한국마린엔지니어링학회지 제36권 제1호, pp. 72～77, 2012. 1(ISSN 1226-9549) Journal of the Korean Society of Marine Engineering http://dx.doi.org/10.5916/jkosme.2012.36.1.72 72 / 한국마린엔지니어링학회지 제36권 제1호, 2012. 1 바이오디젤 연료가 산업용 디젤 엔진 성능에 미치는 영향 박권하† ․김주연 1 ․김철정 1 ․고제현 1 ․박홍일 1 (원고접수일：2011년 7월 7일, 원고수정일：2011년 9월 6일, 심사완료일：2011년 10월 24일) The Effect of Bio-diesel Fuel on Industrial Diesel Engine Kweon-Ha Park† ․Ju-Youn Kim 1 ․Chul-Jung Kim 1 ․Jea-Hyun Ko 1 ․Hong-Il Park 1 요 약: 화석연료로부터 배출되는 유해 배기가스를 줄이기 위하여 대체연료기술이 개발되고 있다. 본 연 구에서는 바이오디젤연료가 산업용디젤기관의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대두유를 이용하 여 연료를 제조하고 이를 엔진에 적용하여 성능시험을 수행하였다. 실험조건은 바이오디젤의 혼합율 0%, 10%, 20%에서 부하조건을 0%, 50% 최대부하까지, 엔진속도를 700rpm에서 1900rpm까지로 하였다. 실험 결과 바이오디젤 첨가율의 증가에 따라 최대토크는 감소하였고, 질소산화물은 약간 증가하였지만 스모크 와 일산화탄소는 감소하였다. 이러한 경향은 부하가 증가함에 따라 크게 나타났다. 주제어 : 바이오디젤, 산업용디젤기관, 엔진성능, 대두유 Abstract: An alternative fuel is introduced as an environmentally friendly fuel in order to reduce the toxic emissions from conventional fossil fuels. In this study a bio-diesel fuel is produced and applied into the industrial diesel engine to understand the effect on the performance. The test conditions are loads of idle to maximum torque and engine speeds of 700 to 1900 rpm in bio-diesel blending percents of 0, 10, 20%. The results show that smoke and CO emissions are reduced while NOx in slightly increased, and the effects are rather clear in higher loads. Key words: Bio-diesel, Industrial diesel engine, Engine performance, Soybean oil †교신저자(한국해양대학교 기계에너지시스템공학부, E-mail: khpark@hhu.ac.kr, Tel: 051)410-4367) 1 한국해양대학교 대학원 기계공학과 1. 서 론 최근 화석연료의 사용으로 인한 환경오염 문제 와 급격한 연료의 소비 증가로 대체 에너지 개발 이 필요한 상황이다. 대체연료인 바이오 디젤은 식물성 유지를 알 코올과 반응시켜 생성하는 에스테르화 기름을 말한다. 이것은 석유에서 얻어지는 경유와 특성 이 거의 같아 디젤엔진의 개조 없이 기존의 경 유와 혼합하거나 대체하여 사용할 수 있고 기존 주유소 인프라도 그대로 활용할 수 있는 재생 가능한 연료이다. 또한, 생분해성이 있고 독성이 없으며 함산소량이 많아 기존의 디젤연료에 비 해 오염물질의 배출, 특히 입자상물질(Particulate Matter)의 배출량이 낮다는 장점이 있다[1]. 최근 연구에 의하면[2-3] 바이오디젤연료는 디젤 엔진 에서 유해 배출가스를 줄일 수 있는 효과적인 방법으로 연료중에 산소를 함유하고 있어 일반 화석 연료에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 주 로 사용되고 있는 바이오 디젤은 경유와 바이오 디젤을 8:2의 비율로 혼합한 BD20이며 50%, 70% 및 순수 바이오 디젤(100%)에 대해서도 활 발한 연구가 진행되고 있다[4-6]. 그러나 Eom, Seo 등[7-8]은 바이오 디젤은 저온에서 유동성이 경유에 비해 떨어지기 때문에 상용화에 어려움