• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.129.1-129.1
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• 2010

석탄가스화로부터 얻어진 합성가스는 CO, $H_2$가 주성분으로, 그 자체를 연료로 사용하여 발전을 하거나 또는 적절한 정제, 분리 및 합성을 통해 다양한 원료물질을 생산할 수 있다. 이러한 석탄의 청정 사용 기술은 최근의 에너지 분야에서 많은 관심을 불러일으키고 있는 고유가 현상 및 석유자원 고갈에 대비할 수 있는 현실적인 방법의 하나로 여겨지고 있다. 석유를 대체할 에너지원으로서 석탄을 이용하는 다양한 응용 방법 중의 하나로 가스화 반응을 통해 발생하는 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정을 들 수 있는데, 이는 석탄 등의 고체 시료를 이용하여 메탄이 주성분인 연료가스를 생산하는 것이다. SNG(Synthesis Natural Gas 또는Substitute Natural Gas)는 합성천연가스 또는 대체천연가스로 불리어지는데 주로 석탄의 가스화를 통해 얻어진 합성가스(syngas 또는 synthesis gas)인 CO, $H_2$를 촉매에 의한 합성반응을 통해 얻을 수 있다. SNG 합성 반응(메탄화 반응)은 보통 수성가스 전환 공정과 가스 정제 공정을 거친 합성가스를 $CH_4$로 전환하는 것으로 석탄을 이용한 SNG 제조 공정에서 가장 핵심 공정인 메탄화 반응은 높은 발열반응으로 주로 니켈 촉매를 사용하며 $250{\sim}400^{\circ}C$에서 반응이 이루어진다. SNG 합성 반응은 공급되는 합성가스의 조성($H_2$/CO 비), 공급되는 합성가스의 유량과 반응기에 충진된 촉매의 부피와의 관계를 나타낸 공간속도, 반응온도 등의 조건에 따라 반응 특성이 달라질 수 있다. 가스화 반응을 통해 생성되는 합성가스를 이용한 SNG 합성반응(메탄화 반응)의 특성을 파악하기 위하여 Lab-scale 규모의 고정층 반응기를 이용하여 Ni 함량이 다른 2종류의 촉매를 대상으로 반응온도 및 압력에 따른 CO 전환율, $CH_4$ 선택도, $CH_4$ 생산성 변화를 파악하였다. 실험 결과 반응기의 온도가 350도 이상의 조건에서 CO 전환율은 99.8%이상, $CH_4$ 선택도는 90.7%이상으로 나타났으며, 공간속도가 2,000 1/h 이상의 조건에서는 $CH_4$ 생산성이 500 ml/g-cat, h을 만족하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.152.1-152.1
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• 2010

매립지에서 유기물의 분해로 발생되는 매립가스는 악취 등으로 인한 대기오염뿐만 아니라 온난화지수가 21인 메탄이 약 50vol% 이상 포함되어 있어 지구온난화에 큰 영향을 미친다. 하지만 매립가스를 에너지원으로 활용하면 대기오염저감, 지구온난화 감소, 대체에너지원 확보뿐만 아니라 CDM사업 등과 연계하여 부가수익창출이 가능하다. 현재 국내에는 약 242개의 폐기물매립지가 있는데, 이중 매립가스를 활용하는 곳은 단지 14개소로 개별 경제성이 있는 대형매립지에서만 자원화시설을 설치하여 운영 중이며 그 외 매립지에서는 매립가스를 소각 또는 단순 대기 방출하여 대기오염유발과 동시에 대체에너지원 미활용으로 국가차원에서 큰 손실이므로 이를 활용할 수 있는 기술개발이 시급하다. 현재 매립가스 에너지화 기술로는 매립가스 열량에 따라 가스엔진, 가스터진, 증기터빈을 이용하는데 국내에서는 수분제거와 같은 간단한 처리 과정을 거친 후, 정제 없이 사용한다. 그런데 매립가스 구성 성분 중 일부 미량가스($H_2S$ 등)는 부식성이 높아 실제 공정에서 큰 문제점으로 작용하게 되므로 전처리공정이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 매립가스를 중심적환장으로 이송하여 경제성을 가지는 에너지원으로 활용할 수 있는 기술개발을 목표로 하이드레이트 기술을 활용함에 있어 전처리 기초연구를 수행하였다. 매립가스 구성성분 중 대표적 악취물질인 메르캅탄과 부식성 물질인 황화수소의 전처리 기술로서 활성탄 흡착방법을 이용하여 외부에서 관찰이 가능하고 흡착탑을 2단으로 구성하여 활성탄 흡착탑을 제작하였다. 대상가스는 일반적으로 매립가스에 포함되어 있는 성분으로 제작하여 사용하였고 흡착탑 전 후 가스의 성분분석은 LMSxi를 이용하였다. 실험결과 활성탄의 상태, 접촉시간, 흡착탑의 구성에 따라 50~80%의 제거효율을 보였으며 이는 활성탄 흡착탑을 매립가스 에너지화의 전처리 시설로 사용될 경우 각각의 변수들에 대해 정확한 공정설계가 필요하다고 할 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.603-612
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• 2004

