2. LNG, LPG, 휘발유, 경유의 이론 연비

LNG, LPG, 휘발유 및 경유 주성분의 이론적인 연소열과 탄산가스 발생량

연료

이름 LNG LPG 휘발유 경유

주성분 메탄 부탄 n-옥탄 n-헥사데칸

시성식 CH4 C4H10 n-C8H18 n-C16H34

화합물 성질

끓는 온도, ℃ -162 -0.5 126 287

분자량, g/몰 16 58 114 226

밀도, g/L, 20℃ 415 602 703 770

연소열/Lkcal/L 5,966 7,428 8,407 9,058상대비 - 1.00 1.13 1.22

기준가격/L(2010. 1. 7.) 원/L - 975 1,649 1,285

연소열/천원kcal/천원 - 7,618 5,098 7,049

상대비 - 1.00 0.67 0.93

CO2 배출량g/L 1,141 1,826 2,171 2,399상대비

LNG, LPG, 휘발유 및 경유 주성분의 이론적인 연소열과 탄산가스 발생량

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3. CNG, LNG, 도시가스

1) CNG (Compressed Natual Gas, 압축천연가스)

2) LNG (Liquefied Natual Gas, 액화천연가스)

3) 도시가스 : LNG를 기화시켜 파이프라인으로 가정 공급

※ 천연가스의 주성분 : 메탄 80%, 에탄 15%, 프로판 및 부탄 5%

액화시 46기압 이상, -83℃ 이하로 냉각

100

옥탄가또는 옥테인가는 휘발유의 노킹 정도를 측정하는 값으로, 원래 2,2,4-트라이메틸펜테인(속칭 아이소옥테인)을 100, n-헵타인 0으로 하여 휘발유의 안티노킹 정도와 두 탄화수소의혼합물의 노킹정도가 같을 때, 트라이메틸펜테인의 분율을퍼센트로 한 값이다.

Octane rating or octane number is a standard measure of the performance of an engine or aviation fuel. The higher the octane number, the more compression the fuel can withstand before detonating (igniting). In broad terms, fuels with a higher octane rating are used in high performance gasoline engines that require higher compression ratios.. In contrast, fuels with lower octane numbers (but higher cetane number) are ideal for diesel engines, because diesel engines (also referred to as compression-ignition engines) do not compress the fuel but rather compress only air and then inject the fuel into the air heated up by compression. Gasoline engines rely on ignition of air and fuel compressed together as a mixture without ignition, which is then ignited at the end of the compression stroke using spark plugs. Therefore, high compressibility of the fuel matters mainly for gasoline engines. Use of gasoline with lower octane numbers may lead to the problem of engine knocking.

Knocking. 적절하지 않은 연료로 인해서 엔진 점화가 적절하지 않은시점에서 일어나는 현상. 이 때 나는 소리가 노크하는 소리와 비슷해서붙여진 이름이다. 사실 연료 자체의 질에도 문제가 있지만 엔진의 온도상태, 흡기온도, 압축비, 행정거리 및 내부 용적의 변화에도 민감하게반응한다. 여러가지를 동시에 봐야 하는 부분.

Knocking (also knock, detonation, spark knock, pinging or pinking) in spark-ignition internal combustion engines occurs when combustion of the air/fuel mixture in the cylinder does not start off correctly in response to ignition by the spark plug, but one or more pockets of air/fuel mixture explode outside the envelope of the normal combustion front.

100% 헵테인은 노킹이 잦고, 100% 옥테인에 가까울수록 노킹을잘 일으키지 않는다. 여기서 나온 게 옥탄가이다. 고성능 엔진용휘발유는 옥테인 100% 보다도 더 노킹에 저항하는 성질을 가진것도 있다. 당연히 이때는 옥탄가가 100(=옥테인 100%에 상응)을넘어간다. 경유에서는 헥사데케인을 기준으로 한 세탄가를, LNG는 methane을 기준으로 한 methane가를 사용한다.

4. 무연 non-lead gasoline 휘발유와 옥탄가octane value

여러 가지 연소성 화합물들의 옥탄가화합물 RON 화합물 RON 화합물 RON

메탄 135 메탄올 133 에탄올 129

이소프로파놀 118 자일렌 117 톨루엔 111

n-프로판 110 에탄 108 벤젠 101

n-부탄 91 n-펜탄 62 n-헥산 25

n-헵탄 0 n-옥탄 -10 이소옥탄 100

이소옥탄과 n-헵탄의 구조와 산화성

메칠 t-부틸 에텔의 촉매 작용

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5. 납사와 휘발유

원유의 분별증류

Naphtha : 30~200℃의 온도 구간 (원유의 15~30%, 탄소수 5~12개 탄화수소)

경 light납사 : 30~90℃, 탄소수 5~6개 탄화수소

중heavy납사 : 90~200℃, 탄소수 6~12개 탄화수소

Crude oil-Petroleum gas/gasoline/kerosene/diesel/heavy (fuel) oil

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6. 신나와 가짜 휘발유

1) Thinner

2) Thickner

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예) 페인트 Thinner 유성 – 유기용제수성 – 물

7. 왜 자동차 타이어는 모두 검정색일까?

카본블랙과 고무와의 화학반응

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8. 전기 자동차, CO2 배출 안 하나?

1) 전기 – 깨끗하게 정제된 에너지

2) 전기가 어떻게 만들어지는가?

