초록 ▼

□ 연구개요
본 과제에서는 미세 먼지, 지구 온난화 등의 환경문제를 해결하기 위하여 연소효율은 높이면서도 유해 배기 배출물을 줄일 수 있는 저옥탄가 연료 압축착화 연소기법을 개발하는 것을 최종 목표로 하고 있다. 저옥탄가 연료인 나프타는 가솔린처럼 매연을 줄일 수 있으며, 효율이 높은 압축착화 연소기법에 적용하기에는 가솔린보다 더 유리하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 나프타 연료의 분무 및 증발 특성을 보다 정확하게 반영하기 위하여 multi-component surrogate fuel model을 개발하고 이를 연소 해석에

□ 연구개요
본 과제에서는 미세 먼지, 지구 온난화 등의 환경문제를 해결하기 위하여 연소효율은 높이면서도 유해 배기 배출물을 줄일 수 있는 저옥탄가 연료 압축착화 연소기법을 개발하는 것을 최종 목표로 하고 있다. 저옥탄가 연료인 나프타는 가솔린처럼 매연을 줄일 수 있으며, 효율이 높은 압축착화 연소기법에 적용하기에는 가솔린보다 더 유리하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 나프타 연료의 분무 및 증발 특성을 보다 정확하게 반영하기 위하여 multi-component surrogate fuel model을 개발하고 이를 연소 해석에 적용하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
* 최종 목표 : 저옥탄가 연료 압축착화 연소 기법 개발
1. 1년 차 목표
- 해석 기반 구축
- 연료별 multi-component surrogate fuel model 개발
: 3D CFD S/W 구축, heavy 및 light 나프타 연료에 대한 모델 개발 완료
2. 2년 차 목표
- 연료 모델 검증
- 저옥탄가 연료 분무 특성 확인
: 실험값 비교를 통한 연료 모델 개발 및 검증 및 해석을 통한 연료 특성 확인
3. 3년 차 목표
- 저옥탄가 연료 연소 특성 확인
- 연소 최적화
: 연소 해석을 통한 연소 특성 확인 및 연소 최적화 진행

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구를 통해 개발된 나프타 연료의 multi-component surrogate fuel model은 전문학술지에 게재하여 교육 및 산업 분야에서 활용될 수 있도록 하였다.
1. 사회적, 국내외 파급효과
- 미세 먼지 및 온실가스 저감 등 친환경 청정 기술 개발로 환경문제에 대한 불안감 해소
- 기술 기반의 미세 먼지 문제 해결, 핵심 원천 기술 확보
- 개발된 연료 모델 및 연소기법은 곧바로 교육과 산업 분야에 활용 가능
2. 학문적, 인재양성 측면
- 산업체 현장문제 해결에 투입 가능한 전문인력 양성
- 전문학술지 논문 게재를 통한 연구성과 확산
3. 기술적, 경제산업 측면
- 추가적인 장치 변경 없이 기존의 내연기관에 적용하여 연비 향상과 배출물의 저감에 큰 영향을 미칠 수 있고, DPF, SCR 등의 후처리 장치에 들어가는 비용을 줄일 수 있으므로 제품의 가격 경쟁력 강화
- 전기차, 수소차와는 달리 별도의 인프라 구축 필요 없이 미세 먼지, 지구 온난화 등의 환경문제 해결에 도움
- 저옥탄가 연료인 나프타는 기존의 가솔린, 디젤 연료 대비 저비용으로 생산 가능하므로 유가 부담을 줄일 수 있음
4. 응용 분야 및 활용범위
- 자동차, 선박, 건설기계, 농기계, 드론 등 연소가 적용되는 다양한 분야에서 배기 배출물을 줄이고 효율을 높이는 데 적용될 수 있는 기술임

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 해석 기반 구축 ... 5
• 2) 연료 모델 개발 및 검증 ... 5
• 3) 저옥탄가 연료 분무 특성 확인 ... 7
• 4) 저옥탄가 연료 연소 특성 확인 및 최적화 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 1) 사회적, 국내외 파급효과 ... 11
• 2) 학문적, 인재양성 측면 ... 11
• 3) 기술적, 경제산업 측면 ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 1) 성과 관리 ... 12
• 2) 활용 분야 및 활용 방안 ... 12
• 3) 추가 연구의 필요성 ... 12
• 4) 타 연구에의 응용 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 18