• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1306-1308
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• 2002

본 논문에서는 태양광-풍력 복합발전시스템의 구성에 있어서 태양전지 어레이, 풍력발전기 및 축전지의 최적 용량 결정방법에 관하여 연구하였다. 본 연구에서는 서울지역의 일사량 및 풍속 데이터를 사용하여 일사량과 풍속의 확률밀도함수를 구하였고, 또한 태양전지와 풍력발전기의 파라미터를 사용하여 복합발전시스템의 평균출력을 예측하였다. 이 평균출력과 도시지역 주택 수용가의 전형적인 부하패턴을 고려하여 태양광-풍력 복합발전시스템을 구성할 경우 태양전지 어레이, 풍력발전기 및 축전지의 용량을 최적으로 결정하는 방법에 관하여 연구하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.333-338
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• 2006

본 연구는 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 도서지역에 신 재생에너지원의 조합으로 구성 된 발전시스템 보급의 경제성 분석을 검토해 보았다. 분석 대상 도서는 에너지 기술연구원의 풍속분포자료를 근거로 추자도, 거문도, 영산도를 선정하였으며, 풍속 그 외 일사량, 부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하고 시스템 구성 발전기 들의 비용 자료는 해외 시장의 자료를 이용하였다. 분석을 위한 도구로는 도서지 역 에서 단독으로 운영되는 신 재생복합 전력시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용 중인 Homer를 사용하였다. 분석 결과, 추자도와 거문도 지역에 신 재생복합 전력시스템을 도입 할 경우에는 도서지역의 신 재생복합 전력시스템 보급이 경제 적인 사업으로 나타났지만 신 재생에너지 원인 풍속이 낮은 값을 가지는 영산도의 경우에는 신 재생복합 전력시스템의 보급이 디젤발전기만 운영 할 경우보다 발전 단가를 높인다. 즉, 신 재생에너지 원이 조건에 맞을 경우에는 도서지역의 신 재생복합 전력시스템 보급이 경제 적인 사업이라고 볼 수 있지만 영산도의 경우와 같이 그렇지 않을 경우엔 기존의 시스템보다 발전단가를 높일 수 있으므로 도서지역에 대한 충분한 모니터링을 거친 후에 부지를 선정 해야 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.517-518
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• 2006

본 논문은 태양광과 풍력, 축전지 시스템으로 구성된 계통연계형 복합 분산전원 시스템의 구성과 실험 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하고자하는 계통연계형 태양광-풍력-축전지 복합 분산전원 시스템은 태양광 발전 시스템과 풍력 발전 시스템을 에너지원으로 사용하였으며 에너지 저장장치로는 축전지 시스템을 사용하였다. 태앙광 발전 시스템과 풍력 발전 시스템, 축전지 시스템은 모두 공통 직류단에 연결되어 있으며 계통과 연계운전을 위한 계통연계 인버터 시스템을 공통 직류단과 계통 연계점 사이에 적용하여 연계점의 출력을 제어하였다. 또한 분산전원 통합제어 시스템을 개발하여 전체 복합 분산전원 시스템의 출력과 각 모듈의 상태를 감시, 제어하는 기능을 하도록 하였다. 개발된 복합 분산전원 시스템에 전력 평준화 알고리즘을 적용한 실험 결과의 제시를 통해 제작된 시스템과 전력 평준화 알고리즘의 유용성을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 복합 분산전원 시스템은 복수의 에너지원을 이용하므로 전력공급의 신뢰도를 향상시킬 수 있어 상용전력이 공급되지 않는 도서지역 등에 단독 운전용으로 적용이 가능하다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.187-191
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• 2002

현재 석탄의 액화 및 가스화에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며 경제성과 환경문제에 우수한 성능을 보이는 석탄가스화 복합발전 시스템(PFBC, Pressurized Fluidized-Bed Combustion)이 부각되고 있다. 가압유동층 복합발전 시스템은 약 6~10기압 및 석탄 연소열에 의한 750~90$0^{\circ}C$의 고온고압의 연소기체를 가스터빈에 사용하여 증기터빈과 함께 복합발전을 한다.(중략)

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.71-78
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• 2015

본 논문에서는 복합발전시스템을 구성하는 각 단위 구성품의 교체비용이 변화할 때 각 단위 구성품의 용량 및 전체시스템의 경제성이 얼마나 변화하는지를 나타내는 민감도 분석을 수행하는 방법을 제시한다. 민감도 분석에는 복합발전시스템 경제 분석용 툴인 HOMER를 이용한다. 민감도 분석을 통해 교체비용 변화에 대해 민감도가 높은 구성품의 비중이 최소화 되게 설계하거나 예상되는 가격변동을 사전에 고려함으로써 복합발전시스템의 경제성을 최적화할 수 있으며, 민감도가 높은 구성품의 비중을 낮추기 위한 다른 조합의 복합 발전시스템 구성에 대한 정보도 제공할 수 있다. 민감도 분석의 예로서 주택용 부하 모델에 대해 HOMER에서 제공되는 일반적인 데이터를 사용하여 각 구성품 교체비용에 대한 용량 및 경제성 민감도를 정량적으로 분석하였다.

