• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.361-363
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• 2008

탄소 개질반응은 $1200^{\circ}C$(도1) 이상에서 모든 탄화물질과 수분 또는 $CO_2$ 사이에서 흡열/환원반응이 일어나서 합성가스를 생성한다. 개질반응로는 산화반응로와 연결되어, 수소가스와 CO 가스의 혼합인,합성가스가 산화반응로 내에서 산소가스와 연소하여 열과 $H_2O+CO_2$를 생성하여 환원 반응로 내로 유입되어, 환원 반응로를 $1200^{\circ}C$ 이상으로 유지하고, $H_2O$와 $CO_2$는 석탄 속의 모든 탄소를 CO로 개질한다(도2). 동시에 수소가스가 생성되어 합성가스를 생성하게 된다. 석탄 속의 비탄소 물질인 슬래그(Slag)는 개질로 내에 남게 되는데, 개질로를 슬래그 융점(non-fluid point) 이하에서 고체상태로 포집함으로서 Fly-ash로 처리된다. 개질로 내의 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$(석탄 슬래그 융점)로 유지함으로서 개질반응이 지속되어 합성가스가 생성된다. IGCC 시스템에서는 합성가스를 가스터빈 속에서 $O_2E가스와 연소하여 고온의 가스를 생성하여 터빈을 가동해 발전을 하고 배출가스를 $1500{\sim}1700^{\circ}C$에서 배출한다. 재래식 IGCC(도4)에서는 ${\sim}1500^{\circ}C$의 배출가스를 열교환 시스템에 의해 증기를 생성하여 Steam turbine(증기터빈)을 가동하여 추가 전력을 생산했다. 그러나 본 시스템에서는 배출가스(증기와 $CO_2E 가스)를 위의 개질로에 유입하여 개질로 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$로 유지함으로서 더 많은 합성가스를 생성 하게 된다(도3). 이렇게 하여 Oxidation-reduction cycle을 형성하게 된다. 새로운 IGCC 시스템에서 가스 터빈의 배출가스가 석탄 개질로에 연결되고 석탄개질로의 합성가스 출구가 가스터빈의 가스 입구에 연결됨으로서,외부에너지 주입 없이 지속 가능한 가스화 반응과 터빈 사이클(Cycle)을 완성하여 IGCC 시스템의 석탄 열효율을 1단계 상승시켰다. 이렇게 설계된 석탄가스화기는 Lurgi형 석탄가스화 기와 달리 석탄개질반응의 효율을 높일 수 있고, 슬래그 처리가 간단하기 때문에 석탄가스화기가 소형화 될 수 있으며 슬래그(Slag)용융에 따른 석탄가스화기의 외벽손상을 피할 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.4
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• pp.439-447
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• 2012

Solid oxide fuel cell/gas turbine hybrid systems that use three gas turbines having different power outputs were devised and their performance was compared. The power shares of the gas turbine and fuel cell and the net system efficiency were compared among the three systems, and their variations with the design fuel cell temperature were investigated. The system efficiency was predicted to be insensitive to the fuel cell temperature in the sub-MW system, but it increased with increasing fuel cell temperature in both the multi-MW and hundred-MW systems. The influence of air bypass around the fuel cell on the system performance was also investigated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.371-378
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• 2015

Range extenders, which are power generation systems driven by small engines, extend the driving distance and time of electric vehicles (EVs) through continuous charging of batteries. The currently used range extenders with gasoline engines pose limitations with regard to the realization of high-power compact systems, owing to their complex structure and low energy density. In contrast, micro gas turbine (MGT) range extenders (MGT power packs) possess high power and low weight, and can therefore be significantly reduced in size despite increase in speed. In this study, an MGT power pack for the range extenders of EVs was developed using a turbo-prop micro turbine, an alternator for passenger vehicles and electric batteries. The operating characteristics of the MGT power pack were measured through a series of experiments conducted under electrical no-load and load conditions. Their power generation performance and efficiency were measured under various electrical loads and power transmission gear ratios. From the results, electrical load was found to have no influence on power generation performance. The maximum electrical power output was 0.8 kW at a core turbine speed of 150 krpm, and the application of 3:1 reduction gear to the turbine output shaft increased the power to 1.5 kW by 88%. This implies that the test results demonstrated stable power generation performance of the MGT power pack regardless of vehicle load changes, thus revealing its feasibility for use with the range extenders of EVs.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.325-328
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• 2007

In this study, intended to high flight condition test, air flow test and environmental condition test of Small-sized Gas Turbine (including auxiliary power utility - APU) improve preexisting large size test stand C-9N(SCIAM) in Russia. In the process of developing C-9N test stand, this study includes conceptual design approach. This test stand consists of environmental condition, thermostat, cooling/drying, thrust measuring system and SAR (system of automatic regulation).

