• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.29
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• pp.16-19
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• 2004

삼성테크윈㈜(대표 이중구)은 최근 멀티미디어시대의 총아로 각광받고 있는 디지털카메라, 첨단 항공기엔진, 반도체부품 및 제조장비, 그리고 가스터빈 등으로 잘 알려진 기업이다. 특히 국내 가스터빈 산업의 선도적인 역할을 자부하는 이 회사는 1,200kW급 소형가스터빈과 100kW급 초소형가스터빈을 개발, 열병합발전과 비상용발전 등 분산발전시스템 사업을 활발히 전개해오다 지난해 3월부터 ESCO사업을 시작했다. 최고의 제품과 서비스창출을 경영방침으로 아파트열병합발전 분야에서 단기간에 두각을 나타내고 있는 삼성테크윈의 ESCO사업 이야기를 들어본다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07d
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• pp.2144-2146
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• 2001

본 논문은 국내 한 발전소의 가스터빈 제어계통을 개조하기 위해 제작된 터빈제어시스템과 제어로직의 타당성을 검증하기 위해 구현한 시뮬레이터에 대해서 언급하고자 한다. 시뮬레이터는 가스터빈 계통의 열역학적 모델 부분, 제어시스템과 인터페이스를 위한 입출력 시스템 및 사용자 그래픽 인터페이스 부분으로 구성되어 있다. 실제 출력 운전상태에서 발전 운전데이터를 취득하였고, 이 데이터를 가지고 구현된 시뮬레이터의 성능을 확인한 결과 현장과 유사한 특성을 보여 주었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.9-9
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• 1998

가스터빈 연소기의 난류유동장을 구성하는 기본적인 유동형태는 크게 밀폐관내의 돌연 확대를 가지는 동축제트, 선회유동, 그리고 연소공기공 및 회석공기공을 통해 연소실에 수직방향으로 유입되는 제트유동 등으로 분류할 수 있다. 실제 가스터빈 연소기내의 난류유동장을 수치해석하기 위해서는 임의의 형상을 갖는 3차원 유동장을 모사할 수 있는 수치해석법과 고차정확도를 유지하면서도 수렴안정성을 만족시키는 대류항 처리기법 등과 같은 수치모델의 개발이 선행되어야 하며, 이와 함께 복잡한 난류연소유동장을 정확히 묘사할 수 있는 난류모델 및 난류연소모델의 개발 및 검증이 가장 중요한 요인이 된다. 또한 가스터빈 연소기의 최적 설계는 넓은 작동구간에서 높은 효율, NOx 및 CO 배기량의 저감, 희박연소 가연한계의 확장, 연소계통에서의 낮은 압력강하, 낮은 연소벽면온도와 온도구배를 유지시키기 위한 공기에 의한 충분한 냉각 같은 서로 상충되는 설계조건을 만족해야 한다. 그리고, 이러한 상충된 연소설계조건들을 충족시키는 최적 연소기의 설계를 위해서는 실험적인 연구뿐만 아니라 연소기내의 물리적인 현상을 잘 반영할 수 있는 물리적 모델을 바탕으로 한 연소유동의 해석적인 연구를 필요로 한다. 본 연구에서는 원통형 가스터빈 연소기의 등온 및 연소유동장, 그리고 연소기와 연결되는 Scroll 내부의 난류유동장에 대한 수치해석을 수행하여 수치 및 물리모델의 예측능력을 검증하였고, 가스터빈 연소유동장 해석에 관련된 중요 논점들에 대하여 심도있게 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1994.05a
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• pp.55-63
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• 1994

국내에서 실제 운전되고 있는 천연가스 복합발전플랜트의 성능 예측에 대한 공정전산 해석을 수행하였다. 가스터빈 사이클은 압축기, 연소기, 터빈 및 터빈 날개의 냉각을 위한 냉각계통으로 구성하였으며, 중기터빈 사이클은 폐열회수보일러, 고압/중압/저압터빈, 펌프 및 부속공정으로 구성하였다. 해석결과는 실제 플랜트의 운전자료와 정성적 및 정량적으로 잘 일치하였으며, 폐열회수보일러의 적절한 설계에 의하여 전체 플랜트의 출력향상을 도모할 수 있음을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.542-545
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• 2009

In this study, the effect of turbine geometry on the overall performance of a gas turbine was investigated by computational fluid dynamics. Overall engine performance was predicted through a full engine simulation program which can predict the interactions of the compressor, the combustor and the turbine. The compressor and the turbine analysis code solves 2D and 3D Navier-Stokes equations respectively. The chemical equilibrium code was applied to simulate the combustor. The computations were performed for two different shapes of turbine nozzle. The nozzle shapes adopted a baseline blade and a blade with fillet.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.12 no.6
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• pp.48-55
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• 2008