본 시험은 우모분의 사료적 가치를 향상시키기 위하여 우모 단백질 분해균인 Bacillus sp.를 우모분에 접종하여 육계 단백질 공급원인 어분 및 대두박에 수준별로 대체하여 총 6처리구로 설정하였으며, 각 처리구당 3반복으로 임의배치하여 실시하였다. 시험사료 급여구의 증체량, 사료요구율, 영양소소화율, 분의 유해가스 함량 및 경제성을 조사. 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 사양시험 전기간(2${\sim}$5주령)의 증체량은 대조구가 1,622.7g으로 가장 높았으며, 다음은 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분으로 어분을 100% 대체한 구와 어분 100%+대두박 20% 대체구가 각각 1,572.0g과 1,563.9g의 순이었으며, 일반 우모분으로 어분을 100% 대체한 구는 1,078.3g으로 가장 낮았다(p<0.05). 건물소화율은 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분으로 어분100%+대두박 20% 대체구가 8046%로서 가장 우수하였으며(p<0.05), 조단백질 소화율은 대조구(57.49%)와 일반 우모분으로 대두박을 20% 대체한 구(60.42%)에서 가장 낮았다(p<0.05). Organic matter 소화율은 Bacillus sp.를 접종한 우모분으로 어분을 100% 대체한 구에서 59.00%로 가장 높았다(p<0.05). 3주령의 $H_2S$ 가스 발생량은 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분으로 어분 100%+대두박 20% 대체구와 일반 우모분으로 어분을 100% 대체한 구에서 각각 8.5ppm 및 7.1ppm으로 가장 낮았으며(p<0.05), $CH_4$ 가스는 대조구와 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분으로 어분을 100% 대체한 구와 일반 우모분으로 어분을 100% 대체한 구에서 각각 87.5ppm 및 62.5ppm으로 가장 낮았다(p<0.05). 5주령의 $H_2S$ 가스 발생량은 일반 우모분으로 어분을 100% 대체한 구와 일반 우모분으로 대두박을 20% 대체한 구에서 각각 62.4ppm과 58.2ppm으로 타 구에 비하여 높았으며(p<0.05), $CH_4$ 가스 발생량은 대조구를 포함한 모든 처리구에서 180.4${\sim}$208.3ppm으로 비슷하였다(P<0.05). 1kg증체에 대한 사료비는 대조구가 417원이었으나 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분으로 어분 100% 대체한 구는 384원으로서 가장 낮았으며, 대두박으로 20% 대체할 경우에는 558원으로서 가장 높게 나타났다. 즉, 1kg 증체에 대한 사료비를 대조구를 100으로 환산한 값과 비교하면 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분으로 어분을 100% 대체한 구는 92.1로서 7.9%가 이익이지만 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분으로 대두박을 20% 대체한 구는 133.8로서 33.8%가 불리하였다. 이상의 결과를 종합하면, keratin태 단백질의 분해 능력이 우수한 Bacillus sp.를 접종시킨 우모분을 broiler의 단백질 대체사료로 급여할 경우 생산성에는 Bacillus sp.를접종시킨 우모분으로 어분 전량 또는 어분 전량+대두박 20%대체가 가능하며 1kg 증체에 소요되는 비용에서 아주 경제적이었다.

