• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.146-149
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• 1995

석탄 가스화 복합발전 시스템(IGCC)에서 집진은 가스 터빈의 입자에 의한 마모와 침식으로부터의 보호와 분진 배출의 환경 규제를 만족하기 위한 필수 공정이다. 특히 고온고압에서 집진이 수행되면 시스템의 열효율 향상은 물론 가스정제 시스템을 간단히 함으로써 건설비와 운전비의 절감에도 큰 효과를 거둘 수 있다. 석탄 가스화 공정에서 평균 입경이 2 - 3$\mu\textrm{m}$의 입자가 10g/m이상으로 발생되는 농도를 10mg/m이하로 처리하기 위하여 많은 집진 시스템이 제안되고 있지만 IGCC에 도입하기 위한 집진시스템으로서 세라믹 캔들 필터가 제일 타당하다. 세라믹 캔들 필터로 절데 집진 일경이 5$\mu\textrm{m}$이하이고 전체 집진 효율을 99.6% 이상 수행할 수 있다. 세라믹 필터를 이용한 상용화 개발 현황은 현재 세계적으로 bench급, pilot급, 그리고 상용화급 IGCC공정에 도입되어 그 성능이 검정되고 있으며 본 시스템의 내구성과 안정성이 상용화에 충족한 것으로 판명되고 있다. 본 연구에서는 고온고압용 세라믹 필터 집진시스템을 개발하기 위하여 제작된 bench급 집진 공정 및 세라믹 필터설계의 기술적 문제점을 소개하였다.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.14 no.3
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• pp.20-40
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• 2003

Since unloaded Q-value of a high-temperature superconductor(HTS) filter is very high, a bandpass filter(BPF) and a lowpass filter(LPF) with an increase of pole numbers can be fabricated without an increase of an insertion loss(IL) ; recently a 70-pole BPF is developed in USA. They have an abrupt skirt property and an excellent attenuation level for out-of band. Moreover, they can be miniaturized when lumped element resonators or the slow-wave characteristic are used. Technology of fabricating a HTS epitaxial film as well as a film of a 4 inch area also makes the planar type filter with a various structure and an enhanced power handling capability possible. Recently, the HTS filter subsystems composed of a planar-type HTS filters, a GaAs-based LNA and a mini-cryocooler are developed. The extended receiver front- end subsystems for mobile radio communications decrease the noise-figure level of the communication system and the frequency interference interacted adjacent bands, and increase the efficiency of frequency and the capacity of communication system. In this paper, theory for developing the HTS filter, its kinds, its design rules, its characteristics are reviewed. The feature of the research and market trends related to the HTS filter systems for the receiver front-end subsystem of mobile base station are surveyed.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2000.11a
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• pp.79-82
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• 2000

필터 집진기는 집진효율, 내열, 그리고 내화학성이 우수하기 때문에 고온 정밀집진 또는 부식성 가스의 집진을 위하여 매우 유용한 장치이다. 그러나 세라믹이나 금속 필터를 사용하는 필터 집진기는 운전 시에 필터의 파손에 대한 잠정적인 우려가 있기 때문에 이를 극복하고 시스템의 신빙성을 100% 확보하는 것이 궁극적인 과제로 인식되고 있다. 고온 세라믹 필터의 활용이 가장주목시 되고있는 IGCC 집진의 경우 석탄가스화 및 탈황 과정에서 발생되는 분진을 고온고압에서 제거하여 가스터빈을 보호하는 공정으로써 운전중에 필터가 파손되면 그 부분으로 분진가스가 급격히 빠져나가 큰 분진 입자가 가스터빈으로 유입되고 심한 경우에는 파손된 필터의 파편이 여기에 동반될 수 있다.(중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.246-249
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• 2008

