• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3619-3626
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• 2015

본 연구대상인 화력발전소 석탄저장고는 우리나라 발전 산업 현장 중에서 원자력, 화력 등을 포함한 건축물 중 그 규모면에서 가장 크다. 이 옥내형 석탄저장고는 축구장 6개 크기의 평면에 높이가 73m인 mass volume이다. 또한 구조 및 기능적 요소가 미적요소보다 우선이므로 구조적 안전성과 기능적 석탄저장을 위해 중앙 옹벽과 부벽 합산이 $75,000m^3$에 달하는 콘크리트와 11,744ton의 PEB시스템을 이용한 철골을 사용하여 장대한 공간을 창출할 수 있게 설계되었다. 따라서 옥내형 석탄저장고에 적용된 옹벽과 철골구조에 대한 설계조건과 PEB 시스템의 특징 및 시공에 따른 주요 공정 특이사항을 조사하고, 아울러 이들 주요 공정상에 요구되는 시험 사항에 대해서 조사함으로써 이와 유사하게 지어질 옥내형 석탄저장고에 대한 설계조건과 기준 등을 제시하는 것이 본 연구의 목적이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.130-130
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• 2015

전력부문은 전력생산 및 공급과정에서 다양한 환경피해를 유발하는 등 사회적으로 많은 비용을 야기하고 있으나, 생산원가 위주의 현재의 전력가격 책정방식은 환경비용 등의 사회적비용을 제대로 반영하고 있지 못하고 있다. 이는 최적의 발전원구성 및 사회적으로 효율적인 전력공급의 장애 요인이 되고 있다. 주요 발전원에 대한 환경적 가치를 추정하기 위하여 본 연구는 주요 발전원의 전력생산을 수력발전으로 대체하는 것에 대한 지불의사액을 추정하였다. 조건부가치평가법을 적용한 결과, 원자력발전, 석탄화력발전, 가스화력발전 대비 수력발전은 상당히 높은 환경적 가치를 지니고 있는 것으로 나타났다. 따라서, 전력의 도매거래 시 수력발전의 친환경적 가치를 반영하여 향후 적절한 가격을 보장해야 할 필요가 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.561_562
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• 2009

발전부문 배출권 모의거래는 배출권 거래제 도입시 발전부부문에 미치는 영향 분석을 통해 발전부문의 대응전략을 수립하기 위한 목적으로 2008년에 전력거래소가 주관하여 발전5사(남동, 중부, 서부, 동서, 남부)가 주요 참여사로 하여 국내최초로 국내실정에 맞는 배출권 모의거래를 시행하였다. 모의거래에서는 2가지의 시나리오를 설정하였다. 시나리오 I은 최소발전량 발전, 시나리오 II는 총발전운영계획량과 발전실적량을 일치토록하는 전제조건을 설정하였다. 그 결과 시나리오 I에서 모든 참여사는 최소 조건을 충족하도록 발전하는 전략적 행위로 인하여 전력공급지장이 발생하였고, 시나리오 II는 온실가스 배출량이 적은 LNG발전소의 발전량은 증가시키고, 온실가스량이 많은 석탄화력은 증가 운전토록하는 전략적 행위를 취함으로써 발전원가의 상승으로 인하여 전력가격이 상승하는 결과를 초래하였다. 따라서 향후 우리나라에 배출권 거래제 도입될 경우에 대비하여 전력시장과 연계한 배출권 거래제의 다양한 시뮬레이션이 필요하다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.298-305
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• 2014

석탄에 포함되어 있는 회분은 환경오염을 유발시킬 수 있으며, 고온에서 운전되는 발전 설비에 융착되어 열전달 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 알칼리나 산, 또는 유기 용매를 이용하여 석탄 내의 회분을 제거하기 위한 연구와 함께 무회분 석탄을 이용한 석탄화력 발전 및 석탄가스화 복합발전에 대한 타당성 연구가 활발히 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 200 ppm급 무회분 석탄을 석탄가스화 발전에 이용하기 위해서 필요한 가스화기 운전조건을 ASPEN $Plus^{(R)}$ 공정모사의 민감도 해석을 바탕으로 도출하였다. 특히 석탄가스화 공정은 열분해, 휘발분 연소, 촤 가스화 공정으로 나누어 해석을 진행하였으며, 1.5 톤일급 비용융(non-slagging) 가스화기의 크기 및 운전 조건을 반영하여 모델링 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1668_1669
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• 2009

