1989년 3월 Pons와 Fleischmann 두 전기화학자에 의하여 상온핵융합의 결과라고 주장된 연구발표가 있은 지 4년 반이 훨씬 지난 현재까지도 이 현상의 진위에 관한 논란은 계속되고 있다. 대부분의 학자(특히 고온 핵융합 물리학자)들은 이 현상의 가능성을 부정적으로 보고 있으나, 일부 연구그룹 (특히 일본을 중심으로 한) 에서는 꾸준히 연구를 계속해 오고 있으며, 이 Topic에 관하여 그동안 세 차례나 국제학술대회가 개최되었다. (중략)

석탄가스화 복합발전 플랜트의 부속공정인 중기터빈 시스템에 대한 공정 전산해석을 상용 공정해석 소프트웨어인 ASPEN 코드를 이용하여 수행하였다. 폐열회수보일러에서 생성되는 고압증기 조건을 2400psig로 채택하였으며, 폐열회수보일러의 열교환기 배열 및 생성증기의 조건에 따른 증기터빈 시스템의 성능변화를 고찰하였다. 페열회수보일러에서의 열교환기 배열, 생성중기 조건 및 공급수 예열 방법에 따라 증기터빈 시스템의 성능이 변화하게 되므로 이의 정확한 이해를 통하여 증기터빈 시스템의 최적화를 도모할 수 있다.

증기분사 가스터빈 시스템의 성능예측 모델을 상용모사기인 ASPEN 코드를 이용하여 개발하였다. 압축기 및 터빈은 등엔트로피 과정으로, 연소기는 Thermal NOx 생성을 수반하는 연소모형으로서 가정하였다. 또한 터빈 냉각을 위한 추출공기량과 냉각공기가 터빈 성능에 미치는 영향은 적절한 상관 관계식을 도입하여 평가하였다. 본 예측 모델을 이용하여 예측된 결과와 실험결과간의 비교를 통하여 모델의 타당성을 제시하였고, 증기 분사량 및 터빈 냉각변수 변화에 따른 예측결과를 통하여 가스터빈 시스템 설계기준을 제시하였다.

Three different methods were employed to measure the degree of aerial oxidation in coal and the resulting oxidation/weathering indices were applied to obtain kinetic parameters of aerial oxidation processes, The index (i.e., slurry pH, Free Swelling Index, weight gain) values were subjected to kinetic analysis based on power-law Arrhenius type reaction model. The results show that activation energy of the aerial oxidation in 20-29$0^{\circ}C$ is in the range of 12-16 ㎉/㏖ and the agreement among three techniques is remarkable. The first order kinetic model is suitable in describing low temperature aerial oxidation process, except in the FSI case where the zero order expression is the best one.

ASPEN 코드를 이용하여 석탄가스화기에 영향을 주는 온도, 압력, 산화제 및 증기를 변수로 선택하여 각 변수의 변화에 따른 가스화기의 온도 및 생성가스의 조성 변화를 살펴보았다. 석탄가스화기는 combustion zone, char gasification zone 및 gas shift reaction zone의 3부분으로 나뉘어 각 영역의 특성에 맞게 모사 되었다. 온도와 산화제는 석탄가스화기에 커다란 영향을 주는 요소로 나타났고, 압력과 증기 또한 주요 변수인 것으로 나타났다. 본 연구의 궁극적 목적은 석탄가스화기의 운전 조건을 최적화하는데 있다.

내경 0.1 m 의 draft tube 를 갖는 직경 0.3 m, 높이 2.7 m 인 내부순환유동층 가스화반응기에서 호주산 준 역청탄을 공기와 수증기를 사용하여 가스화 하였다. draft tube에 공기를 주입하여 연소반응, annulus 구역에 수증기를 주입하여 가스화하여 연소반응에서 생성된 열을 annulus 에 공급하였다. 반응기온도와 석탄주입량에 따라 H$_2$, CO 및 발열량이 증가하였으나 공기의 유량증가에 따른 H$_2$, CO는 감소하고 $CO_2$ 는 증가하였으며 발열량은 감소하였다.