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우리나라의 경우 : 화력발전 약 60%원자력발전 약 40%수력, 풍력, 조력, 태양광 발전 약 1%

친환경적이지 않음

9. 무적필름

1) 무적nonwetting 필름 : 물방울이 맺히지 않는 필름

2) 친수성 hydrophilicity 부여 방법

폴리에칠렌 및 두 공중합체의 화학구조

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LOTUS EFFECT; SUPERHYDROPHOBICITY

1. Introduction-applications

Cleanchamber Anti-icing

Self-cleaning

Water-repellent clothWater-repellent device

Oil-water separation

Nanomaterials positioning Liquid transportation

Aquatic walking devices

Corrosion resistance

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111

10. 볼리비아 우유니 호수의 염수와 리치움

우유니 소금 사막

1) Li – 자원확보 측면에서 대단히 중요함

2) 해수에서 Li, U 추출하려는 연구 지속적 진행

킬레이트 고분자에 의한 Li+의 흡착

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킬레이트 고분자를 이용한 선택성과 결합력차이에 의한 희망 금속이온의 추출 기술

분포 지역 차이 : 해수에서 밀도차이에 의한 분포 위치 및 용해도차이에 의한 결정화 속도 차이에기인함

3) Li, U 이외 해수에서 Co, Ni, 등 희소금속 추출연구도 지속적으로 진행

국토해양부 2009년 7월 6일 보도자료

U

리튬(Li), 우라늄 (U)의 응용리튬(Li), 우라늄 (U)의 응용

10 대 희소금속

용도

금속 종주요 관련 산업용도

망간 의료기기, 디스플레이, 컴퓨터 등의 특수강

몰리브덴 LCD, LED, 특수강

코발트 2차 전지

텅스텐 조명기구, 특수강, 전자부품 촉매제 등

티타늄 자동차, 디지털 카메라 등

리튬 2차 전지(리튬 이온 전지)

마그네슘 자동차, 컴퓨터 등

인듐 LCD, 하이브리드 차

희토류 반도체, 2차 전지, 희토류 자석(영구자석)

크롬 의료기기, 디스플레이, 컴퓨터 등 특수강

희소금속

▶ 희소금속 소재산업 종합대책발표- 희소금속 해외광산 지분확보- 희소금속 소재산업육성- 폐기물서 희소금속 추출 재활용

▶ 세계 자원의 전략무기화

▶ 희소금속 소재화 핵심 기술에3000억원 지원(2018년까지)- 희소금속 자급률 80 %- 희소금속 전문 기업 100개 육성- 희소금속 관련 연구개발 (R&D)에

세액 공제 검토 중

- 희소금속자원 매년 62만 7천톤(10억 2800만 달러)을 수입함

세계시장규모- 리튬: 약 2백만톤/년 (2020기준)- 코발트 : 약 24,417 톤/년 (2009기준)- 인듐 : 약 1,130톤/년 (2007기준)

해수 중 중요 용존 원소해수 중 중요 용존 원소

Element Type Concentration(mg/dm3)

Total amount, 108 × (ton) Element Type Concentration

(mg/dm3)Total amount,

108 × (ton)

Cl Cl- 19,000 258,400,000 In In(OH)2+ 0.02 272

Na Na+ 10,500 142,800,000 Mo MoO43- 0.01 136

Mg Mg2+ 1,350 18,360,000 Ni Ni2- 0.005 68

S SO42-, NaSO4

- 885 12,036,000 Cu CuCO3, CuOH+ 0.003 41

Ca Ca2+ 400 5,440,000 U UO2(CO3)34- 0.003 41

K K+ 380 5,160,800 V H2VO4+, HVO4

2- 0.002 27

Br Br- 65 884,000 Mn Mn2+, MnCl+ 0.002 27

Sr Sr2+ 8.0 18,800 Al Al(OH)4- 0.001 13

B B(OH)3, B(OH)4- 4.6 62,560 Ti Ti(OH)4 0.001 13

Si Si(OH)4 3.0 40,800 Co Co2- 0.0001 1.3

Li Li+ 0.17 2,312 Ge Ge(OH)4 0.00006 0.78

Rb Rb+ 0.12 1,632 Ga Ga(OH)4- 0.00003 0.4

P HPO42-, PO4

3-, H2PO4

+0.07 952 Ag AgCl3- 0.00001 0.013

Ba Ba2+ 0.03 408 Au AuCl4- 0.000004 0.005

한국지구시스템공학회지, 2005, 42(5)513.

특히 리튬 (2천억 톤), 니켈 (68억 톤), 우라늄 (45억톤), 몰리브덴 (140억 톤), 코발트 (13억 톤) 등은상업화 가능성이 매우 큼.

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주로 휴대폰, 노트북PC, 캠코더와같은 이동용 전자기기와 최근 상용화단계에 들어선 하이브리드형전기자동차의 동력원인 이차전지원료로 사용되고 있는 리튬, 코발트와,

반도체, 디스플레이, 니켈수소전지, 특수강에 사용 되는 니켈

11. 발열 주머니

1) 철이 산화하면 열이 발생 (부식)

2) 철가루 + 활성탄 혼합 (표면적 증대) + 산화에 의한 부식

촉진제(소금물) 폴리에틸렌 필름 포장(통기성부여-

산소투과성) 에틸렌-초산비닐-비닐알코올 필름 이중

포장(산소투과성 낮음)

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12. 희토류rare-earth metal 금속

1) 천이금속 중 제3그룹에 속하는 금속 원소 중 21Sc, 39Y,

란타니움계 원소 15개를 합친 17개 원소를 희토류 원소 또는

희토류 금속이라고 명명.

2) 희토류 금속은 첨단산업에서 매우 중요한 기능을 수행.

3) 64Gd는 PET(양전자방출단층촬영) 조영제, 59Pr, 60Nd, 61Pm, 66Dy은 초강력 자성체로, 58Ce는 촉매, 70Y는 초전도체 원료로

쓰임

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