• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.05a
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• pp.921-922
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• 2014

에너지 절약과 에너지 재생산 측면에 있어서 일상생활에서 낭비되고 있는 에너지를 다시 회수하여 재사용 할 수 있는 시스템은 경제적인 측면에서 그 가치가 높다고 할 수 있다. 이러한 관점에서 일반 주유소나 도장시설 등과 같은 환경에서 무심히 대기로 배출되는 휘발성 유증기를 포집하여 다시 에너지로 재사용하게 되면 경제적인 효과가 높다고 할 수 있다. 본 논문은 기존의 PLC 기반으로 동작하고 있는 휘발성유기화합물에 대한 액화장치(Liquefaction equipment)를 정보통신기술(Information & Communication Technology)을 접목시켜 액화장치를 효율적으로 관리하고, 내부 액화온도를 적절하게 제어하여 액화기의 효율을 향상시키고자 한다. 또한 액화기의 운전상태에 대한 정보를 ZigBee 기반의 무선 통신기술을 도입하여 원격지 관리서버로 액화기 상태정보를 전송하여 액화기에 대한 합리적인 운전 스케쥴 관리와 에너지 생산성을 높이고자 하며, 스마트기기로 모니터링 할 수 있도록 액화장치의 정보를 제공하고자 한다.

• 기계와재료
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• v.24 no.1
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• pp.26-35
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• 2012

가스액화플랜트는 질소, 산소, 헬륨 등 고순도의 가스를 효율적으로 저장 및 운송을 위해 가스를 액체로 변환하는 플랜트로, 대표적인 플랜트로는 질소, 산소, 아르곤 등의 가스를 생산하는 공기분리플랜트, 헬륨액화플랜트, 수소액화플랜트, 천연가스액화플랜트 등이 있다. 질소, 산소, 수소 등의 가스는 산업의 전반적인 분야에서 널리 사용되고 있으며, 국내의 경우 철강, 반도체, 디스플레이제조산업 등 가스 다소비 분야의 비약적인 발전에 따라 급격하게 수요가 증가하고 있는 상황이다. 대용량의 가스액화플랜트는 원료로부터 불순물을 제거하고, 팽창 또는 열교환 과정을 통해 가스를 액체로 변환하는 극저온기술로 주로 구성되며, 이와 같은 과정은 압축기, 열교환기, 증류탑, 팽창터빈, 콜드박스 등의 구성요소에 의해 구현된다. 따라서 가스액화플랜트에서 효율적인 극저온의 생성 및 유지는 플랜트의 경제성 제고를 위해 핵심적인 요소이다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.17 no.1
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• pp.67-72
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• 2013

The LNG liquefaction plant which have a higher value-added business in the LNG value chain takes about 35% of total cost. Liquefaction process is core technology of liquefaction plant. Almost all of cost which was consumed from the liquefaction plant, using for operation energy of liquefaction process. The cost can be reduced by increasing efficiency of liquefaction cycle. C3MR(propane pre-cooled, mixed refrigerant cycle) which liquefies NG using propane and MR cycle has the high efficiency, so C3MR is mostly used liquefaction process in LNG industry. In this study, process simulation and analysis were performed for C3MR process. C3MR process variables were found through this simulation and analysis, and then the process optimization was performed. It is considered that the results of process analysis, process variables and process optimization study can be utilized to develope new liquefaction process.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.107.2-107.2
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• 2010

고온건식탈황기술은 고온고압에서 석탄가스에 함유된 황화합물을 제거하는 기술로 석탄가스화에 의해 생성된 고온의 석탄가스의 열손실을 최소화하여 열효율이 높은 기술이다. 본 연구에서는 석탄으로부터 합성원유를 생산하는 0.3 배럴/일 규모 석탄액화(CTL)공정의 연계운전을 통하여 건식탈황공정의 성능을 평가하였다. 0.3 배럴/일 규모 석탄액화공정은 석탄가스화기, 건식탈황공정, 액화공정으로 구성되어 있으며 30 atm의 고압에서 운전된다. 건식탈황공정은 석탄가스화기와 액화공정 사이에 위치하여 석탄가스화로부터 생성된 석탄가스에 함유된 황화합물을 아연계 건식탈황제에 의해 제거한 후 액화반응기로 공급하여 황화합물에 의한 촉매의 피독을 막아주는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 두 개의 기포유동층 반응기로 구성된 탈황장치를 30 atm에서 운전이 가능하도록 수정/보완하여 실제 운전압력인 30 atm의 고압에서 연속운전을 수행하였다. 실험 결과 탈황효율은 99% 이상이며 탈황반응기 출구 황화합물의 농도는 1 ppmv 이하로 유지하였다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.22 no.4
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• pp.63-73
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• 2018

Innovative technical process for Energy Storage System (ESS), Liquid Air Energy Storage system (LAES) is mature technologies based on the gas liquefaction process. In spite of many advantages such as high energy density, no geographical constraints, low investment costs and long useful life, the system has not yet widely commercialized due to low round trip efficiency. To improve RTE and acquire high yield of liquid air, various configurations of LAES process have been considered. In this research, dual refrigerants cycle (R-600a and methanol) for air liquefaction and thermal oil circulation for power generation via liquid air gasification have been applied to improve cycle performance significantly using Aspen HYSYS simulator.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.246.1-246.1
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• 2010

