• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 1998.10a
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• pp.79-84
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• 1998

In this paper we show design and operation of 1MWth pulverized coal combustion test facility. The test facility is consists of coal feeding system, furnace and flue gas treatment system. The furnace is equipped with a top-fired burner in order to avoid influence of gravity on the coal particles. There are two part of vertical(VP) and horizontal pass(HP) at furnace. We can measure temperature and species of coal flames in vertical pass. Also, there is horizontally arranged section where investigation regarding corrosion and deposit formation will be carried out. The burner of combustor was externally air staging burner(EASB) type made by IFRF. The pulverized high bituminous(Blair athol) coal from Australia was used as fuel, and the particle size less than 80 ${\mu}m$ was 83.4%. Overall excess air ratio was 1.2.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.234-237
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• 2008

분류층 가스화기에서 가스화기 운전 온도는 슬래그의 원활한 배출과 가스화기 성능 등에 영향을 미친다. 가스화기 운전온도는 또한, 석탄 및 산소 소비량에도 영향을 미쳐 궁극적으로는 가스화 플랜트의 주요 설비 용량을 결정하는 주요 요인중의 하나이다. 가스화기 운전 온도가 일정수준 이상으로 증가할 경우 냉가스 효율이 저하되고 가스화 성능에 약 영향을 미친다. 본 논문에서는 Coal 및 Flux 공급장치, 슬래그 배출장치 당의 구성을 설명하고 Flux 투입량에 따른 슬래그 Tcv, 가스화기 성능 등을 예측하였다. 또한, 300MW IGCC 실증 가스화플랜트 엔지니어링을 위한 예비단계로 석회석 투입에 따른 Flux 공급장치를 포함한 Feeding 설비 용량, 슬래그처리설비 용량, 가스화기 내부 및 출구 적정온도를 예측하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.05a
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• pp.545-550
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• 2003

한국에너지기술연구원에서는 국내에서 개발된 연소배가스 처리기술의 상용화를 위한 실증용 설비구축 사업이 2002년부터 2005년까지 4년 동안 정부의 지원으로 추진 중에 있다. 본 사업은 시간당 1.0톤의 석탄 연소가 가능한 순환 유동층 연소보일러 및 부대 장치를 이용하여, 10,000 Nm$^3$/hr의 연소 배가스를 공급할 수 있는 설비와 개방형 실험실을 구축함과 동시에 전문가 집단에 의한 기술지원체계를 확립하는 것이 최종 목표이다.(중략)

• New & Renewable Energy
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• v.3 no.4
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• pp.90-97
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• 2007

Gasification has been regarded as a very important technology to decrease environmental pollution and to obtain higher efficiency. The coal gasification process converts carbon containing coal into a syngas, composed primarily of CO and $H_2$. And the coal syngas can be used as a source for power generation or chemical material production. This paper illustrates the opeartion characteristics and results of pilot-scale coal syngas production facilities. The entrained-bed pilot scale coal gasifier was operated normally in the temperature range of $1,300{\sim}1,400^{\circ}C,\;2{\sim}3kg/cm^2$ pressure. And Indonesian KPC coal produced syngas that has a composition of $46{\sim}54%\;CO,\;20{\sim}26%\;H_2,\;and\;5{\sim}8%\;CO_2$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.429-432
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• 2007

Gasification has been regarded as a very important technology to decrease environmental pollution and to obtain higher efficiency, The coal gasification process converts carbon containing coal into a syngas, composed primarily of CO and $H_2$. And the coal syngas can be used as a source for power generation or chemical material production. This paper illustrates the operation characteristics and results of pilot-scale coal syngas production facilities. The entrained-bed pilot scale coal gasifier was operated normally in the temperature range of $1,300{\sim}1,400^{\cdot}C$, $2{\sim}3kg/cm^2$ pressure. And Indonesian KPC coal produced syngas that has a composition of $46{\sim}54$% CO, $20{\sim}26$% $H_2$, and $5{\sim}8$% $CO_2$.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.23 no.11
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• pp.1464-1472
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• 1999