보일러 연료제어의 근본 목적은 보일러 입력에너지와 출력에너지 간의 평형을 유지하는 것이다. 보일러 출력에너지는 유출증기가 가지고 나가는 총 에너지에 해당하고, 입력에너지는 보일러에 공급되는 연료의 연소에 의해 발생하는 열 에너지에 해당한다. 보일러 연료의 공급과 연소제어에는 여러 가지 변수가 상존하고 있으며, 이 변수들의 영향을 잘 반영하여 필요한 연료량을 실시간으로 정확히 제어하는 것이 결코 쉬운과제가 아니다. 석탄연소발전소의 주연료는 당연히 석탄이며 석탄을 입자가 매우 적은 미분탄으로 가공해서 연소하는 '미분탄 연소방식'을 많이 사용한다. 석탄의 공급과 연소에 영향을 미치는 인자로는 도입 탄종 변화에 따른 발열량, 수분함유량, 기타 성분의 변화가 있으며, 미분기 특성 및 성능변화, 연소용 공기 공급상태 변동에 따른 연소상태변화 등을 들 수 있다. 이 논문에서는 국내 석탄화력 발전소에서 가장 많이 사용하고 있는 전형적인 보일러 연료제어 전략과 알고리듬을 분석하였으며, 여기서 습득한 이론을 바탕으로 내년에는 실제 발전소에 적용할 연료제어로직을 설계할 예정이다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.179-188
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• 2019

석탄화력 발전시 석탄은 석탄회로 발생하게 되는데 비회(fly ash)가 80%, 저회(bottom ash)가 20% 비율로 발생된다. 그러나 이들 대부분은 재활용되지 못하고 매립장에 전량 폐기되고 있고, 비회 및 저희를 매립하는 매립장이 포화될 경우 새로운 대체 매립장을 건설하지 못하는 한 석탄화력발전소의 운영을 중지해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 비회를 재활용하여 자원화하기 위해 습식 부유선별기술(부선과정)을 이용하여 비회 내 유용성분{미연탄소(unburned carbon, UC), 뮬라이트(ceramic microsphere, CM), 실리카(cleaned ash, CA)}을 회수하였으며, 회수된 유용성분들의 특성분석으로 산업 소재로 재활용 가능성을 조사하였다. 비회로부터 회수된 유용성분의 회수율은 UC 92.10%, CM 75.75%, CA 69.71%로 부선과정을 통하여 UC가 다른 성분보다 회수율이 16 ~ 22% 더 우수한 것으로 나타났다. UC의 연소가능성분(combustible component, CC)은 52.54wt%, 발열량도 $4,232kcal\;kg^{-1}$로 높아서 석탄 기준 C의 함량 100%일 경우 $8,100kcal\;kg^{-1}$로 감안할 때 산업용 연료로 사용이 가능할 것으로 사료된다. CM과 CA의 분리는 pH의 영향으로 UC 보다는 화학적 분리가 효과적이었으며, 회수된 CA의 $SiO_2$ 함량은 78.66wt%, CM의 $SiO_2$ 함량은 53.55wt%로 나타나 산업용 소재로 재활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제17권2호
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• pp.54-66
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• 2008