본 연구는 바이오가스의 에너지효율성을 높이기 위한 연구로서 바이오가스 정제공정과 초저온액화공정을 통하여 액화바이오메탄을 생산하는 바이오가스 고질화기술개발 연구이다. 바이오가스 정제공정은 탈황, 제습, 흡착, 압축, $CO_2/CH_4$ 분리공정으로 구성하고, 초저온액화공정은 열교환기, $CO_2$ 제거설비, 질소냉매 공급공정으로 구성하여 혐기성소화조에서 발생하는 바이오가스($CH_4$ 농도: 60~65%, $H_2S$: 1,500~2,500ppm)를 $200Nm^3/hr$의 유량으로 인입시켜 액화바이오메탄을 생산하였다. 연구결과, 탈황공정에서는 가성소다 세정법을 이용하여 1,500~2,500ppm으로 인입되는 $H_2S$를 100ppm 이하로 제거한 후, 흡착법을 이용하여 $H_2S$를 완전히 제거하였다. 바이오가스에 포화된 수분은 냉각제습과 흡착제습공정을 통해 Dew point $-70{\sim}-90^{\circ}C$까지 제거하여 안정적으로 $CO_2/CH_4$ 분리공정에 인입시켰다. $CO_2/CH_4$ 분리공정은 흡착방식을 적용하여 $CH_4$ 순도가 95% 이상인 바이오메탄을 생산하였으며, 이때 메탄 회수율은 약 87%이였다. $CO_2$가 분리된 바이오메탄은 초저온액화공정을 이용하여 액화바이오메탄으로 전환시켰다. 이때 초저온액화공정은 Reverse Brayton cycle로 구성하였으며, 냉매로는 질소를 사용하였다. 액화바이오메탄의 생산은 바이오메탄을 등엔트로피과정인 단열팽창을 통하여 $-155{\sim}-159^{\circ}C$의 초저온으로 냉각되는 질소냉매와 열교환기에서 열교환시켜 이루어졌으며 그 생산량은 $3.46m^3$/day(1bar, $-161^{\circ}C$)이었다.

• 월간 기계설비
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• s.228
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• pp.43-54
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• 2009

석탄가스화 액화기술은 기후변화협약, 환경규제 등에 대응할 수 있고 석유나 천연가스의 고갈에 대비한 에너지의 안정적 확보 차원에서 저공해 고효율화 기술로 평가되고 있다. 석탄가스화 기술은 환경 친화적이고 미분탄 발전과 비교하면 이산화탄소 발생량이 20% 이상 감소돼 향후 기후변화협약 발효에 따른 탄소배출권이 현실화 될 경우를 고려하면 경제적 파급효과는 클 것으로 예상되고 있다. 최근 주요 선진국들은 석탄가스화 액화 실증플랜트 건설 운영을 위해 민간과 정부가 공동 으로 노력 중이며 차세대 발전기술 분야의 수출전략 산업으로 육성하고 있다. 그러나 현재 국내에서는 상용급 IGCC 발전소 건설 경험이 없고 관련 기반 기술이 선진국에 비해 열세이다. 이에 따라 석탄가스화 및 액화기술, 설비제작, 엔지니어링 등 관련 국내기업간의 협력을 통한 기술 및 시장경쟁력 제고방안이 마련돼야 한다는 지적이다. 이번 호에서는 석탄가스화 액화기술에 대해 알아본다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.131-139
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• 2000

A direct hydrogen liquefaction equipment has been developed and tested, which consists of a GM refrigerator, a liquefaction vessel, a radiation shield, a cryostat, and an ortho-para converter with catalyst. The effect of ortho-para hydrogen conversion on the performance of hydrogen liquefaction has been investigated. The time needed for the hydrogen liquefaction process with hydrogen pressure charge of 4 atm was delayed to around 75 minutes, and the liquefied mass flow rate of the hydrogen was about 0.0150∼ 0.0205 g/s when the hydrogen was liquefied with the direct hydrogen liquefaction system considering ortho-para conversion. With ortho-para conversion, the liquefied mass flow rate decreased up to 20%. Considering ortho-para conversion, there were up to 30% increase in the work input per unit liquefied mass flow rate. When the ortho-para conversion was considered, FOM decreased to be about 0.031∼0.045.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.5
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• pp.574-579
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• 2012

This paper presents the new cascade liquefaction cycles using $CO_2-C_2H_6-N_2$ and $CO_2-N_2$. The performance and exergy of cascade liquefaction cycles are analyzed using HYSYS software and then confirmed the possibility of these cycles for LNG-FPSO ship. From the comparison of performance and exergy loss of these cycles, the cascade liquefaction cycles using $CO_2-C_2H_6-N_2$ showed higher performance and the cycle using $CO_2-N_2$ presented higher exergy loss. The cascade liquefaction cycle using $CO_2-N_2$ is lower efficiency and higher compressor work compared to the optimized cascade liquefaction cycle using $C_3H_8-C_2H_4-C_1H_4$. But, if the efficiency of $N_2$ cycle in these liquefaction cycles is improved, it is possible to apply the cascade liquefaction cycle using $CO_2-C_2H_6-N_2$ and $CO_2-N_2$ to LNG-FPSO ship due to the simple composition device of these cycles.

• Plant Journal
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• v.15 no.2
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• pp.46-55
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• 2019

This paper presents a LNG Liquefaction cycle configuration using two stages of methane expansion (i.e. spliting into two stages as warm & cold to generate an additional inflection point within a cold composite curve) and a single stage of nitrogen expansion to improve the efficiency of the conventional Methane & Nitrogen Expansion Cycle. In comparison with Double Nitrogen Expansion Cycel and Methane & Nitrogen Expansion Cycle, the cycle efficiency has increased approximately from 13.92 and 13.13 to 12.08 kW/ton/day (8~15% efficiency increase). A Life Cycle Cost (LCC) analysis based on Net Present Value (NPV) also show an improvement in therms of project NPV, against a minor increment of a CAPEX.