• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.63-68
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• 2011

합성가스는 Biomass, 석탄, 폐기물 등의 가스화 공정을 통해 얻을 수 있는 대표적인 대체연료로 저발열량에도 불구하고 수소가 포함되어 있기 때문에 이를 엔진에 적용하여 에너지를 생산하고자 하는 노력이 계속되어 왔다. 하지만 연료 조성 측면에서 합성가스는 가스화 원료의 종류에 따라 합성가스 내의 수소 함유량이 달라지는데, 이러한 함량 변화는 수소의 좋은 연소특성으로 인해 엔진 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 이번 연구에서는 다양한 수소 분율을 갖는 합성가스를 동일 발열량 및 유량 조건에서 모사하고 이를 이용하여 연료 내 수소 비율(vol %)이 연소특성에 주는 영향을 파악하였다. 실험 결과로 각 수소 함량에 따른 최적 점화시기를 결정하였으며, 수소 비율의 변화가 연소특성, 엔진 출력, 효율, 배기 성능에 미치는 영향을 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.231-236
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• 2020

물 개질반응 고속선회 소각로 시험 설비를 제작하였다. 개질 반응실과 연소실은 직접 연결이 되게 하였다. 소각로와 집진 장치는 일체형으로 만들어 2중 격벽식 공기 냉각 구조로 만들었다. 송풍기를 집진장치 내부에 내장하여 공간적으로 효율성을 향상시켰다. 집진부의 옆에 부착된 다수의 집진통을 이용하여 분진을 수거하여 백필터가 별도로 필요없는 축류 유동형 다단식 집진장치를 적용하였다. 배출되는 가스 중 다이옥신을 측정한 결과 기준치 이하의 결과를 얻었다. 배출가스와 중금속을 측정한 결과 환경기준치 이하의 결과를 얻었다.

• 한국연소학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 2003

The behavior and characteristics of heavy metals at different streams in a MSWI(Municipal Solid Waste Incinerator) with a capacity of 100tonnes/day were investigated by measuring the concentration of heavy metals and gases and analyzing their leaching data from ashes. Metal components of Cr, Cu, Cd and Pb were in higher concentrations in the fly ashes collected after the water spray tower than in the bottom ashes. It was due to condensation by a lower temperature with water spray cooling. Metal contents in the bottom ash became higher for finer particles as expected. The mass balance of heavy metals in different stream was estimated from the analyzed data in bottom ash and collected dusts at different locations. For the lower volatility of metals such as Pb, Cu, Cr, 88-97% of them remained in the bottom ash, while Cd and Hg escaped from the combustor with remaining in bottom ash of 18.4 and 0.8%, respectively. In most cases the leaching rate of fly ash showed higher values than that of bottom ash, with the their average acidities of 9.8 and 11.9 respectively.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2001년도 제22회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.23-30
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• 2001

Bomb calorimeter was developed for measuring the calorific value of combustible matter such as wastes. The calorimeter consist of bomb, stirred-water type bucket, thermometer and ignition circuit. Operation and performance of the calorimeter have been tested experimentally. In the present study, calorific values of light oil, lamp oil, benzoic acid, ethyl alcohol and methyl alcohol is measured using the bomb calorimeter. Mass of the sample is fixed at 19, and oxygen pressure in the bomb is used as an experimental parameter. Sample in the oxygen bomb is burned with electrically heated Ni-Cr wire of 100mm in length, and temperature of water in the bucket become increased by $2{\sim}5^{\circ}C$ during about 30min. Calorific value of the sample is calculated with the temperature difference of water. Combustion tests, such as the record of temperature history and the inspection of remnants, are performed at 6, 8 and 10 atm of the oxygen pressure. From the test results, oxygen pressure in the bomb must be over 10atm for complete combustion.

• 한국연소학회지
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• 제15권3호
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• pp.48-56
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• 2010

Performances of power generation engine were investigated with syngas from RPF. A stoker type, multi-staged pyrolysis-gasification system, was employed for syngas generation and the syngas was refined with the sequential cleaning processes composed of a gas cooler, a bag filter and a wet scrubber. 20 kWe commercial syngas power generation engine was adopted to burn the cleaned syngas which is mainly composed of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and methane. The performance of the engine was tested with various syngas compositions and the results were compared to LNG case. Electric power output, exhaust gas temperature, and emission characteristics were measured, and the efficiency of engine generation was investigated as a function of load of power generation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.642-645
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• 2007