2005년 2월 16일 발효된 교토의정서 체제에서 부속서 I 에 포함된 선진국들은 온실가스에 대하여 2008년부터 2012년까지 연간 1990년 대비 년 평균 5.2%를 감축하도록 목표량을 규정하였다. 이러한 목표량을 달성하기 위하여 EU등의 국가는 배출권 거래제도 및 청정개발체제(CDM)사업 등 온실가스를 저감하기 위하여 힘쓰고 있다. 교토-의정서 1차 공약기간 중에서 온실가스 감축목표를 부여받지 않은 OECD국가는 우리나라와 멕시코 두 나라 뿐이며, 이산화탄소 배출량 9위인 우리나라에 2차 공약기간(2013년$\sim$2017년)부터 의무저감에 대한 국제적 압력이 가중되고 있다. 본 연구에서는 탄소세를 변화시키면서 발전소 건설의 변화와 그에 따른 $CO_2$ 저감량을 계산하고, 시나리오 별 석탄가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle; IGCC)과 $CO_2$ 저감장치 설치 발전소의 진입경쟁에 대하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과 탄소세가 증가하더라도 원자력발전소의 건설이 무조건 증가하는 것이 아니라 일정한 비율만을 차지하고, 석탄화력발전소의 감소비중을 LNG 복합화력이 차지하는 것을 알 수 있었으며, IGCC와 같은 대안 기술이 존재한다면 석탄화력의 감소비중의 일부를 차지한다.

• 플랜트 저널
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• 제11권3호
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• pp.46-52
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• 2015

200MWe 순환유동층보일러인 A화력발전소는 정부정책에 의해 국내 무연탄만을 연료로 배정받아 운영되었다. 하지만 무연탄에 대한 민간수요 증가에 따른 정부의 정책변경에 따라 유 무연탄 혼탄을 2000년대 후반부터 시행하고 있다. 하지만 기동시 석탄 투입온도는 여전히 무연탄 전소시의 기준온도인 $600^{\circ}C$에 석탄을 투입하고 있는 실정이라 기동시간 지연의 한 원인으로 작용하고 있고 기동 중 소요되는 경유의 과다소비라는 고질적인 문제점을 안고 있다. 이에 본 연구에서는 A화력에서 사용되는 석탄에 대한 공업분석과 원소분석을 통하여 비교적 휘발분이 많고 반응성이 좋은 러시아산 유연탄(Suek) 연소에 따른 경유에서 석탄으로의 연료교체시 경제적인 시점을 예측하였다. 실험결과 러시아산 유연탄 (Suek) 연소시 투입가능온도는 연소전환율이 90%이상이 되는 연소최대온도($426^{\circ}C$)가 기술적, 경제적으로 가장 적합한 것으로 예상하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권2호
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• pp.37-47
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• 2020

베트남은 화력발전을 중심으로 한 발전용량 확보 계획을 추진 중이며, 석탄화력발전소로부터 배출되는 석탄재의 대량처리 방안 확보가 시급한 실정이다. 이 연구는 베트남에서 발생하는 석탄재 중 미연탄소 함량이 높아 재활용이 어려운 저품위 비산재의 미연탄소 함량을 국제 비산재 활용기준인 6% 미만으로 낮추는 것을 목표로 하였다. 저품위 비산재를 배출하는 발전소의 비산재 품질을 조사한 결과, 비산재의 미연탄소 함량은 5.3~23.6%로 미연탄소 함량이 높고 불규칙하였다. 공기분급과 정전선별을 적용하여 비산재를 처리한 결과, 미연탄소 함량 9.8%까지는 분급 단일공정으로, 23.6%까지의 비산재는 분급과 정전선별로 구성된 복합공정으로 미연탄소 함량을 6% 미만으로 감소시킬 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.462-463
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• 2019

본 논문에서 연구하는 방안은 석탄 화력발전소의 옥내 저탄장 석탄의 자연발화를 예방하기 위한 방법으로, 석탄의 자연발화를 사전에 감지하여 발화 장소의 위치를 알람서비스를 할 수 있게 하기 위한 위치 확인 방안으로 사물인터넷기술(IoT)과 센서기술을 접목하여 석탄의 저장소의 온도를 24시간 모니터링을 통해 전체 저장된 석탄의 온도변화를 감지하는 것이다.