IGCC (석탄가스화 복합발전) 시스템 공정 중 가스화기에서 발생되는 합성가스 내에는 높은 농도의 분진들이 함유되어 있기 때문에 하부 공정들을 보호하기 위해서는 가스화기 후단에 집진장치가 필히 설치되어야 한다. 집진장치의 설계 제작 운전에 있어서 점착성 분진층 부착,분진 브리징, 필터 파손 현상 등과 같은 다양한 문제점들로 인하여 고온의 합성가스를 처리하는 데는 아직 기술적 한계들이 산재해 있는 상황이다. 이와 같은 문제점들은 필터에 부착된 분진층의 탈진성능을 향상시키거나, 필터의 열피로를 줄일 수 있도록 필터 재생을 위한 탈진의 횟수를 줄이는 방법을 통하여 해결될 수 있다. 본 연구에서는 파일롯 규모의 IGCC용 세라믹캔들필터 집진장치에서의 가스 유입 및 탈진 조건에 따른 집진장치의 차압 특성 변화를 수치해석과 실험을 통하여 분석함으로써 탈진성능을 향상시킬 수 있는 조건과 탈진 횟수를 최소화시킬 수 있는 방안을 도출하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.11a
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• pp.202-203
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• 2003

디젤 엔진에서 발생되는 입자는 대기 오염의 주 오염원이 되고 있다. 따라서 이를 감소시키기 위해 필터(Diesel Particulate Filter :DPF)를 이용한 다양한 후처리 시스템이 개발되고 있다. DPF 시스템에서 가장 많이 사용하는 필터는 cordierite로 구성된 벌집 모양의 세라믹 필터이다. 그러나 이러한 타입의 필터는 여과시 압력강하가 높을 뿐 아니라 재생을 위한 고온 상태에서 낮은 열전도율로 crack이 일어나거나 melting이 있어 필터 자체의 파손의 위험이 있다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1999.10a
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• pp.461-462
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• 1999

고온고압의 연소 분위기를 생성시키는 석탄이용 발전 시스템 및 소각로, 유리공장 등에서 발생되는 먼지 및 유해가스 제거 기술은 세계적으로 문제시되고 있는 환경오염 차원에서 필수적으로 요구되어지는 기술이라 할 수 있다. 이러한 고온고압의 시스템에서 사용될 수 있는 필터로 현재 세라믹이 가장 적절한 재질로 평가되고 있는데 이는 세라믹 자체가 지닌 열적 안정성 때문이라고 할 수 있다.(중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.109.2-109.2
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• 2010

세라믹 필터는 여러 종류의 분진제거 시스템에서 연소 배가스 정제를 위한 가장 적절한 소재로 알려져 있다. 현재까지 다양한 형태의 세라믹 필터가 개발되고 있는데, 캔들 타입(candle type), 튜브 타입(tubular type), 평판 타입(parallel flow type) 등이 그 예이다. 통상적으로 세라믹 캔들 필터는 가압유동층복합발전(PFBC, Pressurize Fluidized-Bed Combustion), 석탄가스화복합발전(IGCC, Integrated coal Gasification Combined Cycle), 석탄가스화연료전지복합발전(IGFC, Integrated coal Gasification Fuel cell Combined cycle)에서 고온 배가스 정제용으로 사용되고 있다. 일반적으로 IGCC나 CTL 합성가스 정제시스템의 경우에는 높은 고압(약 25기압)과 미세분진이 함유되어 있는 분위기에서 운전된다. 그러므로 이때 사용되는 초청정용 세라믹 집진필터는 고온, 고압 및 부식 환경에서 50 MPa 이상을 갖는 높은 강도와 내식성을 갖도록 개발되어야 하기 때문에 SiC(Silicon Carbide)가 가장 적절한 캔들 필터 소재로 적용되고 있다. 이에 따라 집진용 SiC 세라믹 캔들 필터를 개발하기 위해서는 고온에서 내산화성이 우수하고, 부피팽창에 의한 균열이 발생하지 않는 무기결합재의 선정 및 이를 통한 소재의 특성 최적화가 가장 중요한 부분이라 할 수 있다. 본 연구에서는 IGCC나 CTL 공정에 적용하기 위한 SiC 캔들 필터 소재 개발을 위해 래밍성형 공정으로 1m급의 탄화규소 캔들 필터 시작품을 제작하여 SiC 출발입자 크기와 무기계 결합재인 스트론튬 카보네이트의 첨가량 변화에 따른 필터 소재의 특성 평가를 수행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.113.2-113.2
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• 2010