열병합 발전이란 한가지의 에너지원을 열원으로 하여 2가지 이상의 동력을 회수하는 방법을 말하며 회수에너지는 고급에너지인 전기가 주가 되고 이 때 발생되는 폐열은 회수하여 증기, 난방용 온수, 냉방용 냉수로 이용할 수 있어 총 효율이 70 ∼ 80%에 달하는 방식이다. 열병합 발전은 규모에 따라 목동열병합과 같은 쓰레기 소각로 이용형, 분당, 일산 등과 같이 지역난방과 연결할 수 있는 가스터빈, 증기터빈 조합형인 복합 열병합형의 대형열병합과 각 산업체 공장에서 전기 및 공장 Process 증기 생산을 주목적으로 하는 중형 열병합과, 조선호텔, 신라호텔, 상공회의소등과 같이 Hotel, 병원, 사무실 등에서 주로 이용하는 소형 열병합으로 분류할 수 있다. (중략)

냉열발전기술은 일본에서 많이 연구되어 다수의 상업 플랜트가 가동되고 있다. 일본에서는 천연가스 공급압력의 이원화(40 kgf/$\textrm{cm}^2$, 10 kgf/$\textrm{cm}^2$)로 직접 팽창방식을 적용할 수 있어 냉열발전의 경제성이 유리한 반면 국내에서는 비교적 높은 압력(70kgf/$\textrm{cm}^2$)의 단일 압력 공급체계에 적합한 냉열발전 시스템을 모색하여야 한다. 특히 발전용량 규모가 비교적 적은 냉열발전 시스템의 경제성 측면의 불리한 점을 고려할 때 적용 가능한 해당 발전공정들에 대해 전산모사의 방법을 이용하여 다양한 설계조건에서 최적의 조건들을 검토하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 LNG의 저온 Exergy를 이용한 Rankine Cycle, LNG의 압력 Exergy를 이용한 부분팽창 Cycle 및 이 두 싸이클의 혼합 공정인 Linde 공정에 대해 현재 인수기지에서 운영되고있는 각종 설비들의 설계 데이타를 기준으로 상용모사기인 ASPEN PLUS를 이용, 국내 천연가스 공급 체계에 의거 각 공정별 최대 및 최적의 전력 발생 조건들을 검토하였다. 공정별 출력 및 엑서지 효율을 비교한 결과 약 3 ~ 6 Mw의 전력을 생산할 수 있음을 알 수 있었으며 최대 엑서지 효율은 37 %를 얻을 수 있었다. 또한 부분직접팽창방식의 최적시스템을 제시하였고 동일한 전열면적인 경우 부분직접팽창과 랭킨 싸이클의 성능은 비슷한 것으로 확인되었다.

에너지이용의 합리화와 에너지환경의 개선을 목표로 각 소비자가 활동하고 있는 해당 지역에서부터 관련 에너지기술의 접목을 통한 환경의 조화와 더불어 에너지소비를 줄여 나가면서 필요하게 될 에너지 공급의 확충을 결정지어 나가는 (지역에너지계획제도)를 구축하고 또 그 추진에 대한 방안을 제시하고자 한다. 그리하여 본 논문에서는 지역에너지계획의 개념을 정의하고, 지역에너지계획 제도에 포함되어야 하는 주요 작성 항목과 내용을 제시하면서, 지역에너지계획 제도의 추진방안을 고찰하였다.

박막모델을 사용하여 연료전지 성능에 영향을 주는 여러 인자들에 대해 전압과 전류의 관계를 모사 하여 비교하였다. 또한 단위전지에 대해 제어루프를 구성함으로서 전극성능 모델식을 이용한 연료전지의 제어 가능성을 확인하였다. 확산계수가 증가할수록 그리고 전극두께가 얇고 전극의 세공반경이 클수록 전극성능은 증가하였다. 단위전지의 제어를 위해서 양극과 음극의 반응기체 유속을 조절할 수 있는 압력에 대해 설정치 변화와 외란의 변화에 대한 제어모사를 행한 결과 각 전극의 압력이 설정점에 빠르게 수령하여 연료전지의 효과적인 제어가 가능함을 검증하였다.

AN EXTENSIVE RESEARCH AND DEVELOPMENT WORK WILL BE CARRIED OUT FOR THE COMMERCIALIZATION OF THE CHEMICAL HEAT PUMP SYSTEM WHICH BASED ON THE ELF AQUITAINE FRANCE PATENTED AND KIME LICENSED SOLID/GAS CHEMICAL REACTION TECHNOLOGY. TOWARD ON THAT GOAL, THE BASIC AND ENGINEERING DETAILS SUCH AS IMPEX BLOCK MATERIAL, PHYSICO-CHEMICAL AND THERMO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF REACTION MECHANISMS IN THE SOLID/GAS CHEMICAL REACTION HEAT PUMP SYSTEMS. THREE KIND OF APPLICATION SYSTEM ARE NOW INVESTIGATED; AIR CONDITIONING, REFRIGERATOR AND INDUSTRIAL PROCESS HEATING AND COOLING SYSTEM.

산업폐기물 소각시스템으로 현재 널리 이용되고 있는 대형 로타리 킬른형 소각로를 모델로 선정하여 소각로 설계에 필요한 제반변수에 대한 영향을 슈퍼컴퓨터를 이용하여 분석하였다. 화염억제 작용이 있으며 소각처리시 유독물질을 배출하는 $CCl_4$를 폐기물로 주입하는 경우 비평형 난류반응모델을 도입하여 반응장 해석을 한 결과 실험결과와 정성적으로 일치된 결과를 얻을 수 있었다.

