• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.29-36
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• 2017

본 논문은 열병합 복합발전이란 하나의 프로세스에서 전기 또는 기계 동력과 열에너지의 두 형태를 생산하는 것이다. 가스터빈 열병합 발전 시스템의 각 구성부의 성능을 변수로 전체 시스템의 연료 소모와 각 구성부의 열과 전기의 성능을 표현하여야 한다. 전체시스템은 상부 시스템인 가스터빈 2대와 하부시스템인 열회수 증기발생기(HRSG) 2대, 증기터빈 1대, 지역난방열교환기 2대로 구성되어 있다. 가스터빈 열병합 복합발전시스템에서 가동시간 기준 10,000시간 후 성능시험을 각종 시험장치 설치 및 ASME PTC 46에 준한 성능시험으로 실시하였고, 발전소 전체의 종합출력과 효율에 대한 성능을 분석하였다. 이러한 성능시험 실시자료를 기초로 시험성능을 비교하여 성능변화 값을 확인하였다. 이 논문에서 가스터빈, 열회수 증기발생기, 증기터빈의 열역학적 시스템 해석을 통하여 이론적 결과 값을 산출하였다. 비교 대상은 전체 시스템의 생산열량과 대기로 배출되는 열량을 이론값과 실험값을 비교하였고, 전기출력 및 열 출력에 대한 효율을 이론값과 실제 값을 비교하였다. 가스터빈 열병합 복합발전소 성능 특성에 대한 시험결과를 열역학적 효율 특성과 비교하였으며, 0.3%의 오차를 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권8호
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• pp.2167-2176
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• 1994

This paper presents some useful design criteria for the turbine cogeneration system through both the design and off-design analysis. Comparative analysis of the part load performance is carried out for several gas turbines which have different design parameters represented by the turbine inlet temperature and pressure ratio. It is shown that the variation in part load efficiency considerably depends on the design parameter. The off-design operation of the heat recovery steam generator is simulated by introducing adequate assumptions for the heat transfer process. It is turned out that the design parameters of heat recovery steam generator should be determined by considering the favorable operation at the off-design conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권8호
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• pp.1164-1171
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• 2002

This study analyzed the dependence of part load performance of simple cycle gas turbines on their design performance. Various parametric calculations were carried out to examine effects of design temperature ratio, pressure ratio and component efficiencies using a simplified analysis. In addition, a more practical analysis was done for realistic design conditions with the aid of a comprehensive performance analysis program. The results show that gas turbines with higher design performance exhibit less efficiency degradation during part load operation. The influence of power control method (fuel only centre) and air flow control) on part load performance was examined as well.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.35-40
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• 2011

This study analyzed the influence of firing biogas on the performance and operation of a gas turbine combined heat and power (CHP) system. A reference CHP system designed with natural gas fuel was set up and off-design simulation was made to investigate the impact of firing biogas in the system. Changes in critical operating parameters such as compressor surge margin and turbine blade temperature caused by firing biogas were examined, and a couple of operating schemes to mitigate their changes were simulated. Part load operation of the biogas-fired system was compared with that of natural-gas fired system, and it was found that as long as the two system produce the same electric power output, they exhibit nearly the same heat recovery.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.467-472
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• 2005

Characteristics of a Modified regenerative cycle gas turbine has been investigated. In the cycle, the turbine expansion is divided into two parts and the regenerator locates between them. Two types of mechanical design are assumed: two-shaft and single-shaft. In particular, optimal pressure ratio division between the high and low pressure turbines is evaluated for the single shaft configuration. The part load analyses have been carried out with the aid of off-design models. In addition to the general fuel only control, a variable speed control is assumed as the part load operating strategy of the single shaft configuration. Obvious advantage with the alternative cycle is observed in the variable speed operation of the single shaft design.

• 한국연소학회지
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• 제18권3호
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• pp.68-74
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• 2013

가스터빈용 희박 예혼합 연소기 내부에 와류 발생기(vortex generator)를 장착하여 그에 따른 연료/공기혼합 및 NOx 배출 특성 변화를 조사하였다. 이를 위해 수치해석적 방법을 채택하여 연소기내 유동특성, 연료/공기 혼합도, 배기가스(NOx), 화염형상을 분석하였다. 와류 발생기를 장착한 경우, 연소기 내부에서 와류 발생기에 의한 나사산 형상으로 인해 와류가 형성되며 이는 연소기 전면부까지 유지되었다. 또한 연소기 내부 면적 차로 인해 압력섭동이 발생하였다. 이와 더불어 연소기 전면부 기준 상류지역의 연료와 공기의 혼합도가 증가됨으로서 연료 과농지역이 감소하게 되며 이로 인해 전반적인 NOx 발생량의 감소 효과를 볼 수 있었다. 화염 형상의 변화로부터 와류 발생기의 영향으로 선회수는 다소 감소할 것으로 예상되며, 이는 와류 발생기로 인한 유속의 반복적 증감에 의한 결과라고 판단된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.140-142
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• 2001

