• 대한조선학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.215-221
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• 2018

The structural design of offshore installations against explosions has been required to protect vital areas (e.g. control room, worker's area etc.) and minimize the damage from explosion accidents. Because the explosion accident will not only result in significant casualties and economic losses, but also cause serious pollution and damage to surrounding environment and coastal marine ecosystems. Over the past two decades, an incredible efforts was made to develop reliable methods to reduce and manage the explosion risk. Among the methods Quantitative Risk Assessment and Management (QRA&M) is the one of cutting-edge technologies. The explosion risk can be quantitatively assessed by the product of explosion frequency based on probability calculation and consequence analyzed using computer simulations, namely Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Analysis (FEA). However to obtain reliable consequence analysis results by CFD and FEA, uncertainties associate with modeling and simulation are needed to be identified and validated by comparison with experimental data. Therefore, large-scaled explosion test procedure is developed in this study. And developed test procedure can be helpful to obtain precious test data for the validation of consequence analysis using computer simulations, and subsequently allow better assessment and management of explosion risks.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.135-136
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• 2023

본 연구는 금속체 표면파 통신을 이용한 선내 통신 네트워크 구축을 위한 실증 결과이며, 이에 대한 선내 적용방안에 대한 고찰이다. 지난 3년간 5척의 선박을 대상으로 금속체 표면파 통신에 대한 적용 가능성을 확인하였으며, 소형 선박부터 중형선박까지 선내 밀폐 구역에 대한 표면파 통신의 실증을 통해 그 성능을 입증하였다. 통신방식은 IEEE 802.11 기반의 Wi-Fi 통신을 이용하여 무선신호를 표면파롤 전송하는 방식으로 진행하였으며, AP 기반의 데이터를 전송하고 AP - AP의 Point to Point 방식으로 전송속도를 측정하였으며, 표면파 통신이 도달되지 않은 구간은 중계기 AP를 추가하여 전송거리를 연장하는 방안으로 이용하였다. 총 5척의 선박을 통해 무선통신이 불가능한 구역에서 5~100Mbps의 전송속도를 도출함에 따라 선내 Back Bone network를 표면파 기반으로 이용하여 선내 중량 감소, 통신 케이블 구축에 따른 비용 절감이 가능할 것으로 사료된다.

• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.1-11
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• 2017

최근 합성천연가스(synthetic natural gas, SNG)의 사용과 합성천연가스를 생산하는 플랜트의 실증 운영이 증가하고 있다. SNG 플랜트는 다양하게 개발된 여러 합성 공정 기술이 적용되고 있으며, 이러한 공정의 특성상 고온, 고압의 운전 조건을 가진다. 기존 여러 연구들은 주로 합성천연가스 생산을 위한 화학적 합성 공정의 변수와 공정 최적화에 대한 연구에 집중되어 왔다. 이에 비해, 기존 산업 플랜트와는 다소 차별되는, 공정 특성으로 인한 SNG 플랜트의 기계적 손상과 유지보수 기법에 대한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 SNG플랜트의 주요 배관계통에 대해 ASME B31.3에 의거한 배관 시스템 응력 해석을 수행하였다. 또한 특이 부위에 대해 상세 국부 응력 해석을 수행하였다. 해석 결과로부터 배관 주요부위 중 파손 리스크가 높은 취약부의 위치를 선정하였다. 이 위치들은 배관 위험도 관리 대상으로 활용할 수 있다. 배관 시스템 응력 해석은 설계 운전조건과 실제 운전조건을 고려하여 수행되었다. 배관 시스템 응력 해석을 통해 도출된 주요 부위에 대해서는 국부적 상세 응력 해석을 위해 유한 요소 해석이 수행되었다. 발생되는 상세 응력 값은 가스화 반응기 및 하부 곡관부 대한 ASME B31.3 코드 표준을 만족하였다. 하부 곡관부의 경우 수직 변위를 제한하는 것이 구조적으로 안전 향상에 좋을 것으로 파악되었다. 수행된 해석결과는 향후 위험도 기반 유지 보수 검사 및 안전 운영에 대해 기반 정보로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.609-617
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• 2017

