• Journal of the KSME
• /
• v.23 no.6
• /
• pp.412-418
• /
• 1983

유동층 연소기술은 선진 각국에서 다투어 개발하고 있는 최첨단 연소기술이나 국내에서 연구되기 시작한 것은 1979년 KAIST의 직경 10"의 원통형 유동층 연소로 제작을 시초로, 그 후 정부 주도하에 정부출연연구소를 중심으로 하여 상압 유동층 연소의 대규모 공정개발을 목표로 하여 기초연구를 끝내, 이미 0.1ton/hr의 pilot plant를 건설, 현재 가동중에 있으며, 그 결과를 기초로하여 1984년 10배의 확대(1ton/hr), 1986년에는 상용화 규모인 10ton/hr의 demonstration plant설치를 계획중에 있는데, 이와같이 단계적인 확장 이유는 scale-up에 있어 최적 운전조건을 위한 많은 기술의 축적이 필요하기 때문이다. 한편 근자에 와서, 각 대학과 일반업체에서도 많은 관심을 가지고 연구에 힘을 기울이고 있는데, 동양화학(주)에서는 120ton/hr의 열병합 FBC 건설을 핀랜드 기술진과 추진하고 있으며 본 연구실에서도 고유황 벙커C유의 유동층 연소를 위해 banch scale 연소로를 제작하여 연구를 수행중에 있다.에 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.05a
• /
• pp.186.2-186.2
• /
• 2011

RDF 연료의 열이용은 2003 폐플라스틱 고형연료 사용에 관한 고시가 나온이후 생산과 이용이 꾸준히 증가하는 추세이며 최근에는 원주, 대구, 부산 등 각 지역의 RDF 생산시설 구축 및 열병합 보일러 건설사업의 추진으로 더욱 활발하게 진행되고 있다. 본 연구는 순환유동층 시범 연소로에서 RDF를 전용으로 연소하여 그 연소특성을 고찰하고 상용 보일러 설계를 위한 연소자료를 축적하는 데 있다. 본 연구는 실험을 위하여 자체로 건설한 순환유동층 보일러에서 수행하였다. 연소 연구에서는 연소특성과 더불어, 환경기술과 연소로의 부식방지에 관한 기술을 고찰하였다. 보일러의 스팀사양은 $300^{\circ}C$와 15ata 이상으로 하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계에 적용할 연소자료를 확보하였다. 또한 연료특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 성분을 분석하고 그 특성 자료를 비교하였다. RDF는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 효율을 나타내었으며 배연특성도 연소하는 동안 일정하게 배출되었다. 온도나 압력등 연소 변수는 RDF는 연소실험 동한 안정적인 값을 나타내었다. 대부분의 배연물질은 환경기준을 충족할 수 있었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.10-13
• /
• 2010

Low pressure combustion tests for TDM(Technology Demonstration Model) of 75 tonf thrust chamber were performed. It has design chamber pressure of 60 bar, propellant mass flow rate of 243.6 kg/s. Due to the limitation of the current firing test facility in Korea, the combustion tests were conducted to verify the operation and the combustion performance at low pressure condition (30 bar, 121.8 kg/s). All the tests had been successfully executed without the damage of the hardware. These test results can be used as fundamental data to predict the combustion performance at design point condition for 75 tonf thrust chamber.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.239-241
• /
• 2007

본 논문에서는 CNG 연료를 고압분사시 연소 특성에 관한 데이터를 확보하고자 한다. 실험은 연소실내의 분사압력과 점화시간을 다양하게 할 수 있는 정적연소상태에서 이루어졌다. 광학적인 실험장치가 연소 특성을 파악하기위해서 공학적인 실험장치가 이용되었다. 이러한 연구는 차후 CNG를 고압연소분사시 형성되는 연소특성에 대한 중요한 기초적인 자료가 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.11a
• /
• pp.153.2-153.2
• /
• 2010

