내연기관의 성능과 효율을 극대화하기 위해 연료 분사 및 연소 과정의 최적화는 매우 중요한 연구 주제입니다. 본 연구실에서는 디젤, 바이오디젤, 에멀젼연료, LPG, CNG 등 다양한 연료를 대상으로 분사압력, 분사시기, 연료 혼합비 등 주요 변수들이 연소 특성 및 배기가스 저감에 미치는 영향을 실험 및 수치해석을 통해 체계적으로 분석하고 있습니다. 특히, 고온·고압 조건에서의 연료 분무 거동, 증발 및 혼합기 형성 과정에 대한 정밀한 계측과 해석을 통해, 실제 엔진 내에서의 연소 효율 향상과 유해 배출물 저감 방안에 대한 실질적인 데이터를 축적하고 있습니다. 이러한 연구는 상용 해석 프로그램(ANSYS CFX, KIVA-II 등)과 실험 장비를 활용하여, 연료의 미세 분무, 증발, 혼합, 연소 과정에서 발생하는 다양한 현상을 정량적으로 규명합니다. 예를 들어, 디젤-과산화수소 에멀젼연료의 증발 및 미세폭발 현상, 바이오디젤 혼합비 변화에 따른 NOx 및 Soot의 동시 저감 가능성, 직접분사식 LPG 및 CNG 엔진에서의 점화성 및 연소화염 특성 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 또한, 연료 분사 시스템(인젝터, 밸브 등)의 구조 최적화와 캐비테이션 현상 해석을 통해 내구성과 신뢰성을 높이는 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 친환경 고효율 내연기관 개발, 대체연료 적용 확대, 배출가스 규제 대응 등 산업적·사회적 요구에 부합하는 실질적인 기술로 이어지고 있습니다. 앞으로도 연료 분사 및 연소 최적화 기술의 고도화를 통해, 미래 모빌리티 및 에너지 전환 시대에 기여할 수 있는 혁신적인 연구를 지속할 계획입니다.

지속가능한 미래를 위한 대체연료 및 친환경 엔진 기술 개발은 본 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나입니다. 기존의 디젤 및 가솔린 엔진에서 발생하는 환경오염 문제를 해결하기 위해, 바이오디젤, 에멀젼연료, 산소함유 연료, 천연가스(CNG), LPG 등 다양한 대체연료의 엔진 적용 가능성과 연소 특성, 배기가스 저감 효과를 심층적으로 연구하고 있습니다. 특히, 연료 혼합비, 분사압력, 분사시기 등 운전 조건 변화에 따른 배출가스(NOx, Soot, CO2 등) 특성 분석을 통해, 대체연료의 실용적 적용 가능성을 검증하고 있습니다. 본 연구실은 실험과 수치해석을 병행하여, 대체연료의 분무 및 연소 특성, 엔진 내 혼합기 형성 과정, 미세폭발 및 증발 현상 등을 정밀하게 분석합니다. 예를 들어, 바이오디젤 혼합연료의 분무거동 및 배기가스 특성, 에멀젼연료의 증발 및 미세폭발 현상, 산소함유 연료의 디젤엔진 적용 시 연소 효율 및 배출가스 저감 효과, CNG 및 LPG 직접분사 엔진의 점화성 및 연소화염 특성 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 실험 데이터와 통계적 분석(피어슨 상관계수, 스피어만 상관계수 등)을 활용하여, 연료 및 운전 조건 변화가 배출가스에 미치는 영향을 정량적으로 평가합니다. 이러한 연구는 친환경 자동차, 선박, 발전용 엔진 등 다양한 산업 분야에서의 대체연료 적용 확대와 환경 규제 대응에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 앞으로도 대체연료 및 친환경 엔진 기술의 실용화와 고도화를 위해, 새로운 연료 조성 개발, 연소 제어 기술, 배출가스 후처리 시스템 등 다양한 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.