목질계 바이오매스는 바이오 연료 및 바이오 화학제품 생산을 위한 재생 가능 자원이다. 푸르푸랄(furfural, FF)은 목질계 바이오매스의 헤미셀룰로스로부터 화학적 촉매전환으로 유도되는 주요한 플랫폼 케미칼이다. 테트라히드로푸르푸릴 알코올(Tetrahydrofurfuryl alcohol, THFA)은 FF의 유도체로 열적 화학적 안정성을 지닌 친환경 용매로 이용 가능하다. FF를 THFA로 전환하는 실험적 연구가 다수 존재함에도 불구하고, FF로부터 THFA의 대량생산에 관한 경제적 실현가능성에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 개발된 전환기술의 상용화 단계에서 기술적 병목점 확인과 스케일업 문제의 해결을 위한 정보를 얻기 위해 실증플랜트 규모의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 FF의 THFA로의 화학적 촉매전환에 대해 공정 시뮬레이션 및 기술경제성 평가가 수행되며, 3가지 단계(통합 공정 디자인, 열 통합, 경제성 평가)를 거친다. 실험연구 결과를 기반으로 전환공정과 분리공정을 포함하는 실증플랜트 규모의 통합공정이 설계된다. FF 처리량은 일일 255톤이며, FF로부터 THFA로의 수율은 63.2~67.9 mol%이다. 통합공정에 대해 열 통합을 수행하여 가열요구량을 최초 대비 14.4~16.4% 감소시킬 수 있었다. 최종적으로 경제성 평가를 통해 전체 공정의 주요 비용원을 분석하고 THFA의 최소판매가격을 결정하였다. 개발된 공정에서 생산되는 THFA의 최소판매가격은 1톤당 2,120~2,340 달러로, 현재 THFA의 시장 가격에 근접한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.686-686
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• 2009

가스하이드레이트는 수소결합을 하는 물분자의 고체상 격자(Lattice)내에 포집되어 들어가는 기체분자로 구성된 결정화합물로서 외형적인 형태는 얼음과 거의 유사하다. 천연가스 하이드레이트 기술의 최대장점으로는 액화천연가스(LNG)는 초저온인 $-162^{\circ}C$의 저장조건이 필요하지만 천연가스하이드레이트(NGH)기술은 비교적 온화한 조건인 $-15^{\circ}C$에서 천연가스를 고체상태로 저장/이용할 수 있다는 것이다. 천연가스를 $-162^{\circ}C$에서 액화시킨 LNG상태로 생산, 수송, 저장하는 경우보다 고체상태인 NGH(Natural Gas Hydrate)로 만들어서 생산, 수송, 저장할 경우 천연가스의 생산, 수송, 저장, 재가스화 등의 일련의 공정과 비교해볼 때 LNG방법보다 약 24%이상의 경비를 절감을 할 수 있다고 보고되어지고 있다. 따라서, 천연가스의 수송 및 저장기술에서의 탁월한 경제성으로 인해 선진국에서는 가스하이드레이트에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히 일본은 5Ton/Day용량의 NGH 생산플랜트를 건설하여 시운전 중에 있다. NGH기술의 주요 활용분야는 대용량의 가스매장량을 요구하여 LNG공정기술을 적용할 수 없는 중소형가스전 또는 한계가스전에 경제적으로 적용하는 해양수송분야와 천연가스 공급망이 갖춰져 있지 못한 지역에 NGH Pellet형태로 수송/재기화하여 활용하는 내륙운송이 분야가 있다. 국내에서는 지식경제부 국책과제인 ETI(Energy Technology Innovation)사업을 시작으로 국가경쟁력 제고 차원에서 이러한 기술의 기반구촉 및 실증화 사업이 진행되고 있다. 주요 내용으로는 NGH Process Flow, Overall NGH Process concept diagram, NGH Carrier outline, NGH Land Transportation chain 등이 포함되어 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.138-138
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• 2011

GTL(Gas to Liquid) 합성유 생산 공정은 크게 합성가스 개질공정(reformer), FT 반응공정, upgrading 공정으로 구성된다. 본 연구에서는 FT 반응기에 유입되는 합성가스의 생산공정인 개질공정 최적화 시뮬레이션을 수행하였다. 기존에 HYSYS 공정 모사 tool로 구현한 개질공정 모델에 dynamic simulation을 적용하여 공정 운전 시간 변화에 따른 온도/압력/조성의 일정범위 별 생산 가스의 성분비를 모사하고자 한다. Dynamic 공정 시뮬레이션은 모사 대상 공정의 운전 시간 별 결과값 변화를 산출할 수 있는 방법으로 기존 정상상태(steady-state) 시뮬레이션에 비해 현실 공정의 운전 변수를 보다 더 정확하게 반영할 수 있는 장점이 있다. 본 시뮬레이션은 1bpd급 GTL 파일럿 플랜트의 설계 자료를 근거로 수행되었으며, 향후 운전 데이터를 feedback하여 최적의 운전 매뉴얼 도출자료로 활용코자 한다. 아울러, 다음의 시간 변화별 모사 결과 데이터들을 산출하고 공정의 최적운전 조건을 분석하고자 한다. - 시간에 따른 공정의 온도/압력 변화, 이에 연동되는 반응기 출구의 1) $H_2$/CO 비율, 2) $CH_4$ conversion, 3) $CO_2$ conversion 본 연구의 결과 데이터를 1bpd급 GTL 플랜트 내 합성가스 개질공정의 운전조건 최적화에 적용코자 하며, 이는 개질반응기의 안정적인 연속운전을 통한 GTL 통합공정의 운전 효율향상에 기여 가능하리라 기대된다. 향후 개질공정의 후단공정인 FT 합성공정 시뮬레이션 과업과 연계하여 GTL 통합공정 시뮬레이션 및 최적화에 따른 실증 규모의 스케일업 기반 데이터를 마련할 수 있을 것이다.