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.539-540
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• 2006

소형 열병합 (CHP, Combined Heat & Power)은 발전 용량이 1MW 이하인 발전 시스템을 지칭하는 용어로, 전기와 더불어 원동기에서 발생한 폐열을 회수하여 사용한 수 있는 발전 시스템을 말한다. 대표적인 원동기로서는 가스 엔진, 터빈, 마이크로 터빈, 연료 전지 등이 있다. 소형 열병합 시스템은 폐열 회수의 특징으로 기존 시스템에 비해 50% 이상의 에너지 이용 효율이 높으며, 기존의 대형 발전 시스템에서 필연적으로 존재하는 송전 및 배전 손실이 존재하지 않는 수요지 발전의 특징도 갖고 있어서 연료 절약형 에너지 생산 시스템으로서의 높은 가치를 가지고 있다. 또 다른 장점으로 열병합 발전 시스템은 여름철의 최대 전력 부하를 제거하는 역할을 할 수 있음으로 국가 전력 수요 공급의 안정화에 기여하는 바가 크다. 본 논문에서는 최근에 개발된 325kW급 열병합 가스엔진 발전 시스템의 주제어를 담당하는 통합 제어 장치의 개발과 소형 열병합 시스템의 시험 결과에 대해서 소개한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.75-82
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• 2007

In advanced countries, a gas turbine engine is developed to use in aircraft, vessels, and target weapons. Our nation also passed the level of producing engine components and now, we are developing small-sized gas turbine engine. The most important point of the gas turbine engine, the engine control technique, is evaded by the advanced nations. This document contains the research about the development of the gas turbine engine simulator. The simulator presented in this document has a mathematical engine model based on a capacity data of the gas turbine engine to advance the engine simulator. Through this process, it eases the development of the gas turbine engine control algorithm and helps to check the engine controller function. In this simulator, the engine sensor signal conversion board is designed, so the engine model shows like a real sensor signal during the simulation. Also, this paper contrasts the actual engine test with the simulation results to verify the performance.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.3 no.2
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• pp.48-55
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• 1999

Performance analysis of a 50KW turbo-generator gas turbine engine with a recuperator was studied. Recuperated cycle has been employed to meet maximum fuel economy and ultra low emissions especially for military and vehicular engines. From thermodynamic stand point, it is known that recuperative cycle can contribute most to enhance thermal cycle efficiency for the Pressure ratios under 10 and of comparatively low turbine inlet temperature. Efficiency of a simple cycle with a recuperator increases relatively about 30% than without one at effectiveness of 0.5. Pressure losses in the heat exchanger less than 5.2% is considered in the design process. A tubular type heat exchanger is selected for this particular engine because it can provide simple construction as well as structural sturdiness and excellent leak tightness.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1993.11a
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• pp.49-56
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• 1993

열병합 발전이란 한가지의 에너지원을 열원으로 하여 2가지 이상의 동력을 회수하는 방법을 말하며 회수에너지는 고급에너지인 전기가 주가 되고 이 때 발생되는 폐열은 회수하여 증기, 난방용 온수, 냉방용 냉수로 이용할 수 있어 총 효율이 70 ∼ 80%에 달하는 방식이다. 열병합 발전은 규모에 따라 목동열병합과 같은 쓰레기 소각로 이용형, 분당, 일산 등과 같이 지역난방과 연결할 수 있는 가스터빈, 증기터빈 조합형인 복합 열병합형의 대형열병합과 각 산업체 공장에서 전기 및 공장 Process 증기 생산을 주목적으로 하는 중형 열병합과, 조선호텔, 신라호텔, 상공회의소등과 같이 Hotel, 병원, 사무실 등에서 주로 이용하는 소형 열병합으로 분류할 수 있다. (중략)

• 기계와재료
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• v.19 no.3 s.73
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• pp.20-32
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• 2007

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.4 no.1 s.10
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• pp.58-62
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• 2001