화력발전 분야에서 $CO_2$ 분리는 크게 연소전 탈탄소화(pre-combustion capture)와 연소후 포획(post-combustion capture)으로 나누어진다, 연소후 포획은 연료를 연소한 후 발생하는 $CO_2$와 $N_2$가스에서 $CO_2$를 분리하는 기술로 흡수나, 흡착, 막분리 등을 주로 이용한다, 연소전 탈탄소화는 연소 전에 $CO_2$가 발생되지 않도록 하는 기술로써, 부분 산화나 개질 및 수성가스 변위반응 등이 포함되며 생성된 $H_2$와 $CO_2$를 분리하여 수소를 생산하는 기술($CO_2/H_2$분리가 핵심)이다. 우리나라는 대부분 연소후 포획 위주로 많은 연구가 진행되어 왔다, 하지만 최근 고유가 시장이 형성되면서 석탄화력 발전 및 복합가스발전(IGCC)에 필요한 연소전 탈탄소화($H_2/CO_2$ 가스로부터 $CO_2$ 회수) 연구에 산업적 관심이 급상승되고 있다. 특히, 연소전 탈탄소화 과정에서는 높은 자체압력(약 2.5 - 5.0MPa)과 비교적 높은 농도의 $CO_2$(약 40%의)가 발생되기 때문에, 연소전 탈탄소화는 가스하이드레이트 형성/분해 원리가 가장 잘 적용될 수 있는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)와 TBAB(Tetra-n-butyl ammonium bromide)를 첨가하여 각각 0.5, 1, 3mol% 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 또한 라만 분석을 통하여 $CO_2$ 회수 분리에 대한 연구도 병행하였다. 이러한 연구는 연소전 탈탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.608-612
• /
• 2009

Technology demonstration models(TDM) of a 75-$ton_f$ liquid rocket engine(LRE) thrust chamber were manufactured on the basis of development technologies of 30-$ton_f$ LRE. It was confirmed that some machining and welding technologies which were aimed to be verified through the manufacturing of demonstration models could be applied to the thrust chamber 75-$ton_f$-class. New designed mixing head part was manufactured by means of new process. The manufacturing process and technologies established through TDM's will improve the reliability of manufacturing process of large LRE thrust chamber.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.31-34
• /
• 2011

Design and fabrication of Technology Demonstration Model(TDM) of 75 tonf regenerative cooling thrust chamber were described. It has design chamber pressure of 60 bar, propellant mass flow rate of 243.6 kg/s, and nozzle expansion ratio of 12. It has a single welded structure of the mixing head and the chamber. Design and fabrication technologies established through this TDM can be used to development of flight model.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 1994.11a
• /
• pp.51-58
• /
• 1994

가스터빈 발전은 연료를 연소하여 연소가스로 직접 터빈을 회전시켜 터빈에 연결된 발전기에 의해 발전하는 방식으로 연료로는 중유, 원유, 경유, 가스등을 사용한다. 주요설비는 공기압축기, 연소기, 터빈 및 발전기로 구성되며 이중 고온부는 연소기와 터빈이다. 가스터빈의 효율은 터빈입구온도(TIT : TBN INLET TEMP)에 의존하는데 현재까지 약 1,30$0^{\circ}C$ 급의 가스터빈이 운전중이며 앞으로 1,50$0^{\circ}C$ 급의 고효율 가스터빈에 도전하고 있으며 연소가스의 고온화는 고온부의 재료개발, 냉각기술, 코팅기법의 향상과 더불어 이루어질 수 있다. 가스터빈의 고온부 부품인 연소기, 터빈의 동익(Moving blade) 및 정익(Fixed blade) 재료로 초내열합금이 계속 개발중이며 또한 각 부품에 대한 공기냉각기술, 코팅재료 및 기법도 개발중이다. 그러나 현재 국내에서 가동중인 가스터빈은 빈번한 기동정지로 열 사이클에 의한 부품의 손상이 심각한 실정이므로 고효율 가스터빈 개발과 이에 대한 정비기술 개발이 병행하여야만 안정된 전기공급을 이룰 수 있다는 차원에서 가스터빈은 고온부품의 정비기술에 대한 그 현황과 전망에 대해 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• v.y2005m4
• /
• pp.299-304
• /
• 2005

The design procedures of full-scale combustion chamber with chamber pressure of 53bara, mass flow rate of 90kg/s, combustion efficiency of $94\%$ and specific impulse at ground of 253sec were described. The details of combustion performance and geometrical parameters were also given. Full-scale combustion chamber consists of the combustor head with injector/baffle and the chamber/nozzle with regenerative cooling channels. The design results of combustion chamber with ablative materials, detachable injector head with SUS baffle or baffle injector and chamber body for ground hot firing tests were given in this paper.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 2014.11a
• /
• pp.253-254
• /
• 2014

지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.