• 플랜트 저널
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• 제8권3호
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• pp.42-48
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• 2012

전통적 투자안 평가방법인 현금할인법(DCF:discounted cash flow) 모형의 투자안 평가는 경영자가 미래 사업환경의 변화에 능동적 대처를 할 수 없다는 가정이다. 그러나 현실에서는 투자를 수행하는 중에 새로운 정보가 유입되고 불확실성이 클 때 평가 시점에서 예측한 대로 시나리오가 이루어지기 어렵기 때문에 경영의 유연성을 고려하는 실물옵션 방법으로 평가함으로써 이런 난점들을 극복할 수 있다. 실물옵션에는 연기옵션, 단계적 투자옵션, 변경옵션, 포기옵션, 전환옵션 등이 있다. 따라서 사업 변동성이 클 경우 전통적인 DCF보다는 이러한 변동성이 갖는 가치를 적극 이용하여 평가하는 실물옵션 방법이 보다 바람직한 평가방법이라 할 수 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.14-26
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• 2024

Global efforts continue with the goal of transition to a "carbon neutral (net zero)" society with zero carbon emissions by 2050. For this purpose, the technology of water electrolysis is being developed, which can store electricity generated from renewable energies in large quantities and over a long period of time as hydrogen. Recently, various research and large-scale projects on 'green hydrogen', which has no carbon emissions, are being conducted. In this paper, a comparison of water electrolysis technologies was carried out and, based on data provided by the International Energy Agency (IEA), large-scale water electrolysis demonstration projects were analyzed by classifying them by technology, power supply, country and end user. It is expected that through the analysis of large-scale water electrolysis demonstration projects, research directions and road maps can be provided for the development/implementation of commercial projects in the future.

• 자원리싸이클링
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• 제13권3호
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• pp.50-57
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• 2004

알루미늄 폐드로스는 알루미늄 용해업체에서 발생되는 주요 폐기물 중 하나인데, 주요 성분은 알루미나이며 상당량의 금속 알루미늄이 잔류한다. 알루미늄 폐드로스 내에 잔류하는 금속 알루미늄을 수산화나트륨 용액으로 침출, 분리시켜서 수산화알루미늄으로 제조하는 과정에서 침출잔사가 발생되는데, 침출 후 여과잔사의 주요 성분은 알루미나이다. 본 연구에서는 이 침출잔사를 세척, 건조, 배소하여 알루미나질 캐스타블 내화물과 같은 세라믹 원료로 재활용하는 연구를 수행하였으며, 상용화를 위한 파일롯트 플랜트시험을 수행하였다. 실증 생산라인은 년 간 1,000톤의 폐드로스를 처리하여 약 700톤의 세라믹 원료를 생산할 수 있는 규모이다. 생산라인의 시운전 결과, 개발 기술의 상용화 적용 가능성을 확인하였으며 상용화를 위해서 건조기의 개선과 Na, Fe등 불순 성분들이 시료에 유입되는 것을 줄여야 하는 문제점들을 파악할 수 있었다.

• 플랜트 저널
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• 제10권3호
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• pp.34-38
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• 2014

국내외의 석탄발전기는 주로 기동용 연료로 유류를 사용하고 있으나, 최근 저렴한 석탄을 플라즈마 장치를 이용하여 연소시키는 플라즈마 버너가 도입되어 기동비용을 절감하고 있다. 하지만 플라즈마 버너 초기 운전 시 미연탄소분 증가가 여전히 현안사항으로 남아있으며 기동 시 플라즈마 버너 연소 시의 미연탄소분 저감을 위한 연구와 운전기준 정립이 되어있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 버너의 아크전류에 따른 미연탄소분 영향을 분석함으로써 운전기준을 제시하고자 한다. 또한 석탄발전기 시운전 시 플라즈마 버너의 경제성을 실증함으로써 국내 플랜트 산업에 기여하고자 한다.