• 한국유체기계학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.29-35
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• 2004

The turbine efficiency is an important factor in power plant, and accurate evaluation of steam turbine performance is the key issue in turbo machinery industry. The difficulty of evaluating the steam turbine performance due to its high steam temperature and pressure environment makes the most steam turbine tests to be replaced by air similarity test. This paper presents how to decide the similarity conditions of the steam turbine test and describes its limitations and assumptions. The test facility was developed and arranged to conduct an air similarity turbine performance test with various inlet pressure, temperature and mass flow rate. The eddy-current type dynamometer measures the turbine-generated shaft power and controls the rotating speed. Pressure ratio of turbine can be controled by back pressure control valve. To verify its test results, uncertainty analysis was performed and relative uncertainty of turbine efficiency was obtained.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권5호
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• pp.298-304
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• 2009

An angled labyrinth seal is used for the diaphragm-packing-ring seal design of steam turbine due to its leakage reduction characteristic. CFD analysis using FLUENT has been performed to predict leakage and determine an optimum slanted angle which yields the best leakage reduction. Results show that the optimum value of slanted angle is $-30^{\circ}$ independent of number of labyrinth teeth, inlet pressure, and tooth height to pitch ratio. 3D CFD analysis has been performed for predicting leakage of the angled labyrinth seal. Comparing with the result of 2D CFD analysis, 3D CFD analysis shows 1.4% smaller.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.174.2-174.2
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• 2011

최근 유가상승과 석유, 천연가스의 가채 매장량의 한계등과 함께 온실가스에 의한 지구온난화 방지를 위하여 미국, 유럽국가 및 캐나다 등에서는 바이오매스를 이용한 에너지 회수 기술개발에 많은 관심과 연구를 수행하고 있다. 바이오 매스는 에너지 밀도 대비 존재하는 지역이 광범위하여 발생, 수집, 수송에 따른 비용이 많이 소요되는 특성이 있어 산지에서 직접처리하거나 수집하여 대규모처리등과 같이 여러 가지 현장상황에 따라 적정한 플랜트 운용의 유연성을 갖추고 있어야 한다. 일반적으로 바이오매스로부터 중소형으로 분산형 발전이나 수소제조를 위해서는 직접 연소법 보다는 가스화 방식을 이용하고 있는데, 연소에 의해 열을 생산하여 전기를 생산하는 방식은 스팀터빈을 이용하는 것이며, 스팀터빈은 소형 운용이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 폐목재로부터 합성가스제조를 위하여 5톤/일 규모 가스화기를 제작하였으며, 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 또한 합성가스에 함유된 현열로부터 열회수를 위하여 열교환기를 설치하였으며, 정제된 합성가스를 이용하는 가스엔진을 통하여 열병합 발전시스템 연계운전을 수행하였다. 운전 실험을 폐목재 가스화 3톤/일 규모로 수행하였으며, 평균 1,500kcal/$Nm^3$의 발열량을 갖는 합성가스를 생성시킬 수 있었다. 사이클론, 스크러버 및 기수분리 장치를 이용하여 정제된 합성가스는 합성가스 엔진을 통하여 72kW 이상의 전력생산이 가능하였다. 열교환기를 통하여 평균 15,000kcal/h의 배열 회수가 가능하였으며, 바이오매스 가스화 합성가스를 이용한 열병합 발전이 가능함을 입증하였다.

• 기계와재료
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• 제22권2호
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• pp.20-30
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• 2010

석탄화력발전소의 효율향상은 스팀온도 및 압력의 증가를 통해 꾸준하게 이루어지고 있으며, 이러한 고효율의 화력발전은 사용 연료의 감소 뿐 아니라 $SO_x$, $NO_x$, $CO_2$ 등의 환경 가스배출을 감소시키는 효과도 있다. 이에 따라 운전조건을 고온, 고압화하려는 노력이 전 세계적으로 꾸준히 전개되고 있으며, 경제성 있고 높은 고온특성을 갖는 터빈 및 보일러 소재확보 여부가 발전소 건설 가능성을 결정하는 가장 주요한 요소 중 하나로 작용하고 있다. 본 고에서는 USC(Ultra Super Critical) 조건에 사용하기 위한 소재의 개발과정과 현대 사용되고 있는 다양한 발전용 고온소재의 특징에 대해 기술하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.171-179
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• 2012

고온부에 해당하는 터빈 노즐과 로터의 냉각은 가스터빈의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 냉각 공기의 예냉각이 가스터빈과 복합화력 발전 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 계산에 사용된 모델은 F-Class 가스 터빈이며 냉각을 고려한 터빈의 구성요소를 사용해 냉각공기의 변화에 대해 보다 정확한 모사를 구사하였다. 냉각공기의 예냉각에 따른 가스터빈의 성능변화를 나타내기 위해 탈설계 해석이 수행되었다. 노즐 및 로터의 냉각에 따른 성능 변화를 보다 정확하게 나타내기 위해 열역학적 냉각모델과 속도삼각형을 고려한 모델이 고려되었다. 또한 복합발전의 경우 냉각공기에서 추출된 열을 하부사이클에서 회수하여 스팀터빈을 구동하는데 추가적인 열을 공급하는 시스템이 구성되었다. 복합발전 시스템의 모든 냉각공기의 온도를 200K 예냉각하는 경우에 주유동가스의 유량증가로 인해 약 1.78%의 출력 증가를 나타내었으며 동일한 터빈 입구온도 유지를 위한 연료소모의 증가로 효율은 0.70% 포인트 감소하였다.