• 보일러설비
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• 통권63호
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• pp.116-121
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• 1999

현재 우리가 일반적으로 사용하고 있는 석유, 석탄, 천연가스등의 연료는 전량 수입에 의존하고 있다. 또 지역적으로 편재돼 있어 안정적인 확보를 위한 국가차원의 고도화 전략이 요구되고 있다. 따라서 국제적인 환경규제에 대비하고 화석연료를 대체할 수 있는 신재생 에너지의 개발이 절실한 시점이다. 우리나라의 대체에너지 개발 현황 및 계획을 정리해 본다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.517-522
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• 2003

가스화 용융 기술은 주로 에너지 분야에 적용, 개발되어 온 기술로 폐기물의 에너지화라는 이론 연구에 머물러 왔지만, 최근에서야 효과적인 폐기물 이용을 위한 공정의 개발을 중심으로 발전되어 왔으며, 향후 연소반응에 근거한 공정을 점차 대체할 것으로 예측되고 있다. 폐기물을 대상으로 하는 가스화 용융 기술은 특히 환경 문제와 에너지 문제를 동시에 접근할 수 있는 것으로 가스화 공정을 거쳐 발생되는 생성가스에 포함된 유해 성분이 적고, 저급 에너지를 연료 가스나 연료유 둥의 고급에너지로 전환이 가능한 기술이다.(중략)

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.3-9
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• 1999

IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)에서 석탄가스화기는 기존 석탄화력발전소의 보일러를 대체하는 설비로서, 석탄가스화 공정의 해석은 매우 중요하다고 할 수 있다. 석탄가스화 공정은 탄종과 운전조건에 따라 반응특성의 편차가 매우 크기 때문에 탄종별 가스화 특성에 대한 정보의 확보는 필수적이라 할 수 있다. 그러나 국내에는 수입되는 다양한 석탄에 대한 가스화 특성에 대한 정보가 없는 실정이다.(중략)

• 기계저널
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• 제57권11호
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• pp.39-43
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• 2017

최근 정부의 친환경 에너지 정책에 따라 고효율 가스 복합 발전이 기존의 석탄 화력 복합 발전을 대체하는 추세에 있다. 발전용 가스터빈의 효율 향상에 따라 터빈 입구온도는 현재 $1,600^{\circ}C$에 이르러 가스터빈의 냉각 부하가 크게 증가되어 고온에서의 가스터빈 냉각 기술이 더욱 중요하게 되었다. 이 글에서는 고온에서 가스터빈 공기냉각 기구를 개발하고 냉각 성능 평가에 필요한 고온 풍동 시험설비 및 측정기술을 간략하게 소개하고자 한다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.39-44
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• 2002

배기가스의 규제가 전 세계적으로 강화되고 있는 가운데, 경유사용 디젤기관은 가솔린기관 보다 열효율이 높고 온실가스인 $CO_2$ 배출량이 적은 장점이 있으나, PM(입자상 물질)과 NO$_{x}$가 다량 배출되는 단점이 있다. 이들의 저감책으로서, 엔진개량, 연료분사장치의 고압화와 전자제어화, 배기 후처리기술의 적용 등 디젤기관의 고효율성을 손상시키지 않으면서, 배기공해를 대폭 저감하려는 연구가 활발히 추진되고 있으며, 한편으로는 디젤기관의 대체연료에 대한 연구가 활발히 추진되고 있다.(중략)

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제32권11호
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• pp.26-31
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• 2003

가스터빈/연료전지 혼합형 발전시스템은 고온형 연료전지 발전시스템의 산화제(공기) 공급부가 마이크로터빈으로 대체되어 고온고압의 공기가 연료전지로 공급되고 연료전지의 반응가스가 터빈을 구동하여 두 시스템이 동시에 서로 다른 방식으로 전력을 생산하는 시스템을 의미한다.

• 오토저널
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• 제6권4호
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• pp.1-5
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• 1984

이글에서는 다음의 내용에 대하여 알아보았다. 1. 자동차 장래의 엔진 고해특성 1) 가스터빈 2) 랭킨 사이클기관 3) 스터어링 기관 4) 대체연료 엔진