이기형 연구실
기계공학과
이기형
이기형 연구실은 내연기관의 효율 향상과 친환경화, 그리고 미래 모빌리티 기술 개발을 목표로 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 내연기관의 연소 특성, 대체연료 적용, 배출가스 저감, 열관리 및 폐열 회수 등 자동차 및 운송기기의 핵심 기술을 다각적으로 탐구하고 있습니다. 특히, LPG, 바이오디젤, 에탄올, 수소 등 다양한 대체연료를 적용한 엔진의 성능 및 배출 특성 연구를 통해 친환경 내연기관의 실용화와 상용화에 기여하고 있습니다.
최근에는 LPG 직접분사 하이브리드 차량, 수소-LPG 혼소 엔진, 디젤-워터 에멀젼 연료 등 차세대 친환경 엔진 기술 개발에 집중하고 있습니다. 실험실 내 엔진 및 차량 시험, 실도로 주행 데이터 분석, 촉매 시스템 적용 등 실용적이고 현장 중심의 연구를 통해 대체연료 엔진의 경제성, 환경성, 내구성 등을 종합적으로 평가하고 있습니다. 또한, 선박용 LPG 엔진, 상용차 CO2 포집 시스템 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하여, 운송 산업 전반의 친환경 전환을 선도하고 있습니다.
엔진 열관리 및 폐열 회수 기술도 연구실의 주요 연구 분야입니다. 상변화물질(PCM)을 이용한 엔진 축열 시스템, 열전소자 기반 폐열 회수, 랭킨 사이클 시스템 등 첨단 열에너지 재활용 기술을 개발하여, 엔진의 웜업 시간 단축, 연비 향상, 배출가스 저감 등 실질적인 성과를 거두고 있습니다. 이러한 기술은 자동차뿐만 아니라 선박, 상용차 등 다양한 운송수단에 적용되어 에너지 효율 극대화와 환경오염 저감에 기여하고 있습니다.
연구실은 실험적 검증과 수치해석, 시뮬레이션을 병행하여 이론과 실무를 아우르는 연구를 수행하고 있습니다. 다양한 정부 및 산업체 연구과제, 특허, 논문, 학술대회 발표 등을 통해 국내외 학계와 산업계에 활발히 기여하고 있으며, 미래 자동차 및 운송기술의 패러다임 전환을 이끌고 있습니다.
이기형 연구실은 앞으로도 내연기관의 지속가능한 발전과 친환경 모빌리티 실현을 위한 혁신적인 연구를 지속할 계획입니다. 대체연료, 열관리, 배출가스 저감 등 핵심 분야에서의 연구 역량을 바탕으로, 탄소중립 시대에 부합하는 미래형 엔진 및 에너지 시스템 개발에 앞장설 것입니다.
내연기관 및 대체연료 기술 개발
이기형 연구실은 내연기관의 효율 향상과 배출가스 저감을 위한 핵심 기술 개발에 집중하고 있습니다. 특히 LPG, 바이오디젤, 에탄올 등 대체연료를 적용한 엔진의 연소 특성, 분사 전략, 배출가스 저감 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 다양한 대체연료의 물리적·화학적 특성이 엔진 성능과 배출가스에 미치는 영향을 실험과 수치해석을 통해 심층적으로 분석하고, 이를 바탕으로 최적의 연소 및 분사 조건을 도출하고 있습니다.
최근에는 LPG 직접분사(LPDI) 하이브리드 차량, 수소-LPG 혼소 엔진, 디젤-워터 에멀젼 연료 등 친환경 내연기관 기술 개발에 주력하고 있습니다. 실제 차량 및 엔진 시험, 실도로 주행 데이터 분석, 촉매 시스템 적용 등 실용적 접근을 통해 대체연료 엔진의 상용화 가능성과 경제성, 환경적 효과를 종합적으로 평가합니다. 또한, 선박용 LPG 엔진, 상용차 CO2 포집 시스템 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다.
이러한 연구는 강화되는 환경 규제와 탄소중립 시대에 대응하기 위한 실질적 해법을 제시하며, 내연기관의 지속가능한 발전과 친환경 모빌리티 전환에 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 대체연료 엔진의 성능 최적화, 배출가스 저감, 경제성 평가 등 다각적인 연구를 통해 미래 자동차 및 운송 산업의 패러다임 전환을 선도하고 있습니다.
엔진 열관리 및 폐열 회수 시스템
본 연구실은 엔진의 열관리와 폐열 회수 기술 개발에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 상변화물질(PCM)을 활용한 엔진 축열 시스템, 열전소자(Thermoelectric Generator, TEG)를 이용한 배기 폐열 회수, 랭킨 사이클 기반의 자동차 폐열 회수 시스템 등 다양한 열에너지 재활용 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 엔진의 웜업 시간 단축, 연비 향상, 배출가스 저감 등 실질적인 효과를 가져오며, 실제 차량 적용을 위한 실험 및 시뮬레이션 연구가 병행되고 있습니다.
특히, PCM을 이용한 엔진 축열 시스템은 냉간 시동 시 엔진의 예열 성능을 크게 향상시켜 연료 소비와 CO2 배출을 줄이는 데 기여합니다. 또한, 열전소자를 이용한 폐열 회수 시스템은 엔진 배기가스의 열에너지를 전기에너지로 변환하여 차량 내 전장품에 활용하거나 추가적인 연비 개선 효과를 얻을 수 있습니다. 랭킨 사이클 시스템은 고온·저온 펌프를 이원화한 유체 순환 회로를 적용하여 효율적인 열에너지 회수와 제어를 실현합니다.
이러한 연구는 자동차뿐만 아니라 선박, 상용차 등 다양한 운송수단의 에너지 효율 극대화와 친환경화에 기여하고 있습니다. 연구실은 실험적 검증과 수치해석을 바탕으로 실제 산업 현장에 적용 가능한 열관리 및 폐열 회수 솔루션을 지속적으로 제시하고 있습니다.
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Analysis of hybrid electric vehicle performance and emission applied to LPG fuel system
이기형
FUEL, 2025
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Improving vehicle warm-up performance in cold conditions using phase change materials
이기형
THERMAL SCIENCE AND ENGINEERING PROGRESS, 2024
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Comparison of energy consumption between hybrid and electric vehicles under real-world driving conditions
이기형
JOURNAL OF POWER SOURCES, 2024
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700마력급 연안선박 LPG 추진시스템 개발 및 실증
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상용차 운행 중 배출 이산화탄소 포집을 위한 흡?탈착시스템 원천기술 개발
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상용차 운행 중 배출 이산화탄소 포집을 위한 흡탈착시스템 원천기술 개발