We have simulated the performance of a simple engine model with a gas turbine engine simulation program based on CFD. 2-dimensional Navier-Stokes code for the viscous flow was applied to simulate a compressor and a turbine, and the chemical equilibrium code with the lumped method was applied to simulate the combustor. Unsteady-flow phenomenon between rotor and stator of the compressor and the turbine was analyzed by steady mixing-plane method. In this way, the influence of the turbine blade pitch on the engine was investigated. It was shown that the compressor is operated at more higher pressure conditions as narrower the pitch distance of the turbine.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.29 no.4
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• pp.347-354
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• 2016

Because typical gas turbine systems have frequent startup and shutdown operations, it is likely to cause cracks at the gas turbine casing and gas leakages at casing flanges due to thermal fatigue and embrittlement. Therefore, the evaluation of structural integrity and gas leakage at the gas turbine casings must be performed. In this paper, we have evaluated the structural integrity of the turbine casing and bolts under a normal operation in accordance with ASME B&PVC and evaluated the leakage at casing flanges by examination of contact pressure calculated using the finite element analysis. Finally, we propose a design flow including finite element modeling, the interpretation and evaluation methods for gas turbine casings. This may be utilized in the design and development of gas turbine casings.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.361-363
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• 2008

탄소 개질반응은 $1200^{\circ}C$(도1) 이상에서 모든 탄화물질과 수분 또는 $CO_2$ 사이에서 흡열/환원반응이 일어나서 합성가스를 생성한다. 개질반응로는 산화반응로와 연결되어, 수소가스와 CO 가스의 혼합인,합성가스가 산화반응로 내에서 산소가스와 연소하여 열과 $H_2O+CO_2$를 생성하여 환원 반응로 내로 유입되어, 환원 반응로를 $1200^{\circ}C$ 이상으로 유지하고, $H_2O$와 $CO_2$는 석탄 속의 모든 탄소를 CO로 개질한다(도2). 동시에 수소가스가 생성되어 합성가스를 생성하게 된다. 석탄 속의 비탄소 물질인 슬래그(Slag)는 개질로 내에 남게 되는데, 개질로를 슬래그 융점(non-fluid point) 이하에서 고체상태로 포집함으로서 Fly-ash로 처리된다. 개질로 내의 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$(석탄 슬래그 융점)로 유지함으로서 개질반응이 지속되어 합성가스가 생성된다. IGCC 시스템에서는 합성가스를 가스터빈 속에서 $O_2E가스와 연소하여 고온의 가스를 생성하여 터빈을 가동해 발전을 하고 배출가스를 $1500{\sim}1700^{\circ}C$에서 배출한다. 재래식 IGCC(도4)에서는 ${\sim}1500^{\circ}C$의 배출가스를 열교환 시스템에 의해 증기를 생성하여 Steam turbine(증기터빈)을 가동하여 추가 전력을 생산했다. 그러나 본 시스템에서는 배출가스(증기와 $CO_2E 가스)를 위의 개질로에 유입하여 개질로 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$로 유지함으로서 더 많은 합성가스를 생성 하게 된다(도3). 이렇게 하여 Oxidation-reduction cycle을 형성하게 된다. 새로운 IGCC 시스템에서 가스 터빈의 배출가스가 석탄 개질로에 연결되고 석탄개질로의 합성가스 출구가 가스터빈의 가스 입구에 연결됨으로서,외부에너지 주입 없이 지속 가능한 가스화 반응과 터빈 사이클(Cycle)을 완성하여 IGCC 시스템의 석탄 열효율을 1단계 상승시켰다. 이렇게 설계된 석탄가스화기는 Lurgi형 석탄가스화 기와 달리 석탄개질반응의 효율을 높일 수 있고, 슬래그 처리가 간단하기 때문에 석탄가스화기가 소형화 될 수 있으며 슬래그(Slag)용융에 따른 석탄가스화기의 외벽손상을 피할 수 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.3 no.1
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• pp.28-35
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• 1994

가스터빈 사이클의 성능 및 NOx 배출물 생성량 예측을 위한 모사 프로그램을 개발하였다. 압축기 및 터빈은 등엔트로피 과정으로, 연소기는 Thermal NOx 생성을 수반하는 연소모형으로서 가정하였다. 또한 터빈 냉각을 위한 추출공기량과 냉각방식이 성능에 미치는 적절한 상관 관계식을 도입하여 평가하였다. 본 성능평가 모델을 이용하여 예측된 결과와 실험결과간의 비교를 통하여 모델의 타당성을 검증하였고, 증기 분사량, 터빈 냉각변수 및 압축비 변화에 따른 예측결과를 통하여 가스터빈 시스템 최적 운전 및 설계기준을 제시하였다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.335
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• pp.22-27
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• 2004

Microturbine geneator is the system generating electric power under 300kW using a gas turbine, and the combined heat and power generating system is recycling exhausted gas to increase thermal efficiency. Microturbine system is featured as small, efficient