우리학교 배충식(항공우주 · 교수)교수

 우리 학교 배충식(항공우주교수)교수가 2월 25일 미국 디트로이트에서 열린 1997년 세계 자동차 학회 International Congress에서 SAE(Society of Automotive Engineers)로 부터 1995년도 최우수 논문상인 Arch Colwell Merit 상은 Arch Cowell의 기부에 의해 SAE에서 발표된 논문중 최우순 논문을 선정하여 그 저자에게 시상되도록 설립되었으며 논문 심사 과정에서는 운송체분야의 학문적 기여도, 해당 주제에서의 독창성 등이 고려되며 배 박사의 논문은 1995년 SAE논문으로 발표된 2000여편의 논문중 분야별로 뽑은 최우수 논문 12편중의 하나로 선정되었다.
 ‘1.9리터 직분식 디젤 가시화엔진에서 배기가스 재순환이 연소 과정에 미치는 영향’이란 제목으로 영국 Imperril College의 C.Arcoumanis, J.H Whitelaw가 공동 저작한 이 논문의 내용은 유럽 공동체의 공동 과학 기술 과제중의 하나인 JOULE 르로그램의 일환으로 이태리의 피아트(Fiat) 프랑스의 (퓨조)Peugeot SA와 Renault, 영국의 Rover, 독일의 폭스바겐(Volkswagen), 스웨덴의 볼보(Volvo)가 후원하는 프로젝트인 IDEA의 일부분으로 수행됐다. 연구에 사용된 실험용 4기통 가시화 엔진은 독일의 폭스바겐이 정밀 제조한 희귀한 실험 엔진이며 다년간에 걸친 다국 공동 연구가 수행되면서 여러 가지 실험적 기법들이 적용됐다.
 본 실험에서는 디젤 엔진에서 배기가스 재순환(이하 EGR)이 연소 특성에 미치는 영향을 보기위해 실험조건이 극악한 상태에서 디젤 가시화 엔진에서 2색법을 적용하여 연소실내 온도장을 정밀하게 산출한 것이 특이하다. 이는 디젤엔진에서의 공해배출물 생성 기구를 규명하려는 노력의 일환으로 수행되어 장차 디젤엔진에서의 공해배출물 저감을 위한 방향을 제시하는 기초 연구의 성과를 올렸다. 이미 가시화 엔진에서의 유동 · 연소 현상에 대한 실험적 연구로 영국 임페리얼 공대에서 박사 학위를 받았던 배교수는 이 프로젝트에 공동 책임 연구원으로 참여하여 실험을 수행했다.
 요약 내용
 폭스바겐(Volkswagen)의 4기통 1.9리터 직분식 가시화 디젤엔진에서 EGR이 연소특성에 미치는 영향을 살펴 보았다. 이를 위해 연소실 압력, 화염전파과정, 온도및 KL분포 등을 측정하였다. 0%, 30%, 50%의 EGR률 에서 1000rpm/idle, 2000rpm/2bar, 2000rpm/10bar bmep등 12가지의 엔진 운전조건에서 엔진내부 연소의 자발광에 의한 화염사진을 CCD카메라로 촬영하였다. 이렇게 취득한 화염영상을 처리하여 해석하여 본 결과 EGR률이 높아지면 웜업기간중 사이클압력변동이 심해지고, 고온영역이 감소하면서 분산되고, 화염중심온도가 낮아지고, 점화지연시간의 변화없이 soot의 산화율이 저감된다는 사실이 밝혀졌다. 전반적으로 EGR률 50%및 고부하 조건에서 연소불안정이 나타나기 전까지는 부하와 엔진속도의 증가에 따라 EGR의 연소에 미치는 영향이 뚜렷하였다.

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