21세기에 인류가 당면한 문제는 둘로 요약할 수 있지 않을까 한다. 첫째는 인구문제이고 둘째는 많은 인구가 살기 위해 벌리는 경제활동에 필연적으로 부수되는 에너지·환경문제이다. 인구문제는 생명의 존엄성에 관한 것이라 에너지 공학의 차원과는 별개의 것임으로 논외로 하고 에너지·환경문제의 본질을 분석코자 한다. (중략)

우리나라는 60년대 이후 지금까지 약 30년간 눈부신 산업발달과 고도의 경제성장을 이룩하였으며, 국민생활 수준도 괄목할 만큼 향상되어 왔다. 그러나 우리나라는 공업화와 경제성장의 원동력인 에너지자원이 매우 빈약하여 매년 막대한 외화를 들여 에너지자원을 수입하고 있고, 국제 에너지정세의 변화에 따라 많은 어려움을 겪어 왔다. 앞으로 에너지자원의 고갈에 따라 세계 에너지자원의 공급상황은 더욱 불확실해져 갈 것으로 예상되고 있어 에너지 자립을 하지 못하는 나라는 냉엄한 국제사회속에서 자주국가로서의 자립이 불가능해질것이며, 국민 개개인의 생존마저도 위협받게 될 것이다. (중략)

산업혁명 이래 전 세계의 에너지의 공급은 석탄에 의존하여 왔으나, 1950년대 중동의 석유개발 이후 석유자원의 편의성으로 말미암아 석탄 활용기술에 대한 연구는 미진하였다. 그후 1970년대의 oil shock이후 미국을 위시한 선진국에서 대체에너지원으로서 석탄에너지의 활용기술에 대한 연구가 활발히 진행되어져 오다가 석유 가격의 안정화에 따라 이에 대한 연구의 열기가 감소하게 되었다. (중략)

인류사회 발전의 원동력은 "움직인다"는 것이다. 예를 들면 동물의 움직임, 물의 흐름, 식물의 성장, 화살의 날음, 자동차가 굴러가는 것 등이 그것이다. 뿐만 아니라, 인류는 식량을 모으기 위해서 움직여야 하고 또한 생존을 위해서는 기본적인 기능을 수행하여야 한다. 특히 현대 사회는 사람과 생활필요품을 이송시키기 위해서 승용차, 항공기, 화물자동차 그리고 기차 등을 이용한다. (중략)

두 번에 걸친 1970년대의 오일쇼크 이후 세계 각국 특히 주요 석유소비국인 선진공업국들을 중심으로 석유소비를 줄이거나 대체 에너지원을 개발하기 위한 기술개발에 많은 노력을 경주해오고 있다. 현대 산업사회의 견인차 역할을 담당해온 주에너지원인 석유자원의 유한성을 고려해볼 때 또 다른 오일쇼크의 도래는 쉽게 예견될 수 있는 일이고 또한 석유자원의 고갈에 따라 이를 대체할 수 있는 새로운 에너지원을 확보하는 것이 급박한 현실로 다가오고 있다. (중략)

현재 우리가 살고 있는 지구는 에너지 공급불안과 환경오염이라는 두 가지의 큰 문제에 직면하게 될 것이다. 1974년 이후 두 차례의 석유파동을 거치면서 에너지 소비절약에 힘입어 전세계적으로 석유류의 소비증가가 다소 둔화되고 가격도 하락되고 있으나, 중장기적으로 본다면 세계경제의 성장 및 인구의 증가 그리고 개발도상국의 공업화에 따른 에너지의 소비증가로 석유류의 부족현상은 다시 재현될 것으로 예상된다. (중략)

1990년을 전후한 시기부터 에너지문제는 지구환경문제의 대두와 불확실성의 증대라는 새로운 도전에 직면하고 있다. 21세기의 선진복지국가 실현이라는 국가적인 목표를 달성하기 위해 지속적인 경제성장이 요구되는 우리나라로서는 이와 같은 도전을 극복함으로써 증가하는 에너지수요를 효율적이고도 안정적으로 충족시키는 것이 그 무엇보다 중요한 과제임에 틀림없다. (중략)

전 세계적으로 사용되고 있는 에너지의 90% 정도가 화석 연료로서 현재의 에너지 사용추세로 보아 21세기초에는 석유와 천연가스가 고갈되고 이후 예측되는 석탄의 가속적인 이용을 감안하면 석탄에너지 자원도 21세기를 넘기기 어려울 것으로 전망된다. 이에 대처하기 위하여 화석연료 대체에너지자원 및 기술개발이 활발히 진행되고는 있으나 핵연료비가 발전원가에 차지하는 비용이 낮고(15%, 석유 약 57%, 석탄 약 60%) 기술집약형으로 복합기술의 파급효과, 그리고 산성비 온실효과 등의 환경오염을 유발하지 않는 청정에너지라는 점에서 현재로는 원자력이 에너지 문제 해결을 위한 대안이라고 하겠다. (중략)

지난 여름 우리는 하루 최대 전력소비량을 매일 갱신하는 무더위를 겪었다. 이처럼 근래들어 에너지위기라느니 에너지 고갈이라느니 하는 말이 심심찮게 들릴 정도로 에너지가 부족한 실정이다. 그만큼 에너지의 소비가 늘고 절대량이 부족한 것이다. 이는 인구가 증가하고 생활, 문화가 고급화되면서 소비가 늘었기 때문이지만 기술의 발달이 수요를 따를 만큼의 에너지를 공급해주지 못하기 때문이다. 그래서 발전소가 건설되고 있다. 그러나 몇몇 보고서에는 에너지 사용의 효율성이 떨어지기 때문이라는 지적도 있다. (중략)