유동층 반응기 (H=0.8 m, ID=0.08 m) 에서 폐타이어의 열분해를 수행함에 있어 열분해에 사용되는 열을 외부에서 공급함과 동시에 일부는 내부에서 자체적으로 연소시켜 열을 얻고자 하였다. 온도 증가에 따라 가스의 수율은 40 %까지 증가하였고, 반면에 오일의 수율은 감소하였다. 또한 가스중에 heavy hydrocarbon 이 감소함과 동시에 H$_2$ 및 light hydrocarbon 이 증가하였고 이로 인해 가스 부피당 발열량은 감소하는 것으로 나타났다. 가스의 체류시간도 가스조성에 상당히 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 본 시스템에서 발열량 및 가스생성량은 2 u$_{mf}$ 에서 최소치를 나타내는 것으로 보였다. 또한 $O_2$ 농도의 증가는 결국에는 생성가스의 연소를 일으키며, 적당한 $O_2$ 농도의 설정으로 이의 연소를 최소화하는 작업이 필요하다.

실험실 규모의 유동층 반응기(0.8 m H $\times$ 0.08 m I.D.) 에서 반응온도(700 -80$0^{\circ}C$), 유동화속도(1.5 - 3 Umf)의 영향에 따른 생성물의 수율, 생성가스의 조성, 생성가스의 발열량의 변화를 질소 분위기하에서 조사하였다. 반응온도를 700 에서 850 $^{\circ}C$로 증가시킬 때 촤의 수율은 36% 정도로 온도에 따라 큰 차이를 보이지 않은 반면 가스의 수율은 온도가 증가함에 따라 22 %에서 800 $^{\circ}C$까지 30%가량 증가하다 그 이상의 온도에서는 증가하지 않았다. 또한 수소와 메탄은 온도가 증가함에 따라 그 생성량이 증가하는 반면 에탄과 프로펜은 감소하였으며 단위 부피당 가스의 발열량은 감소하였다.

A consistent general order nodal method for solving the three-dimensional neutron diffusion equation in (x-y-z) geometry has been derived by using a weighted integral technique and expanding the spatial variable by the Legendre orthogonal series function. The equation set derived can be converted into any order nodal schemes. It forms a compact system for general order of nodal moments. The method utilizes fewer unknown variables in the schemes for iterative-convergence solution than other nodal methods listed in the literatures, and because the method utilizes the analytic solutions of the transverse-integrated one dimensional equations and a consistent approximation for a given spatial variable through all the solution procedures, which renders the use of an approximation for the transverse leakages no longer necessary, we can expect extremely accurate solutions and the solution would converge exactly when the mesh width is decreased or the approximation order is increased.

In nuclear power plants using pressurized water as the main coolant, it is necessary to maintain system pressure within operational range. During transients, the coolant shrinks and expands causing insurge and outsurge of coolant in the pressurizer. In CANDU system, the pressure is controlled mainly by the pressurizer/degasser-condenser system. In CANDU system, the control of heat transport system pressure is achieved by giving heat to the pressurizer by activating the heaters to compensate a diminution in pressure or by removing heat from the pressurizer by bleeding steam to the degasser-condenser to compensate an increase in pressure. This study aims at developing a theoretical model capable to simulate various operational transients in the CANDU primary heat transport system (PHTS), applicable to CANDU engineering simulator on real time basis.

CANDU 원자로 지역별 대표 핵연료봉 1개에 대하여 열행태를 해석할 수 있는 '평균 단일 핵연료(ASF : Averaged Single Fuel)' 모델을 우선 제안하였다. 핵 연료봉 하나를 12 개 동일 체적의 환형 격자로 나누고 시공간을 고려하는 전진 유한 미분 해석을 적용하여 핵연료봉내에서의 열적 변이를 모사 하였다. 핵연료의 전도도 및 비열은 온도에 종속함이 가정되었다. 주어진 열출력에 대하여, 핵연료와 피복관내의 정상상태 온도분포를 산출하였고 주어진 냉각재 온도 및 표면 열 전달 계수에 대하여 핵연료봉 단위 길이당 저장열을 계산하였다. 초기 온도 분포의 임의 값에 대하여, 시간 단계별 열출력 및 열전달 계수 변이에 따른 저장열, 온도 분포, 냉각재료의 출력과 피복관 온도 변이를 계산하였다. 이후 ASF 모델을 CANDU 14개 지역 출력 특성의 실제적 모사 및 해석이 가능하도록, 14개 지역 대표 핵연료봉모델 모두를 동시에 포함하는 '다영역 핵연료(MZF : Multi Zone Fuel)' 모델로 확장하였다.