세라믹 필터는 여러 종류의 분진제거 시스템에서 연소 배가스 정제를 위한 가장 적절한 소재로 알려져 있다. 현재까지 다양한 형태의 세라믹 필터가 개발되고 있는데, 캔들 타입(candle type), 튜브 타입(tubular type), 평판 타입(parallel flow type) 등이 그 예이다. 통상적으로 세라믹 캔들 필터는 가압유동층복합발전(PFBC, Pressurize Fluidized-Bed Combustion), 석탄가스화복합발전(IGCC, Integrated coal Gasification Combined Cycle), 석탄가스화연료전지복합발전(IGFC, Integrated coal Gasification Fuel cell Combined cycle)에서 고온 배가스 정제용으로 사용되고 있다. 일반적으로 IGCC나 CTL 합성가스 정제시스템의 경우에는 높은 고압(약 25기압)과 미세분진이 함유되어 있는 분위기에서 운전된다. 그러므로 이때 사용되는 초청정용 세라믹 집진필터는 고온, 고압 및 부식 환경에서 50 MPa 이상을 갖는 높은 강도와 내식성을 갖도록 개발되어야 하기 때문에 SiC(Silicon Carbide)가 가장 적절한 캔들 필터 소재로 적용되고 있다. 이에 따라 집진용 SiC 세라믹 캔들 필터를 개발하기 위해서는 고온에서 내산화성이 우수하고, 부피팽창에 의한 균열이 발생하지 않는 무기결합재의 선정 및 이를 통한 소재의 특성 최적화가 가장 중요한 부분이라 할 수 있다. 본 연구에서는 래밍성형 공정을 적용하여 1m급 탄화규소 세라믹 캔들 필터 시작품을 제조하였으며, 래밍성형 공정 이외에 정수압가압성형, 진공압출성형으로 제조되고 있는 세라믹 캔들 필터의 국내외 시장 및 그 전망을 분석하였다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.6 no.3
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• pp.171-178
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• 2008

Metal filter elements were newly introduced to the high temperature filter(HTF) system in the low- and intermediate-level radioactive waste vitrification plant. In order to evaluate the performance of various metal materials as filter media, elements made of AISI 316L, AISI 904L, and Inconel 600 were included to the test set of filter elements. At the visual inspection to the elements performed after completion of each test, a few dark spots were observed on the surface of some elements. Especially they were found much more at the AISI 316L elements than others. To check the dark spots are the corrosion phenomena or not, two kinds of analyses were performed to the tested filter elements. Firstly, the surfaces or the cross sections of filter specimens cut out from both normal area and dark spot area of elements were analyzed by SEM/EDS. The results showed that the dark spots were not evidences of corrosion but the deposition of sodium, sulfur and silica compounds volatilized from waste or molten glass. Secondly, the ring tensile strength were analyzed for the ring-shape filter specimens cut out from each kind of element. The result obtained from the strength tested showed no evidence of corrosion as well. Conclusionally, depending on the two kinds of analysis, no evidences of corrosion were found at the tested metal filter elements. But the dark spots formed on the surface could reduce the effective filtering area and increase the overall pressure drop of HTF system. Thus, continuous heating inside filter housing up to dew point will be required normally. And a few long-period test should be followed for the exact evaluation of corrosion of the metal filter elements.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.2 no.3
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• pp.201-209
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• 2004

Important operation parameters and performance of a high temperature ceramic candle filter system were evaluated through a series of demonstration tests at a pilot-scale vitrification plant. At the initial period of each test, due to the growth of dust cake on the surface of ceramic candles, the pressure drop across the filter media increased sharply. After that it became stable to a certain range and varied continuously proportion to the face velocity of off-gas. On the contrary, at the initial period of each test, the permeability of filter element decreased rapidly and then it became stable. Back flushing of the filter system was effective under the back flushing air pressure range of 3∼5 bar. Based on the dust concentrations measured by iso-kinetic dust sampling at the inlet and outlet point of HTF, the dust collection efficiency of HTF evaluated. The result met the designed performance value of 99.9%. During the demonstration tests including a hundred hour long test, no specific failure or problem affecting the performance of HTF system were observed.