엔진 성능에 미치는 바이오디젤의 저온 유동 특성의 영향

전문가 제언

○ 바이오디젤은 지방산 및 알코올의 화학반응에 의해 제조한다. 보통 수산화나트륨 촉매의 존재 하에서 메탄올과 식물성 오일을 조합하여 만든다. 바이오디젤은 대체연료로서 여러 장점이 있으나, 엔진연료로 사용하기 위해 고려 할 사항은 바이오디젤의 저온유동성 및 산화안정성이다. 저온유동성의 관점에서는 낮은 농도의 긴 사슬 포화 FAME의 바이오디젤 연료가 바람직하다. 산화안정성을 위해서는 높은 농도의 포화 및 모노 불포화, 그러나 낮은 농도의 다중 불포화 FAME이 요구된다.

○ 본 문헌에서는 바이오디젤의 단점으로 안정성 및 저온유동성을 지적하였으나, 특히 바이오디젤의 저온유동성 및 엔진성능에 미치는 영향에 대하여 주로 강조하였다. 구름 점(cloud point), 유동점 및 저온필터 막힘 점(CFPP)과 같은 저온 유동특성은 연료의 응결 원인이 되며, 연료라인 필터 막힘의 결과를 초래하여 엔진의 시동작동에 지장을 초래한다.

○ 바이오디젤은 석유디젤 보다 윤활성이 좋으므로 엔진마모를 덜 일으키며, 또한 유해물질을 적게 배출한다. 이런 장점들이 있으나, 안정성이 낮아 부식 및 재료의 품질퇴화를 초래한다. 또한, 저온 유동특성이 불량함으로 낮은 온도에서 사용에 제한을 받는다. 국내에서는 콩기름 및 폐식용유를 많이 사용하여 바이오디젤을 생산한다. 이들 원료를 기반으로 생산한 바이오디젤은 산화안정성 및 저온유동성이 불량하므로 이를 개선하기 위한 연구를 일부 국내 연구기관에서도 수행한다.

○ 바이오디젤의 저온유동점이 높은 경우, 우리나라 추운 겨울의 기후조건에서는 엔진 시동이 어렵다. 바이오디젤의 저온유동성을 개선하기 위해서는 방한처리, 첨가제개발, 분지 사슬 에스테르 개발 그리고 에스테르 사슬의 벌크 치환과 같은 기술이 있다. 본 문헌에서는 저온유동성을 향상시키는 방법으로 바이오디젤을 석유디젤 및 용매와 혼합, 그리고 계면활성제 첨가 및 동결방지처리 등의 교정방법에 대한 많은 연구논문의 결과를 수집 정리하였으며, 이는 앞으로 국내 연구에 참고가 된다.

 

 

저자

Gaurav Dwivedi, M.P. Sharma

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

31()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

650~656

분석자

김*동

분석물

• 엔진 성능에 미치는 바이오디젤의 저온 유동 특성의 영향.pdf [346,532 byte]

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