• Journal of the KSME
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• v.50 no.9
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• pp.43-46
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• 2010

석탄가스화 기술은 석탄가스화복합발전(IGCC), 석탄의 간접액화, 석탄합성가스를 사용한 메탄올 등 화학원료 생산, 천연합성가스(SNG) 생산에 핵심 되는 기술이다. 석탄가스화 기술의 역사는 100년이 넘었지만 현재 사용되는 기술은 반응시간과 규모, 온도 압력 측면 등에서 전혀 다르다. 석탄가스화 기술의 간략한 역사와 최근 석탄가스화 업계 동향, 석탄가스화 분야에서 추진되고 있는 미래기술의 방향을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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• pp.77-80
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• 2002

국내 대부분의 회처리장은 연안에 위치하고 또한 해수를 석탄회 이송수로 사용하고 있다. 따라서 석탄회 -염수의 상호작용에 의하여 석탄회가 풍화가 진행되고 석탄회내의 독성 미량원소 용출특성도 육상처리장과는 다르게 나타날 것으로 예상된다. 그러나, 염수와 석탄회의 반응에 의한 독성미량원소의 용출 및 거동, 그리고 석탄회의 풍화 진행양상에 대한 연구는 국내.외적으로 전무한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 연안 석탄회 매립장에서의 염수-석탄회 반응에 의한 독성미량원소의 용출 및 거동, 그리고 석탄회의 풍화 진행양상에 대한 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2002.05a
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• pp.70-73
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• 2002

국내 대부분의 회처리장은 연안에 위치하고 또한 해수를 석탄회 이송수로 사용하고 있다. 따라서 석탄회-염수의 상호작용에 하여 석탄회가 풍화가 진행되고 석탄회내의 독성 미량원소 용출특성도 육상처리장과는 다르게 나타날 것으로 예상된다. 염수와 석탄회의 반응에 의한 독성미량원소의 용출 및 거동, 그리고 석탄회의 풍화 진행양상에 대한 연구는 국내·외적으로 전무한 실정이다. 따라서, 본 역 구에서는 연안 석탄회 매립장에서의 염수-석탄회 반응에 의한 독성미량원소의 검출 및 거동, 그리고 석탄회의 풍화 진행양상에 대한 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1994.05a
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• pp.39-46
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• 1994

석탄이용공정에서 처음단계로 일어나는 열분해단계에 대한 석탄등급(Rank)의 영향을 고찰키 위해 Thermogravimetry/Mass Spectrometry 장치를 고안하여 실험하였다. 미국 아르곤국립연구소의 8개 표준석탄에 대하여 실험한 결과, 석탄내 각 성분들에 따라 석탄등급의 영향이 크게 차이남을 발견하였다. 따라서, 석탄내 각 성분들의 kinetic 변수들은 석탄등급에 무관하다는 기존의 가정은 석탄열분해반응의 상세모사시 적용할 수 없음이 실험적으로 확인되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.856-856
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• 2009

석유 및 천연가스를 대체하는 자원으로 석탄이 유망하다고 전망하고 있다. 미국에서는 6대 파괴력이 있는 기술로 청정석탄기술이 선정되었고, 한국에서도 15대 그린에너지 중 하나인 청정연료에 석탄전환기술이 포함되어 전략로드맵이 작성되고 있다. 국내에서 추진되고 있는 석탄기술은 석탄가스화를 기반으로 하고 있다. 석탄가스화는 고체연료인 석탄을 $1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서 산소와 반응시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스로 전환하는 기술이다. 석탄을 가스화하면 석탄에 포함된 불순물을 쉽고 완벽하게 제거할 수 있으며 특히 CO2 제거를 값싸게 할 수 있어 청정화가 가능하다. 최근 고유가를 겪으면서 열량이 높은 고급탄의 확보가 어려워지면서 가격이 낮고 수급이 용이한 저급탄을 활용하는 기술의 수요가 발생되어 국내에서 기업을 중심으로 저급탄을 고효율로 가스화하는 기술 개발이 시도되고 있다. 정제된 석탄가스는 성분을 조절하여 촉매에 의해 메탄으로 전환시킬 수 있고, 이렇게 제조된 가스를 합성천연가스(SNG)라 한다. 값싼 저급탄을 사용하면 SNG를 천연가스보다 저렴하게 생산할 수 있다. 국내 기업이 SNG 제조 실증시설을 도입하고, 동시에 핵심기술인 SNG 합성반응공정을 개발하는 사업을 추진하고 있다. 석탄가스를 촉매반응에 의해 디젤 및 �F싸로 전환하는 석탄간접액화기술은 현재 남아공 Sasol사에서 상업적으로 운전되고 있는 기술이나 국내로의 기술이전이 거의 불가능하다. 철을 기반으로 하는 고유 촉매와 scale-up이 가능한 반응기가 핵심인 기술로 국내에서 세미-파일럿급 액화공정 기술개발이 진행중이다. 전세계적으로 석탄액화공장의 수요가 현재의 15만배럴/일에서 2030년 240만배럴/일로 증가한다고 예측된다. 따라서 200조원 이상의 플랜트 시장이 기대되며 국산 가스화, SNG 및 액화기술로 상당부분의 시장을 장악하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1999.05a
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• pp.17-21
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• 1999

