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연비를 증가시키는 플라즈마 연소 방법
작성자 : 관리자(ks@biozonekorea.com)   작성일 : 2006.05.10   조회수 : 2667
연비를 증가시키거나 디젤 연료를 사용할 수 있는 jet 엔진이 새로운 연소 방법을 이용해 개발되고 있다.
미국 Loas Alamos 연구소에서 개발중인 플라즈마(Plasma) 연소 방법은 기존의 가솔린 연소 기관에 사용되어 공해 배출을 감소시키는 효과도 있다.

플라즈마 연소 방법은 연료가 화염으로 변하기 전 기체 상태의 연료에 전기를 방전하는 방법으로 이미 propane 연소에 사용되어 높은 연비와 출력등 좋은 결과를 얻고 있다.
현재 이론과 소규모 실험을 통해서만 검증된 이 연구의 다음 단계는 가솔린을 이용하는 실물 크기 엔진에 플라즈마 연소 방법을 적용해 현장 실험을 통한 이론의 입증이다.
Los Alamos 연구소는 Cummins 엔진의 도움을 받아 실험에 필요한 엔진을 기증받았다.
약 140kg의 7마력 4행정 엔진을 이용한 실험에서 연구팀은 가솔린 혼합기의 휘박성 (leanness) 한계에 도전한다.

연구의 기본 원리는 Kerosene, propane, gasoline, diesel 연료가 모두 탄화수소(hydrocarbon)로 구성되어 있다는 원리에 있다.
각 연료의 특징은 분자의 혼합비와 크기에 따라 결정된다. Kerosene과 Propane은 높은 효율을 갖고 있는데 탄소와 수소 원자의 결합이 약해 완전 연소에 가까운 특징이 있다.
높은 출력과 효율을 보이는 반면 추출 과정이 복잡해 비용이 비싸다. 반면 가솔린과 디젤 연료는 강한 수소-탄소 결합 특성으로 인해 연소 효율이 낮고 상대적으로 값이 저렴한 편이다.

가솔린과 디젤 연료가 기체 상태로 전이되는 동안 높은 전압을 가하면 활성화 입자가 생성되며 기본 화학 구성을 변화시켜 플라즈마 형태로 변하게 된다.
가솔린이나 디젤 연료의 강한 탄소-수소 연결 고리가 보다 적은 크기로 변해 보다 효과적인 연소가 발생해 고급 연료와 같은 연소 효과를 얻을 수 있다는 이론에 기본한 플라즈마 연소 방법은 고급 연료를 사용해야 하는 기기에도 가솔린과 디젤연료를 사용할 수 있는 높은 가능성을 제시하고 있다.

기존의 가솔린이나 디젤 엔진에 부가적으로 설치되어 사용될 수 있는 장치는 연비 증가 이외에도 산화 질소계(NOX) 공해 물질 배출을 감소시켜 환경 친화적인 엔진 개발에도 큰 기여를 할 수 있다.
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