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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김진영
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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선박에서 배출되는 PM의 물리 화학적 특성을 논의하고자 한다. PM의 물리 화학적 특성에 따라 광학 특성이 변하며, 이는 전 지구적인 복사강제력의 균형에도 영향을 미치기 때문에, 이들의 상호 연관성을 아는 것은 중요하다. 선박에서 사용하는 디젤유는 차량과는 달리, 저급의 HFO를 사용하는데, 차량의 디젤에서 배출된 PM에 비해 특성화 연구가 부족한 실정이다. 더 나아가, 향후 북극항로의 개설에 따라 선박의 통행이 급증할 것이고 선박으로부터 배출되는 연소물이 극지방의 눈이나 빙하 위에 침적될 때에는, 이로 인해 눈의 용융 및 복사강제력의 변화에 따른 지구온난화의 가속화를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 1) 엔진온도, 2) 연료의 종류, 3) 엔진의 speed(RPM) 변화, 4) 배출된 PM의 Aging 에 따른 물리 화학적 특성분석을 수행하여 비교하였다. RAMAN을 이용하여 전반적인 탄소 형태와 각각의 fraction을 분석하였으며, 전반적인 입경분포와 형태에 대한 물리적 특성 분석은 SEM을 이용하였다. 또한 좀 더 정밀한 탄소구조와 높은 해상도에서의 탄소 성분들에 대한 분석은 HR-TEM을 이용하여 수행하였고, HR-TEM에 부착된 EDX를 이용하여 화학적 특성을 분석하였다. 그리고 OCEC 분석기를 이용하여 탄소성분을 분석하였다. 그 결과 온도가 높은 주행상태에서는 완전연소가 일어나, 그 결과물인 BC가 배출되지만, 온도가 낮은 공회전상태의 경우, 연료에서 더 분해되지 못하고 남아있는 분자량이 큰 탄화수소들이 많이 배출이 되어 OC가 주로 생성되었다. 또한 RPM이 높은 상태일 때 완전 연소가 더 잘 일어남을 알 수 있고, 배기구로부터 상단에서 후단으로 갈수록, 비정질의 OC가 형성되며 단순히 OC형성과 BC표면에 침적으로 그치는 것이 아니라, 연소과정 중 형성된 BC 입자의 구조도 변형시키는 것을 알 수 있다.
목차
< 목 차 >List of Tables ⅲList of Figures ⅳ개요 ⅶ제1장 서론 11.1 연구배경 11.2 지구온난화 속의 BC(Black carbon) 31.3 Black carbon 의 생성 4제2장 측정 및 분석 방법 72.1 측정장비개발 72.2 실선측정 92.3 선박엔진 측정(군산 자동차 연구원) 112.4 분석방법 162.4.1 SEM (Scanning Electron Microscope Morphology)주사전자현미경 172.4.2 TEM (Transmission Electron Microscopy)투과전자현미경 192.4.3 RAMAN 202.4.4 OCEC 분석 21제3장 결과 및 고찰 233.1 엔진온도에 따른 PM/BC 특성화 233.2 연료 종류에 따른 특성화 293.3 엔진의 speed(RPM) 변화에 따른 특성화 303.4 Aging에 따른 PM 특성화 42제4장 결 론 49참고문헌 51Abstract 54
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