-In this study, characteristics of reforming process of Automotive LPG fuel using plasma reactor are investigated. Because plasma reformer technology has advantages of a fast start-up and wide fuel/oxidizer ratio of operation, and reactor size is smaller and more simple compared to typical combustor and catalytic reactor, plasma reforming is suitable to the on-board vehicle reformer. To evaluate the characteristics of the reforming process, parametric effect of O2/C ratio, reactant flow rate and plasma power on the process were investigated. In the test of varying O2/C ratio from partial oxidation stoichiometry to combustion stoichiometry, conversion of LPG was increased but selectivity of H2 decreased. The optimum condition of O2/C ratio for the highest H2 yield was determined to be 0.8~0.9 for 20~50 lpm. The result can be a guide to map optimal condition of reforming process.

요 약 본 연구에서는 LPG자동차용으로 적용키 위한 플라즈마 개질에서 개질기 형상변화가 개질 특성에 미치는 영 향에 대해 실험을 하였다. 수소 수율을 향상시키기 위해, 2차 개질기는 1차 개질기에 비해서 개질기 후단부의 부 피를 증가시켜 플라즈마를 통과하는 개질가스의 반응시간을 증가시켰다. 각 개질기의 비교를 위하여 O2/C 비를 부분산화 조건에서부터 완전산화 조건까지, 총 유량은 20, 30, 40, 50 lpm으로 증가시키며 실험을 하였다. 각 개질기의 특성을 비교해본 결과, O2/C 비가 부분산화 조건에서 완전산화 조건으로 갈수록 LPG 전환율은 증 가하였고, 수소 선택도는 감소하였으며, 수소 수율은 증가하다 감소하는 최적조건이 존재하였다. 개질기는 4.5배 부피가 큰 2차 개질기가 1차 개질기에 비해 동일 유량에서 수소 수율이 4~14% 증가한 결과를 얻을 수 있었다.Abstract -In this study, characteristics of the geometric design changes of plasma reformer for LPG fuelled vehicles were studied. To improve the yield of hydrogen, reformer 1st, and 2nd were designed. Secondary reformer compared to the primary reformer to increase the volume of the rear part of reformed gas having passed through the plasma and increased reaction time. To compare reforming results of two reformers, various experimental conditions such as, from partial oxidation to total oxidation conditions O2/C ratios, and total flow rate of 20, 30, 40, 50 lpm conditions, were varied.Results showed that with increasing O2/C ratios, LPG conversion rate increased, decreased hydrogen selectivity and hydrogen yield optimal point existed and secondary reformer 4.5 times larger than the primary reformer at the same flow rate to 4~14% increase in the yield of hydrogen. 에 따라 전체 차량에 대한 배출가스 규제가 엄격해 지고 있다[1]. LPG 차량의 경우 규제에 대응하기 위 한 일환으로 LPG 연료시스템의 개선을 위한 연구가 진행되고 있으며, 가솔린과 동등한 수준의 출력을 가지면서 유해물질 배출량을 크게 저감할 수 있는 LPG 분사시스템을 장착한 차량을 보급하고 있는 실 정이다[2,3]. 또한 최근에는 LPG 직접분사식 시스템 (LPDi) 기술이 개발되어 곧 보급되어질 전망이다.