Design and operation of $1MW_{th}$ pulverized coal combustion testing facility are described. Also the influence of air staging on NOx emission and burnout of coal flames was investigated in this facility. The test facility consisted of coal feeding system, firing system and flue gas treatment system. A top-fired externally air staging burner was adopted in order to avoid influence of gravity on the coal particles and for easy maintenance. Distribution of temperature and chemical species concentration of coal flames could be measured in vertical pass of furnace. Main fuel was pulverized (83.4% less than $80{\mu}m$) Australian high bituminous coal. From variety of test conditions, overall excess air ratio was selected at 1.2(20% excess air). Tho study showed that increasing the staged air resulted in lower NOx omission, and it was suggested to be more than 40% of the total combustion air for the substantial NOx reduction. Sufficient burnout was not achievable when NOx emission was less than 500ppm. Also, the amount of core air did not influence tho NOx reduction.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.867-870
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• 2009

일반적으로 내화재의 내침식성은 크롬 함량이 증가함에 따라 향상되는 특성을 가지는데, 본 연구에서는 이러한 크롬 내화재의 물성을 보다 향상시키기 위하여 인산염 화합물인 $AlPO_4$를 첨가하는 실험을 진행하였으며, 이러한 실험 결과 선정된 $AlPO_4$ 1% 첨가 크롬 내화재를 대상으로 캐스타블 및 브릭 형태로 각각 제작하였을 때 내침식 특성에 대해 회전 침식 시험장치를 이용한 실험을 실시하였는데, 실험 결과 캐스타블에 비해 브릭 내화재가 내침식성이 우수하지만 일부 spalling이 발생하는 것으로 파악되었다. 그리고, 가스화기로의 석탄 공급 방식에 따라 내화재 벽면에서 발생하는 석탄입자에 의한 내화재 침식 정도에 대한 전산해석을 수행한 결과 top feeding에 비해 side feeding 방식이 내화재 전면에 걸쳐 침식 현상이 크게 발생할 것으로 예측되어 보다 크롬 함량이 많은 내화재를 선정해야 할 것으로 평가되었다.

• The Science & Technology
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• v.9 no.5 s.84
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• pp.51-54
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• 1976

과학과 기술이 발달하고 생활수준이 높아질수록 에너지의 소비량은 누증된다. 이 중에도 특히 열에너지는 대부분 석유나 석탄에 의존할 수 밖에 없는 것이 우리나라의 실정인 것이다. 우리나라의 에너지 총소비량 54.169억둔(1975년도 상공부 에너지개발과 발표)을 어떻게 얼마나 석유와 석탄으로 충당해 나갈 수 있느냐가 문제인 것이다. 석유파동으로 한번 큰 쇼크를 받었었다. 석탄의 매장량에도 한계가 있다. 여기서 이에 대체할 수 있는 방법이 없을까 해서 온 세계는 태양열발전을 서두루고 천연개스 발전 또는 지하석유자원발굴에 혈안이 되고 있다. 그런데 아직까지도 효율이 좋고 필요한 양을 자유로히 입수할 수 있는 석유등의 화석연료가 있기 때문에 새로운 연료자원의 개발이나 보급이 잘 안되는 원인의 하나였다 하겠다. 그러나 오늘날 점점 석유는 양적 한계와 제적이 심해질 뿐 아니라 언제또 공급에 제동이 걸릴지 모르고 격증하는 에너지를 보완하기 위해서는 새로운 에너지원의 개발을 서두루지 않으면 않되게 된 것이다. 자연자원중에서도 원료공급량이 풍부하고 비교적 간단한 시설로 얻어지는 메탄개스를 이용해보자는 계획이 지난 '69년도부터 산림녹화, 농촌연료해결, 환경개선등을 위해 정부시책의 일환으로 전국 농촌에 「메탄개스」이용을 관장해 왔다. 그러나 경제적부담이 힘겨운 농가사정과 시설상의 불합리, 관리의 불편등으로 호흥을 못받고 있는 실정이다. 여기서 이러한 여러가지 미비점을 과학적인 분석과 연구를 거듭하여 마침내 실용가능성을 보인 창원탱크 Co.(허범진씨)의 삼원식 메탄개스 발삼정화조라 하겠다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.4
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• pp.553-559
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• 1999

