디젤 엔진에서 발생하는 배기가스는 환경오염의 주요 원인 중 하나로 지목되고 있습니다. 특히, 질소산화물(NOx)과 미세먼지(PM)는 인체 건강과 대기질에 큰 영향을 미치기 때문에, 이를 저감하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있습니다. 본 연구실에서는 디젤 엔진의 압축 압력을 이용한 요소수(urea-water solution)의 가수분해 실험을 통해 암모니아 전환 효율을 높이고, 이를 통해 NOx 저감 효과를 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 실험적 접근과 수치해석을 병행하여 진행되며, 실제 엔진 운전 조건에서 요소수의 분해 특성과 암모니아 발생 메커니즘을 정밀하게 분석합니다. 또한, 배기가스재순환장치(EGR)와 같은 배기가스 후처리 시스템의 작동 조건에 따른 배출가스 특성 변화도 함께 연구하고 있습니다. 이를 통해 디젤 엔진의 환경 친화적 운전 방안을 제시하고, 실질적인 배출가스 저감 효과를 검증하고 있습니다. 본 연구의 결과는 선박용 대형 디젤 엔진뿐만 아니라 다양한 산업용 엔진에도 적용될 수 있으며, 친환경 엔진 기술 개발에 중요한 기초 자료로 활용될 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 배기가스 저감 및 친환경 엔진 개발을 위한 실험적·이론적 연구를 지속적으로 확대해 나갈 계획입니다.

선박용 엔진은 대용량의 에너지를 필요로 하며, 이에 따라 복잡한 배기 시스템과 다양한 운전 조건이 적용됩니다. 본 연구실에서는 선박용 2행정 디젤 엔진의 성능 특성 연구와 더불어, 배기 시스템 내에서 발생하는 충격파관 문제, 반사파 특성, 그리고 압력 손실 모델링 등 다양한 현상에 대한 수치해석 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 엔진의 효율을 높이고, 배기가스 후처리 장치의 성능을 극대화하는 방안을 모색하고 있습니다. 특히, EGR 혼합기의 비등엔트로피 유동 특성, 예혼합 압축착화 엔진에서의 유동 해석, 그리고 환경오염물질 저감장치가 적용된 배기시스템의 반사파 특성 등, 실제 운전 환경에서 발생할 수 있는 다양한 문제를 정밀하게 분석합니다. 이러한 연구는 CFD(전산유체역학) 등 첨단 해석 기법을 활용하여, 실험 결과와의 상관관계를 검증하고, 최적의 설계 조건을 도출하는 데 중점을 두고 있습니다. 이와 같은 연구는 선박의 연료 효율 개선, 배출가스 저감, 그리고 엔진 및 배기 시스템의 내구성 향상에 기여할 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 선박 및 산업용 엔진의 성능 해석과 최적화를 위한 연구를 지속적으로 추진할 예정입니다.