항공기의 제트 엔진을 비롯하여 육상용 발전기, 선박용 엔진, 로켓 엔진 등에 널리 사용되는 터빈 블레이드를 포함한 고온용 가스터빈 부품은 최대 온도 120$0^{\circ}C$ 이상의 고온에 노출되어 가혹한 기계적 응력을 받는 동시에 고온에서의 표면 안정성이 요구되므로 초내열 니켈 합금(superalloy), 티타늄 합금, 내열강 등의 고온강도가 우수한 합금이 사용된다. 그런데 합금성분이 많이 첨가된 내열 합금을 용접하는 경우, 미세균열, 용접부의 기계적 성질의 저하, 용접열영향부의 내식성과 내산화성의 저하, 용접외부 결함에 의한 피로강도 저하 등의 문제가 발생하므로 이를 해결해야 한다. 본고에서는 생산성과 용접품질이 우수한 고밀도 에너지빔 용접의 적용 현황에 관하여 고찰코자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.207-212
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• 2017

화력 발전소의 터빈 발전기에서 생산된 전기를 운반하기 위하여 부하 측에 설치된 케이블은 XLPE 케이블(또는 CV케이블)이다. 사고 발생시 저압 시스템을 포함하는 대부분의 설비들에 정전사고가 발생하여 막대한 경제적 손실을 초래한다. 설계부터 시공 및 관리를 더욱 철저히 해야 한다. 설치환경 및 사용 조건 부하량 등에 따라 차이가 있겠지만, 증설과정, 부적절한 설계 등으로 인하여 케이블의 단면적이 부족할 경우가 발생하며, 운전 전류에 의하여 초과된 허용온도는 케이블의 열화 상태를 초래한다. 우리는 케이블의 사고를 체계적으로 감시 및 예방하기 위한 측정 장비를 개발, 한국서부발전 주식회사(Korean Western Power Co. Ltd.)에 설치하여 활선상태에서 케이블에 흐르는 부하전류를 측정하였다. 이 논문에서 우리는 케이블에 흐르는 부하전류를 측정하고, 측정된 부하전류에 의한 부하특성의 파악 및 IEC규정에 의한 허용전류와 비교하여 케이블의 도체온도를 파악하기 위한 기초자료를 제시한다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.29-36
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• 2008

APU 가스터빈에 적용되는 연료노즐의 분무특성을 확인하였다. 분무시험은 항공기의 비행조건에 따라 4개의 작동조건에 대하여 수행하였으며 각 분무조건은 지상에서의 무부하 및 통합부하 조건과 고도 20,000 feet에서의 무부하 및 통합부하에 대해서 실험을 수행하였다. 분무특성은 레이저 빔을 이용한 가시화와 PDPA 시스템을 이용하여 SMD 및 속도측정을 수행하였으며 노즐출구에서 $20{\sim}100\;mm$지점에서 측정하였다. 연구결과 20,000 feet 무부하 조건의 경우 $90{\sim}95\;{\mu}m$ 정도의 SMD를 나타내었고 지상무부하의 경우 약 $60{\sim}75\;{\mu}m$로 측정되었으며 20,000 feet 통합부하의 경우 약 $55{\sim}65\;{\mu}m$ 지상 통합부하의 경우 $30{\sim}70\;{\mu}m$의 값을 나타내었다. 20,000 feet 무부하의 경우 화염 불안정이 발생할 가능성이 있으므로 연료분무입자의 크기를 감소하는 다양한 노력이 요구된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.225-232
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• 2012

희박 예혼합 가스터빈 연소기에서 배출되는 NOx, CO 와 같은 오염물질을 예측하기 위해서 화학반응기 네트워크 모델을 개발했다. 본 연구에서는 CHEMKIN 코드와 4 가지 NO 생성 메커니즘을 포함한 GRI 3.0 메탄-공기 연소 메커니즘을 이용해서 가스터빈의 부하조건을 변화시키며 NOx 및 CO 배출의 예측을 수행하였다. 모델의 검증을 위해서 계산된 결과를 모사연소기의 실험 데이터와 비교하였다. 여러부하조건에 따른 4 가지 NO 경로의 기여도를 조사하였다. 또한 인젝터의 질량유동 및 당량비의 불균일성이 NOx 배출이 끼치는 영향을 고찰하고 10ppm 이하의 저 NOx 연소기 개발을 위한 저감 방법을 제안했다.