• 열병합발전
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• 통권22호
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• pp.28-33
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• 2001

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.816-819
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• 2007

국내에서 IGCC 플랜트의 복합발전시스템의 평가는 여러 분야별로 진행되어 왔다. 크게 살펴보면 다음과 같다. 첫 번째는 가스터빈 쪽의 기술이다. 즉, 기존 천연가스를 이용하는 가스터빈을 어떻게 하면 석탄가스를 사용하는 IGCC 플랜트에 적합하게 맞출 것인가 하는 문제이다. 두 번째는 효율을 어떻게 하면 높일 수 있는가의 문제로서 석탄의 종류, 가스화 방법을 효율적으로 선택, HRSG(heat recovery steam generator)를 효율적으로 설계, 그리고 정제공정에서의 에너지 소비를 줄이는 분야였다. 세 번째는 어떻게 하면 오염을 줄일까의 문제로서 질소나 스팀 분사를 연계하여 NOx를 감소시키고 정제 공정에 사용되는 촉매를 개발한다던지 공정을 발달시키는 분야였다. 이 외에도 여러 종류의 연구가 이 분야에서 있었으나 주로 설계 분야의 연구가 주되였다. 이것은 발전소의 건설을 위한 초기 단계로서 당연한 결과일 수 있다. 그러나, 지금 IGCC 플랜트가 건설되는 과정에 있으므로 우리나라 전력계통 연계와의 문제도 생각해보아야 한다고 생각한다. 따라서 이번 연구에서는 IGCC 플랜트 운영의 불확실성이 약간이라도 존재하기에 이 플랜트가 기저발전 보다는 첨두발전 쪽이나 태양열/광발전, 풍력발전 등 다른 신재생에너지 자원처럼 독립된 전력 시스템으로 운영될 것이라 생각하고 이렇게 운영될 때는 발전소의 부하률의 변화가 심할 수 있다는 가정하에 플랜트의 부하률에 따른 석탄의 합성가스, 연료가스 전환량 및 전환효율 및 발전량 및 발전효율을 전산모사를 통해 예측해보았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1589-1590
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• 2007

본 논문에서는 대체에너지 발전시스템이 포함되는 복합발전시스템의 구성 및 운전 특성 등을 분석하고 종합적인 엔지니어링 기술 확보에 필요한 Hardware-in-the-loop(HIL) Simulator의 구조를 제시하며 이를 효율적으로 제어할 수 있는 운영 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 HIL Simulator는 복합발전 시스템을 구성하는 서브시스템의 제어기를 설계하는데 유용하게 사용할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.159-165
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• 1999

복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권3호
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• pp.194-202
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• 2016

본 연구에서는 10 MW급 부유식 파력-풍력 복합발전 시스템의 플랫폼 초기 개념설계를 위해 유한요소해석 기반 위상 최적화를 검토하였다. 실제 파력-풍력 복합발전 시스템 플랫폼의 위상최적화를 수행하기 전에 단순화된 구조설계 문제를 이용하여 효율적인 위상최적화 이론을 확인하고자 밀도법과 균질화설계법의 두 가지 위상최적화 이론을 적용하였다. 단순화된 설계 문제의 결과로부터 균질화설계법 이론을 파력-풍력 복합발전 시스템의 플랫폼 위상최적화에 적용하였다. 파력-풍력 복합발전 시스템의 플랫폼 개념설계를 위해서 유한요소해석 모델을 생성하고 설치해역의 해양환경하중을 고려하여 구조해석을 수행하였다. 설계파 및 조류와 같은 해양환경하중으로부터 기인하는 플랫폼 상의 압력과 계류삭의 인장력을 산출하기 위하여 동수력학 해석을 수행하였다. 구조해석을 위한 하중조건은 부유체 동수력학 해석으로부터의 결과와 파력-풍력 복합발전 시스템 중량을 고려하였고, 경계조건은 관성제거법을 사용하여 구현하였다. 밀도법 기반 파력-풍력 복합발전 시스템 플랫폼의 위상최적화 결과로부터 개념설계 단계에서 주요 구조부재의 배치방안을 제시하였다. 본 연구결과로부터 위상최적화는 부유식 파력-풍력 복합발전 시스템과 같은 새로운 형식의 해양구조물 개발에 있어서 주요 구조부재 배치의 개념설계에 대해 유용한 설계도구임을 확인하였다.