석탄가스화기는 IGCC의 핵심으로서 석탄을 고온에서 열분해 연소 및 가스화하여 연료가스인 저/중열량 가스(CO,H$_2$)로 전환하는 장치이며, Texaco,Destec 및 Shell 등 분류층 가스화기가 발전용으로서 개발중에 있다. 전력연구원에서는 가압분류층 가스화기(Pressured Drop Tube Furnance)를 이용하여 석탄의 가스화 특성을 연구하고 있다. 석탄가스화 공정은 탄종과 운전조건에 따라 그 반응 특성의 편차가 매우 심하고 가스화 특성 실험시 탄종이 자국위주로 되어 있어 우리나라에 많이 수입되는 석탄에 대한 가스화특성에 대한 정보가 많지 않다. 따라서 본 연구는 상용가스화기의 운전조건을 모사한 분위기하에서 석탄가스화 특성을 결정하는 것이 목적이며, Adaro탄을 대상으로 15기압 가압하에서 반응온도 140$0^{\circ}C$, 산소/석탄비 0~l.5, 석탄입자 45~63$mu extrm{m}$, 그리고 석탄 공급율은 6g/min으로 실험조건을 주어 산소/석탄비 변화시 탄소전환율 및 냉가스효율에 대한 석탄가스화 반응 특성을 평가하였다.(중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.107.2-107.2
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• 2010

고온건식탈황기술은 고온고압에서 석탄가스에 함유된 황화합물을 제거하는 기술로 석탄가스화에 의해 생성된 고온의 석탄가스의 열손실을 최소화하여 열효율이 높은 기술이다. 본 연구에서는 석탄으로부터 합성원유를 생산하는 0.3 배럴/일 규모 석탄액화(CTL)공정의 연계운전을 통하여 건식탈황공정의 성능을 평가하였다. 0.3 배럴/일 규모 석탄액화공정은 석탄가스화기, 건식탈황공정, 액화공정으로 구성되어 있으며 30 atm의 고압에서 운전된다. 건식탈황공정은 석탄가스화기와 액화공정 사이에 위치하여 석탄가스화로부터 생성된 석탄가스에 함유된 황화합물을 아연계 건식탈황제에 의해 제거한 후 액화반응기로 공급하여 황화합물에 의한 촉매의 피독을 막아주는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 두 개의 기포유동층 반응기로 구성된 탈황장치를 30 atm에서 운전이 가능하도록 수정/보완하여 실제 운전압력인 30 atm의 고압에서 연속운전을 수행하였다. 실험 결과 탈황효율은 99% 이상이며 탈황반응기 출구 황화합물의 농도는 1 ppmv 이하로 유지하였다.

• Mineral and Industry
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• v.15 no.2
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• pp.35-47
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• 2002

석탄자원이 사용되는 분야는 에너지원료 분야(연료)와 석탄화학원료 분야(비연료)로 대별된다. 에너지원료분야는 석탄의 대표적 이용분야로서 직접 연료로 사용되거나 발전에 의한 전기에너지로 변환 이용되는 경우이고 석탄화학원료분야는 석탄을 하나의 화학물질로 취급하여 고체. 액체, 기체 형태로거 이용되는 경우로서 연료의 경우보다 이용될 수 있는 조건과 과정이 까다로우며 그 소비량도 연료의 경우보다는 소규모이다. 석탄자원을 비 연료분야로 이용할 때 , 즉 석탄을 하나의 원료소재로서 이용할 때의 이용가능 분야에 대하여 알아보자 석탄은 유기질의 고체이므로 석유와 마찬가지로 탄화수소원으로서 여러 가지 용도로 사용될 수 있다. 현재까지 연구개발 또는 공업화된 석탄이용계통을 종합하여 나타내면 그림 1과 같다. 그림 1은 석탄이용의 관련기술을 합친 여러 가지 분류법 중에서 고체 기체, 액체로서의 이용을 중심으로 체계화한 것이다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.403-408
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• 1996

석탄화력발전소 폐기물인 석탄회와 요오드화 세슘의 반응특성을 DTA(Differential Thermal Analysis), TGA(Thermo-Gravimetric Analysis) 장치를 이용하여 분석하였다. 본연구에 사용된 석탄회는 85%의 실리카와 알루미나를 함유하고 있으며 Si/Al 몰비는 2.1 이었다. DTA와 TGA의 열분석 결과 CsI의 분해, 석탄회와 기체상 세슘의 반응 등으로 이루어져 있다. 석탄회와 CsI의 혼합물은 94$0^{\circ}C$ 이상에서 Pollucite 가 형성되었다. 반응생성물들의 SEM 분석결과 표면이 거칠며 bulky한 crystal 형태로서 구형의 석탄회와는 매우 다른 형상을 보였다. 석탄회는 요오드화세슘의 고정화를 위해서 적합한 알루미노규산염 원료물질들 중의 하나임을 확인하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.1 no.1
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• pp.135-151
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• 1992

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)