This study has been implemented to investigate various characteristics of coals which are imported from abroad. KIER has developed 1 T/D bench-scale unit, entrained-flow coal-slurry gasification technology to investigate the followings: 1) to assess the appropriate foreign coals for gasification. 2) to establish the data base for gasification phenomena, 3) to minimize the technical risks prior to introduction of commercial scaled IGCC power plant, 4) to develop essential key technologies and to establish operational experiences for coal gasification. The foreign coals used in the gasification are Cyprus and Alaska coals from U. S. A. Cyprus coal(bituminous) and Alaska coal (lignite) were shown about 1.29$0^{\circ}C$. The concentrations of coal-slurry for Cyprus were maintained up to 58%, 62% and 65% in order to enable to feed satisfactorily it into the gasifier without any other problems at feeding systems. However, the Alaska coal was unable to maintain slurry concentration over the 60% due to its high viscosity. During the experiments, $O_2/coal$ ratios in both coals ere maintained from 0.6~1.2, but especially Alaska coal was required excessive oxygen feed due to its high ingerent moisture contents. During the experiments with two different coals, the concentrations of syngas $(H_2+CO)$ were shown as 40~62%, and the heating value of syngas were detected as 1,400~2,050 kcal/N㎥

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.78-78
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• 2023

기후변화 위기는 유사 이래 인류가 직면한 가장 큰 도전으로 범정부적 글로벌 문제로서 이를 해결하기 위한 다양한 정책들이 범국가 차원 혹은 세계적 기업들에 의해 발표 혹은 시행되고 있다. 이러한 기후변화위기와 탄소배출 저감을 위한 대표적인 대응 방안 중 하나가 바로 재생에너지의 확대·보급 노력이다. 그러나 재생에너지는 날씨와 계절 등 자연환경의 영향을 받는 에너지원으로써 간헐성, 변동성을 가지므로, 시간대별 발전량 예측과 전력공급 안정성에 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 재생에너지 발전은 석탄화력 발전과 달리 전력의 수요와 공급의 균형을 위한 에너지저장장치(Energy Storage System, 이하 ESS)가 있어야 한다. ESS는 전력공급 안정성 향상과 전력 수급의 유연성을 제공하는 장점이 있지만, 초기 설치비용이 높은 단점이 있다. 특히, 배터리 기반 ESS의 경우 높은 구축 비용과 한정적인 충. 방전수명으로 인하여 대용량 ESS로써의 역할 수행에는 분명한 한계가 있다. 하지만 재생에너지와 연계한 ESS로 양수발전댐을 활용할 경우 장주기, 장수명, 대용량 에너지 저장에 매우 합리적인 수단으로 판단되었다. 다만, 양수발전 댐 구축에는 토목공사로 인한 환경 훼손이라는 문제점도 존재한다. 본 고에서는 지역 분산형 소규모 양수발전(Pumped Storage Hydropower, 이하 PSH)댐 구축 및 운영기술 개발을 통해 지역 전력공급과 전력 수급을 조절하면서 변동성 재생에너지를 안정적으로 사용할 수 있는 방안을 소개하고자 한다. 특히, 해당 기술은 지역별 특성에 맞춰 유연하게 설치할 수 있으며, 대규모 토목공사로 의한 환경적 부작용을 최소화할 수 있다. 또한 소규모 PSH는 지역의 저수지 및 수자원을 이용하여 에너지를 저장함으로써 변동성 큰 재생에너지의 유연화 대응과 동시에 안정적인 에너지 공급이 가능하다. 본 고에서는 재생에너지의 확대·보급에 따른 문제점과 대표적 ESS 기술들을 분석·소개한다. 지역분산형 소규모 PSH 기술개발 연구기획 내용 소개를 통하여 전력 생산 및 공급의 탈중앙화를 달성하고, 지역별 변동성 재생에너지의 안정적 활용과 지역 전력공급 특성 및 전력 수급에 대응할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.