• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.170-170
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• 2009

AIP(Air Independent Propulsion)시스템에 적용되는 연료전지 스택의 경우 연료의 이용율을 극대화시키는 것이 매우 중요하다. 일반적인 연료전지 스택은 물배출과 성능의 안정화를 위해 이론적 요구량보다 양론적으로 많은 양을 공급하여, 반응에 사용되지 않고 배출되는 연료 가스가 많아 이용율이 낮다. 여러 단으로 구성되어 전 단에서 사용하고 남은 연료 가스를 다음 단에 재공급하여 사용하는 케스케이드 구조의 연료전지 스택을 적용하게 되면 연료이용율을 90% 이상으로 높일 수 있다. 그러나 연료전지 스택에서 반응에 의해 발생한 물과 응축된 가습수가 재공급되면 연료전지 스택의 성능과 내구성에 악영향을 주는 플러딩현상이 발생하게 된다. 반면 반응수와 응축수를 제거할 때 스택에 재공급되는 연료 가스의 가습수가 같이 제거되면 낮은 가습도로 스택에 공급되는 문제점도 있다. 따라서 연료 가스의 가습도를 잘 유지하면서 액화된 물만 원활하게 제거할 수 있는 기액분리기의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 CFD(Computational Fluid Dynamics)해석을 활용하여 다양한 디자인의 기액분리기를 설계하고 실험을 통해 각 디자인의 장단점을 분석하였다. 결과를 바탕으로 최적의 기액분리기를 개발하고 제작 및 평가를 통해 성능을 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.788-791
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• 2007

기존의 미분탄 화력발전을 대체할 수 있는 차기 주자인 가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle) 기술은 단순히 열과 전기를 얻는데 그치지 않고 $CO_2$ 저감뿐만 아니라 다양한 형태의 2차 에너지원과 화학원료를 생산할 수 있는 기술이다. 상용화 운전 중인 기존의 IGCC 플랜트는 석탄 공급에 있어 건조된 미분탄(dry pulverized coal) 형태로 공급하는 건식 형태와 석탄슬러리(Coal water slurry)의 액상으로 공급하는 습식 형태로 대별되고 있다. 본 연구에서는 ASPEN plus를 이용하여 상용화 IGCC 플랜트에 대한 기본 모델을 구축하였으며, 산지별로 대상 탄종을 illinois #6(미국), Shenhua(중국), Drayton(호주)로 선정하여 가스화공정에 대한 성능을 해석하였다. 동일한 발전 출력을 얻고자 하였을 때, 석탄의 공급방식에 따라 필요한 석탄과 유틸리티 공급량과 가스화기 전${\cdot}$후단에서의 운전특성과 생성되는 합성가스(syngas) 조성, 냉가스(cold gas) 효율 및 탄소 전환율을 통해 각 case에 대한 플랜트 특성을 비교하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.19 no.4
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• pp.251-257
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• 2010

Korea have a plan to enforce the Renewable Portfolio Standard(RPS) in 2012 for climate change action and effective use of energy but because of lack of renewable energy resources and limits of technology development, it will be hard to fullfill a target for RPS obligation in domestic power generation sector and woodchip biomass cofiring with coal combustion is the one of the alternative methods of the goal. Woodchip biomass cofiring with coal combustion is easy to approach technical design and has competitiveness of $CO_2$ & renewble energy certificate benefit and also has much lower generation cost than any other renewable energy resources. Because of that reason, woodchip biomass cofiring with coal combustion should be needed to fullfill the goal for RPS obligation in domestic power generation sector with midlong-term direction.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• no.9 s.33
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• pp.33-39
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• 1979

2차대전후 일본의 에너지 소비는 경이적인 것으로 $1960{\~}1973$년까지의 14년간에 총수요는 약 4배에 달하였고 년율로는 약 $12\%$가 된다. 이것은 같은 기간의 세계 전체의 신장율 년평균 $5\%$에 비하여 쉽게 이해할 수 없을 정도이다. 1973년부터 1975년에 걸쳐 에너지다소비형산업의 활동이 극히 저미했기 때문에 다소 감축은 되었으나 절대량이 석유환산으로 3억 6천 7백만톤(1975년)으로서 전세계 수요의 약 $10\%$를 소비하는 세계 제 3위의 에너지소비국이다. 수급면의 구성비를 볼 때 에너지밸런스에서 몇가지의 특징이 있다. 첫째, 석유에너지가 점하는비율이 현저하게 높다는 것이다. 1975년을 기준으로 볼 때 일본이 $73\%$, 미국($43\%$), 영국($47\%$), 서독($49\%$)로 되어 있다. 둘째는 에너지의 수입비율이 높다는 것이다. 석유의 수입과 현재 이용되고 있는 석탄의 4분의 3이상을 점하는 철강용${\cdot}$원료탄도 대부분은 값싸고 품질이 좋은 해외탄이기 때문이다. 일본은 실제로 에너지수요의 $88\%$를 수입에 의존하고 있다. 셋째로는 산업부문의 소비율이 현저하게 높다는 것이다. 일본($57\%$)에 비하여 미국($32\%$), 서독($37\%$), 영국($32\%$)은 낮다. 그러면 장차 이 에너지밸런스는 어떻게 되어갈 것인가. 석유공급의 감소, 원자력이용계획의 지연이 예측되는 가운데에서 일본 에너지의 안정공급을 위해서는 태양, 지열, 해양 등의 풍부하고도 깨끗한 국내자원의 활용을 도모함과 동시에 석탄가스화${\cdot}$액화, 고속증식로의 개발 등 재래 자원보다 고도의 이용을 목적으로 강력하게 기술개발을 진행시켜 나가는 길밖에 없다고 하겠다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.123-129
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• 2000

Mg(OH)$_2$를 흡수제로 이용한 습식탈황에서 페슬러리에 대한 산화반응 특성을 고려하였다. SO3-2 전환율 (MgSO3 폐슬러리의 산화반응 전환율) 과 산소의 물질전달특성을 고찰하기 위해 회분식 및 연속식 실험을 수행하였따. 3리터 용량을 갖는 직사각형모양의 아크릴 반응기에서 공기/슬러리 공급비(20-60) , 수리학적 체류시간(HRT)(1-3hr), SO3-2 유입농도(1000-3000ppm)등의 변화조건에서 실험이 행하여졌다. 실험결과 SO3-2 전환율은 공기공급량과 체류시간에 비례하여 증가하였다. 또한 슬러리 공급에 대한 최적공기공급비 0.02ι/(ι.ppm)에서 MgSO3 폐슬러리는 90%이상 산화되었다.