• 안전기술
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• 제144호
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• pp.20-21
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• 2009

올해로 창립 30주년을 맞이한 터보파워텍(주)은 발전터빈용 부품과 소재를 생산하는 전문기업으로 발전터빈 스팀 누설을 막아주는 밀봉장치 기술에 있어서는 국내 독보적이다. 이들의 독보적인 기술은 엔지니어의 자존심이 없었다면 불가능 했을 것이다. 우리나라에 발전설비 중 터빈에 있어 베일에 가려져 있을 당시 모든 부품의 전량을 해외에 의존해야 할 때 한 엔지니어의 각오는 우리나라의 발전 터빈 기술을 한 단계 올려놓았다. 그 주인공은 바로 터보파워텍 정경호 회장이다. 개인의 욕심을 먼저 채웠더라면 오늘날 이일을 하지 않았을 것이라는 말에서 그간의 고통이 어느 정도인지 짐작케 하지만 그 어려운 순간을 극복했기에 오늘의 높은 자리에 올라설수 있을 것이다. 안전에 있어서도 특별한 터보파워텍, 작은 회사지만 그것은 단지 규모일 뿐 안전관리만큼은 대기업 못지않게 철저한 그들의 안전관리 활동을 알아보자.

• 플랜트 저널
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• 제10권1호
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• pp.40-46
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• 2014

500 MW급 석탄화력발전소인 당진화력 4호기 텐덤형 증기 터빈 로터의 고온부위 재질열화를 평가하기 위하여 고중압 터빈 로터의 고온증기가 통과하는 부위인 로터의 고압 터빈 입구 측과 중압 터빈 입구에 대해서 표면복제 관찰을 통해서 금속조직의 크리프 기공 성장 및 미세조직 변화를 분석하였다. 연구결과, 74,628시간 사용된 당진화력 4호기 고중압 터빈 로터의 미세조직 열화정도는 핀란드 Technical Research Centre 미세조직열화등급 기준으로 B등급이다. 그리고 Neubauer 크리프 기공 평가를 통해서 잔여수명은 201,523시간 이상으로 판단된다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.45-54
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• 2004

Governing equations and numerical solution methods are derived for the analysis of a combination-type-staggered-labyrinth seal used in high performance steam turbines. A bulk flow is assumed for each combination-type-staggered-labyrinth cavity. Axial flow through a throttling labyrinth strip is determined by Neumann's leakage equation and circumferential flow is assumed to be completely turbulent in the labyrinth cavity. Moody's wall-friction-factor formula is used for the calculation of wall shear stresses. For the reaction force developed by the seal, linearized zeroth-order and first-order perturbation equations are developed for small motion near the centered position. Integration of the resultant first-order pressure distribution along and around the seal defines the rotordynamic coefficients of the combination-type-staggered-labyrinth seal. Theoretical results of leakage and rotordynamic characteristics for the IP4-stage seal of USC (ultra super critical) steam turbine are shown with the effect of sump pressure, the number of throttling labyrinth strip, and rotor speed.

• 설비공학논문집
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• 제22권7호
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• pp.454-459
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• 2010

This paper is a actual design case applied to make a bid for CHP plant construction in some country. The purpose of this study is to optimize the system performance for the requirement conditions written in ITB by the client. The system consists of gas turbine, steam turbine, heat recovery steam generator and heat exchangers for district heating. The performance analysis is conducted for various seasons conditions and heat load. As a result, air density and heat load is reduced in accordance with decreasing of the outdoor temperature, therefore the system power is reduced. Considering this, the design parameters to meet the requriement conditions are optimized.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.97-110
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• 2005

본 연구는 최근 미국 에너지 시장에서 바이에너지가 차지하는 위치와 공급상황에 대하여 조사 연구되었다. 특히 제 1보에서는 미국에서 실용화되고 있는 목질 바이오매스를 이용한 바이오매스 전기제조기술(직접 연소 발전, 산업체의 폐열발전, 가스터빈과 스팀터빈 연합 발전 및 모듈화된 발전시스템등), 전기생산 시설 및 공급가의 경제성등에 대하여 검토하였고, 제 2보에서는 바이오매스 전기에 대한 미국의 정책 및 마케팅전략, 그리고 바이오매스 전기 사용이 가져오는 환경적 경제적 이익 및 발전 장벽(Benefit and Barriers)등에 대하여 조사 연구되었다.