초록 ▼

① 연구 과제 개요
연구 목표
○ 현재 미세먼지의 주요 발생원인으로 알려진 세 가지 연소시스템인 가스보일러,디젤엔진, 산업용 연소기를 대상으로 미세먼지 저감과 효율을 고려한 최적화 기술을 개발하여 문제 해결에 직접 기여
○ 연료-시스템-운전조건-미세먼지 배출의 복잡하고 유기적인 특성을 머신러닝 기반의 해석 기술을 활용하여 규명하고, 환경 모니터링과 연계하여 미세먼지 피크를 효율적으로 회피하는 기술을 목표로 함
○ 1단계 3년 동안 다양한 측정/진단기술과 최적화 방법론을 확보하고, 이후에는 기업과 공동연구로 연소

① 연구 과제 개요
연구 목표
○ 현재 미세먼지의 주요 발생원인으로 알려진 세 가지 연소시스템인 가스보일러,디젤엔진, 산업용 연소기를 대상으로 미세먼지 저감과 효율을 고려한 최적화 기술을 개발하여 문제 해결에 직접 기여
○ 연료-시스템-운전조건-미세먼지 배출의 복잡하고 유기적인 특성을 머신러닝 기반의 해석 기술을 활용하여 규명하고, 환경 모니터링과 연계하여 미세먼지 피크를 효율적으로 회피하는 기술을 목표로 함
○ 1단계 3년 동안 다양한 측정/진단기술과 최적화 방법론을 확보하고, 이후에는 기업과 공동연구로 연소시스템 기술을 개발하여 국가 에너지산업의 경쟁력 제고

② 연구 내용
□ 플레어 스택 연소기 배출 특성 연구 및 감소 방안 개발
∘ 플레어 스택 연소기를 모사한 랩스케일 연소기 제작 후, 연료 유량에 따라 배출되는 미세먼지와 NO_x 관측. 배출물질 감소를 위한 추가 설비 개발,관련 특허 출원 예정.
□ 반응성 제어 압축착화 기술을 적용하여 디젤 엔진 배출 미세먼지 50%이상 저감
∘ 반응성 제어 압축착화 기술을 적용, 엔진 배출 미세먼지 50% 이상 저감.
∘ 일반 디젤 연소 및 반응성 제어 압축착화 연소 데이터베이스를 활용하여,성능 등가모델을 개발함
□ 플레어 스택 및 디젤엔진의 성능등가모델 개발 및 운전 DB 구축
∘ 성능등가모델 구축을 위한 알고리즘 개발 및 활용 예정, 관련 논문 투고예정.

③ 연구 성과 우수성
당초 연구계획서상 계획 성취도
□ 연구계획서 목표 및 계획
○ 추가 연료의 연소특성 DB 구축
○ 산업용 연소기 PM, NO_x 저감 기술개발(PM 50%, NO_x 50%)
○ 디젤엔진 PM, NO_x 저감 기술 개발(PM 50%, NO_x 50%)
○ 연소시스템 성능등가모델 개발(논문1건)
○ 연소시스템 머신러닝 기술 개발(70%)
- 미세먼지 배출 특성의 DB 규격
- 등가모델 개발 알고리즘

□ 성취내용 및 성취도
○ 산업용 연소기 모사한 연소기에서 PM, NO_x 저감(100%)
○ 산업용 연소기 관련 특허 1건 출원 준비중(70%)
○ 단기통으로 개조한 디젤엔진에서 PM, NO_x 저감(100%)
○ 머신러닝 기술 개발(100%)
-미세먼지 배출 특성의 DB 규격 구축 완료

④ 연구 향후 기대효과 및 차년도 계획
□ 연구 결과물의 향후 기대효과 및 차년도계획
연구 결과물의 향후 기대효과
○ 공중 보건 및 대기 질 관리 정책의 방향 제시
○ 성능등가모델을 이용한 플레어 시스템의 최적화

차년도계획
○ 디젤엔진 배출 미세먼지 저감
○ 딥러닝과 성능등가모델을 이용한 자동화 시스템 구축

□ 사회적/경제적 파급효과
사회적 파급효과
○ 플레어 스택 특허 국산화
○ 친환경 디젤엔진 보급

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 9
• 제1장 연구 과제 개요 ... 11
• 제1절 연구 목표 ... 11
• 1. 플레어 시스템 미세먼지 배출 특성 분석 ... 11
• 2. 디젤엔진 배출 미세먼지 저감 최적화 ... 13
• 제2절 해당 연도 추진내용 ... 15
• 1. 플레어 스택 모사 연소기 제작 ... 15
• 2. 디젤엔진 ... 16
• 3. 성능등가모델 구축 ... 18
• 제3절 연구 추진체계 ... 21
• 1. 2차 연도 ... 21
• 제2장 연구 결과의 우수성 ... 24
• 제1절 2차 연도 연구 성과 ... 24
• 1. 플레어 스택 모사 연소기 실험 결과 ... 24
• 2. 디젤엔진 실험 결과 ... 27
• 3. 등가해석모델의 적용 ... 30
• 4. 결론 ... 38
• 제2절 2차 연도 연구 성과 ... 40
• 1. 연소공학연구실 ... 40
• 제3장 연구 향후 기대효과 ... 42
• 제1절 연구 결과물의 향후 기대효과 및 차년도 계획 ... 42
• 1. 향후 기대효과 ... 42
• 2. 차년도 계획 ... 43
• 제2절 사회적, 경제적 파급효과 ... 44
• 1. 플레어 스택 특허 국산화 ... 44
• 2. 친환경 디젤엔진 보급 ... 44
• 참고문헌 ... 45
• 끝페이지 ... 46