인산형 연료전지의 전극성능의 향상을 위해 Hot Pressing공정을 사용하여 Pt이 담지된 다공성 탄소전극(Pt/C)을 제조하였다. Hot pressing의 조건, 촉매층에서의 PTEE 함량을 변화시켜 제조한 Pt/C 전극의 전기화학적 산소환원특성 및 인산형 단위전지 성능특성을 비교하였다. 실험결과 Hot Pressing의 최적조건은 36$0^{\circ}C$, 10kg/$\textrm{cm}^2$이었다. 최대성능은 촉매층에 30wt%의 PTFE 함량을 가진 전극에서 얻어졌으며, 이때 백금의 이용율은 80%이었다. 단위전지의 성능측정 결과, hot pressing한 전극의 성능은 700㎷에서 200mA/$\textrm{cm}^2$이었으며 200시간동안 안정적인 성능이 유지되었다.

이중창의 열전달 성능을 수치해석과 실험적 방법을 통하여 조사하였다. 이중창 사이의 간격이 0.5cm에서 10cm사이의 실제적인 범위에서 이중창 사이의 간격이 작을 때에는 전도에 의한 열전달이 두드러졌으며 이중창 사이의 간격이 넓어지고 Rayleigh 수가 높은 영역에서는 대류에 의한 열전달이 크게 나타나 이중창 간격이 넓어진 이점을 크게 상쇄시켰다. 이와 같은 이중창 단열문제에 대한 보완책으로 이중창 중앙에 하나의 유리창을 더 설치한 3중창 경우에 대해 대류열전달 감소효과와 복사열차폐(radiation shield) 효과를 검토하였으며 또한 이중창 중간 높이에 스페이서(spacer)를 설치하여 대류유동 강도를 줄이는 방안 등에 대한 분석이 이루어졌다. 3중창을 사용한 경우에는 이중창에 비해 30-50%, 이중창에 스페이서를 설치한 경우에는 l0% 정도의 에너지 절약 효과를 기대할 수 있다.

현존하는 미분탄 연소로의 난류 유동장 및 반응을 해석하는 3차원 모델을 제안하였다. 미분탄 불균일 반응, 휘발, 복사 및 서로 다른 방향에서 유입되는 1차 공기와 2차 공기의 혼합, 열 손실 등의 연소로 내에서 일어날 수 있는 제반 현상을 종합적으로 고려하여 비선형 미분 방정식을 세우고 유한 미분법을 적용하여 연소 현상을 묘사하였다. 본 연구에서 제안한 모델을 이용하여 연소로 내에서의 미분탄 연소 거동을 예측하고 연소 효율에 중요한 영향을 미치는 1차 공기와 2차 공기의 주입 속도와 석탄입자크기가 연소 거동에 미치는 영향을 살펴보았다.

열교환기의 설치비 및 연간 비용에 주된 영향을 미치는 유틸리티의 소비와 열 교환 장치 수의 최소화를 목적으로 하여 경험법칙을 기초로 한 열교환망 합성 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 열교환망 합성 알고리즘의 특징은 축소된 부문제 생성 기법과 부문제의 해를 구하는 방법에 있으며, 제안한 방법을 문헌에 실린 열교환망 합성 문제에 적용한 결과 이전의 결과보다 열교환장치 및 흐름의 분기등이 감소한 결과를 얻음으로써 본 방법의 우수성을 확인할 수 있었다.

A mathematical model has been developed for an analytical calculation of distribution coefficient (K$_1$) in the presence of a chelating agent, The newley formulated K$\_$D/ is given as a function of the mole fraction of a free metal ion in the solution, ${\beta}$, and will serve as an alternative for the tedious individual measurements of K$\_$D/. This formulation will be used to analyze the effects of the presence of chelating agents on the adsorption capacity of geologic media such as clay minerals and soils. The present method may be a significant progess for the evaluation of the transport phenomena and separation processes of metal ions (or radionuclides) in the presence of chelating agents.

The determination of production level of the domestic anthracite coal is an important issue in the national energy strategy. It is also closely related to the energy mix scenarios in the future. The objective of the paper is to discuss and analyze the options of expanding anthracite coal demand in the utility sector. The observed options are including; (1) New pulverized system of the 200 and 500 MW level, (2) Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC), and (3) Pressurized Fluidized Bed Combustion (PFBC). Special emphasis is placed on the considerations in estimating the effects on the electric system costs and government subsidies when the options are introduced in the utility sector.

Energy system models have been broadly used for the solution of the assessment of technical and economical characteristics in the national energy systems. The purpose of this study is to overview the structures, potentials and usefulness of system models for energy technology assessment. The conventional models developed so far are not aquate to analyze the energy and environmental problems simultaneously. Energy system models integrated by multiobjective programming are also reviewed and discussed in this paper to judge their usefulness and applicability in simultaneously analyzing the energy and environmental problems.

석탄은 중요한 대체 에너지원 중의 하나이다. 그러나 석탄의 이용은 심각한 환경오염문제를 유발한다. 석탄의 연소와 관련된 환경 오염의 주 원인중의 하나는 석탄의 황 함유로부터 기인한다. 석탄의 연소과정에서 발생되는 아황산 가스는 대기오염과 산성비로 인한 토양오염의 주범중의 하나이다. (중략)