 스크러버 실선탑재 사전 연구 및 실증급 scale-up 설계 기술 확보
- 오존/연 x-선을 이용한 NOx 산화 및 탈질특성 연구
○ 이산화 탄소 저감기술 연구
- 엔진 배기열 적용 ORC 성능평가 실험
- 엔진 배열 및 냉각수열 동시 이용 사이클 해석 및 최적화
- 엔진 배열 및 냉각수열 동시 이용 사이클 실험장치 구성 및 성능실험

Abstract ▼

Ⅳ. Research results
○ Establishment of heavy duty engine emission analysis system
- Emission regulation mode test (ETC, ESC, WHTC, WHSC, NRTC, NRSC)
- Type approval and calibration test for the established heavy duty engine emission analysis system
- Test supports for the development of

Ⅳ. Research results
○ Establishment of heavy duty engine emission analysis system
- Emission regulation mode test (ETC, ESC, WHTC, WHSC, NRTC, NRSC)
- Type approval and calibration test for the established heavy duty engine emission analysis system
- Test supports for the development of heavy duty engine after-treatment systems
○ Feasibility research of after-treatment technologies for heavy duty engines
- Research of weight reduction of e-metal filter for construction equipment and optimization of discharge spacing
* Efficiency comparison between weight-reduced model and previous model (20 layers, 200 ml)
* Transient/long term test and evaluation of regeneration capability of weight-reduced model (6 layers, 100 ml) completed
- Solid SCR system development for marine diesel engine
* Development of major component (regulator & dosing valve, etc)
* Design and manufacturing of prototype system for 1 MW marine diesel engine and test
* Patent application (domestic patent 3, PCT 1)
* Technology transfer to a company
- Optimization of dry/wet complex, low temperature, oxidation/reduction system for simultaneous treatment of ship SOx/NOx
* Understanding of NO/NOx reduction capability of wet oxidation equipment, direct/indirect plasma and operating performance with combined reduction scrubber
* Evaluation of characteristics during operation with real engine connection and acquisition of design technology for optimization for scale-up
* Preparation of research for SOx scrubber installation on the ship and acquisition of design technology for commercial level
- Evaluation of NOx oxidation and denitrification characteristics using ozone/soft X-ray
○ Research on reduction of green house gases
- Setup of a test apparatus of the highly efficient one-loop ORC system for engine waste heat recovery
- Setup of a simulator of engine waste heat sources with a gas burner (engine exhaust gas) and a steam burner (engine cooling water)
- Bench performance tests of the highly efficient one-loop ORC system for engine waste heat recovery
- Fully utilization of both heat sources of the engine exhaust gas and the cooling water - Achievement of 9.5 % of cycle thermal efficiency

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 8
• 목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제 1 절 연구개발의 목표 및 내용 ... 13
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 13
• 2. 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 13
• 제 2 절 연구개발의 필요성 및 경제.사회.기술적 중요성 ... 15
• 1. 연구 필요성 ... 15
• 2. 연구 중요성 ... 17
• 가. 기술적 중요성 ... 17
• 나. 경제.산업적 중요성 ... 18
• 다. 사회.문화적 중요성 ... 18
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 제 1 절 선행연구 동향 ... 19
• 1. 대형 상용 및 비도로 부분 ... 19
• 2. 선박 부분 ... 21
• 제 2 절 산업동향 ... 23
• 1. On-road 용 ... 23
• 2. Off-road 용 ... 25
• 3. 선박용 ... 28
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 31
• 제 1 절 대형엔진 시험평가시스템 구축 ... 31
• 제 2 절 선박엔진 De-NOx SAAD 시스템 개발 ... 43
• 제 3 절 100kW급 엔진 배기열 처리 시스템 개발 ... 60
• 제 4 절 정전 PM여과 장치 개발 ... 98
• 제 5 절 선박용 SOx/NOx 동시 저감 장치 개발 ... 106
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 128
• 제 1 절 당해연도 연구성과 ... 128
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 135
• 제 1 절 기대성과 ... 135
• 1. 기술적 성과 ... 135
• 2. 경제.산업적 측면 ... 136
• 제 2 절 활용방안 ... 137
• 제 6 장 참고문헌 ... 139
• 끝페이지 ... 140