• Electric Engineers Magazine
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• v.185 no.1
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• pp.10-16
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• 1998

전력수급의 안정을 위해 공급능력을 확충하고 에너지절약시책을 강력히 추진하였다. 하계전력수급의 공급예비율은 7%를 목표로 하였다. 한국전력의 수요관리사업을 대폭 확충하였다. 한국전력의 수요관리사업을 대폭 확충하였다. 96년 440억원이었던 수요관리사업을 97년 540억원으로 확대하여 빙축열냉방 및 요금구조개선 등 부하관리부문과 고효율조명기기 보급 등 효율향상에 투자하여 신규전력 설비투자비를 8천억을 절감하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.112-121
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• 2005

본 연구는 2003년부터 2005년까지 2년간 에너지관리공단의 선행연구과제로서 진행되었으며 20 Watt 급 소형 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 소형의 마이크로 채널 메탄올 개질장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 개질장치는 개질기 본체, 여기에 반응열을 공급 해주는 촉매 연소기 그리고 연료를 증발시켜 주는 연료증발기의 세부분으로 구성되며 각 반응기의 개발 및 통합을 수행하였다. 반응기는 반응면적을 증가시키기 위하여 폭 $200{\sim}5000{\mu}m$, 필이 $200{\sim}5000{\mu}m$ 규모의 마이크로 채널 유로를 금속 박판을 화학 에칭하여 구현하였으며 이를 수십장 적층하여 전체 반응기를 제작하였다. 마이크로 채널표면에 내부 촉매 지지체를 먼저 코팅한 후 촉매를 코팅하는 방법을 사용하여 담지체 코팅으로 기하학적 표면적 대비 표면적이 10 배 이상 향상되는 우수한 결과를 얻을 수 있었고 촉매의 내구성이 월등히 향상 되었다. 저온 활성 촉매를 사용하여 $350^{\circ}C$ 이하에서 메탄을 전환율 90% 이상을 구현하였다. 실제 운전 후 측정 결과 개질 반응기의 부분별 온도차가 $20^{\circ}C$ 이내로 설계의 우수성을 확인하였다. 촉매 연소기를 이용한 개질 반응열 공급장치를 개발하여 20Watt 급 수소 생산을 위한 개질 반응기에 반응열을 공급하도록 하였다. 이와 함께 촉매 연소기를 이용한 연료 증발열 공급 장치 개발하여 개질기 공급 연료의 90% 이상이 기화되도록 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.794-797
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• 2009

중소형 폐기물 소각설비의 폐열보일러에서 생산되는 10 $kg/cm^2$미만의 저압증기를 이용한 증기터빈발전에서 증기의 건도를 높이이 위한 증기 전처리가 필수적이며, 건도를 증가시킨 증기를 이용하여 발전실험을 하였다. 본 연구에 적용된 증기터빈발전기는 마이크로 축류식 증기터빈으로 배압식을 채택하였으며, 증기터빈에 공급되는 증기압력의 증가에 따라 증기공급량, 발전량이 증가하였으며, 이에 따른 발전 효율은 설비의 효율에 따라 변하였다. 또한, 배압식 증기터빈의 경우, 공급.배기측의 증기 압력의 차이가 증가함에 따라 발전을 위한 증기 소비율이 감소하고 발전 효율이 증가함을 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.620-620
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• 2012

에너지 다소비원인 공공하수처리시설은 기후협약에 따른 온실가스 저감시설로서의 그 역할이 증대되고 있다. 환경부는 '하수처리시설 에너지 자립화 계획'을 통해 2015년까지 에너지 자립율 18%를 목표로 하고 있으며, 이를 위해서는 신재생에너지를 이용한 능동적 에너지 생산이 필요하다. 소수력발전은 공급 안정성이 우수하고 소수력발전은 일정한 처리수가 방류되는 하수처리장에 적용되었을 때 그 가동율은 하천에서의 소수력발전에 비하여 우수하다고 알려져 있으며, 향후 하수처리장에 널리 보급될 수 있는 청정에너지원이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 기흥 레스피아에서 처리되는 하수를 이용한 소수력발전이 검토되었다. 최근 5년간 방류량 자료를 살펴보면 기흥 레스피아의 일평균 실제 처리량은 약 $30,000m^3/day$로 나타났으며, 우수 유입과 물 사용량이 증가하는 여름 및 가을에 처리량이 증가하였다. 설계유량은 유량변화에 따른 누적 확률밀도와 유량지속곡선에 근거해 산정하였으며, 시간빈도(T)로 보았을 때 26%의 유량이 지속되는 $0.35m^3/s$를 설계유량으로 선정하였다(그림 1). 또한 이를 기반으로 성능특성을 분석한 결과, 단위낙차당 수차발전기의 용량은 2.4kW이며, 시스템 가동율은 74%, 그리고 연 전력생산량은 16.6MWh로 나타났다(그림 2).

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.28 no.6
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• pp.9-15
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• 2014