석탄, 폐기물 등 다양한 시료의 가스화 반응을 통해서 발생되는 합성가스는 CO, $H_2$, $CO_2$가 주성분으로 가스엔진, 가스터빈 등의 연료로 사용하여 발전하거나 합성반응을 통해 다양한 화학원료로의 전환이 가능하다. 합성가스를 가스엔진, 가스터빈, 연료전지등의 연료로 사용하는 경우는 고효율 발전이 가능하여 기존 연소방식의 발전과 비교하여 단위 전력 생산량 당 $CO_2$의 배출량이 감소 되며, 여기에 $CO_2$ 분리공정을 적용하면 $CO_2$ 배출량 감소효과를 극대화 할 수 있다. 화석연료의 연소 및 가스화 반응을 통해서 발생하는 이산화탄소의 분리에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나, 본 연구에서는 흡착방식을 이용한 합성가스 내의 이산화탄소 분리를 위하여 흡착제를 이용한 이산화탄소의 흡착, 탈착 성능 분석 연구를 수행하였다. 합성가스내의 이산화탄소를 분리하기 위한 흡착제로는 NaX 계열의 zeolite를 이용하였으며, 가스화 반응을 통해 발생한 합성가스를 흡착제에 통과시켜 이산화탄소의 선택적 흡착 여부를 확인하였다. 또한 TPD(Temperature Programmed Desorption)방법을 이용하여 흡착제의 이산화탄소 흡착 성능을 분석하였다.

• 청정기술
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• 제5권2호
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• pp.53-61
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• 1999

대형 산업용 환경폐기물 처리 및 열병합 플랜트의 연소 및 소각 공정 후 발생하는 배기가스의 폐열회수장치 설계 방법을 제시하였다. 본 연구는 폐열회수장치의 기본 설계 개념을 폐열회수를 위한 보일러와 폐열을 이용한 증기 동력 사이클로 구성되는 것으로 가정하였고, 폐열회수장치에 필요한 각 구성요소들에 대한 모델링 기법과 그에 따른 설계 기준 및 설계 개념을 기술하였다. 또한 본 설계방법을 이용하여, 동일한 배기가스 조건에 대해, 폐열회수 보일러의 작동 압력 및 폐열회수 열교환기 설계에 따라 폐열회수장치의 열성능이 어떻게 변화되는지를 검토하였다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.429-432
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• 2011

도시 폐기물 연료(RDF) 가스화 공정에서 생성되는 촤를 보조 연료로 사용할 수 있는지 가능성을 알아보기 위하여 연소실험을 수행하였다. RDF 촤의 고위 발열량은 3000~4000 kcal/kg이었고 염소 함량은 염소기준치함량보다 낮았다. 이는 보조 연료로서의 가능성을 보여주는 것이다. 연소 배가스에서, 최대 $NO_x$와 $SO_2$의 농도는 각각 240 ppm과 223 ppm이었다. 만약 후처리 공정이 적용되면, 이들의 농도를 대기 오염배출기준을 충분히 만족시킬 수 있게 낮게 제어 가능할 것이다. HCl의 농도는 상대적으로 높았으며, 이는 RDF 연소시 HCl 배출에 주의를 기울어야 함을 의미한다. 반응기 내의 온도 분포, $O_2$와 $CO_2$의 농도변화, 고체 잔사물의 양과 연소 손실로 미루어 볼 때, 과잉공기비가 1.3이 사용되었을 때 연소 반응이 가장 안정적이었다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.221-227
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• 2020

폐기물고형연료(SRF, Bio-SRF)가 보일러에서 연소 될 때, 연료에 다량 함유되어있는 알칼리 성분(Na, K) 들이 연소과정에서 문제를 발생시킨다. 알칼리 성분은 낮은 melting point를 가지고 있어 통상 연소로 온도 내에서 저융점 염을 형성하고, 생성된 저융점 염들은 전열관에 달라붙어 클링커를 형성한다. 클링커생성을 억제하기 위해 다양한 첨가제가 사용되고 있으며, 고령석 기반의 첨가제는 알칼리-알루미늄-실리카가 형성되어 클링커를 억제한다. 본 연구에서는 고령석을 기반으로 하는 첨가제의 반응성을 비교 하였다. 사용된 첨가제는 R-kaolinite, B-kaolinite, A-kaolinite를 사용하였고 비교군 으로 silica와 MgO를 사용하였다. 실험은 실험실 규모의 회분식 수평형 반응기를 사용하였다. 첨가제와 알칼리염은 중량비 1:1로 반응토록 하였으며 반응 온도는 900 ℃에서 10시간 수행하였다. 실험 중 발생한 HCl은 검지관을 사용하여 30분 후 첫 측정을 하고 이후 1시간마다 반복하여 측정하였다. 반응 후 고체 잔여물은 특성 분석을 위하여 광학현미경으로 촬영하였다. 분석결과를 토대로 고령석의 반응특성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.848-850
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• 2009

화석에너지 고갈로 인한 유가 상승으로 폐기물 에너지화가 이슈화 되고 있다. 폐기물 고형 연료 RDF는 에너지 문제를 해결하기위한 대안 중 하나로 수송성, 저장성, 연소안정성이 우수하나 환경오염 물질의 발생이 문제가 된다. 이러한 오염물질을 처리하기 위한 배가스 오염 물질처리를 위한 plant 설비 비용과 시간이 많이 투자된다. Aspen plus는 mass energy balance와 화학적평형, 열역학을 이용하여 공정 모사를 할 수 있는 프로그램으로 검증되었다. RDF의 삼성분, 원소분석, 발열량을 입력을 통해 HCl, SOx, NOx, CO의 배출량을 예측하고 이에 맞는 SNCR, SDA 등과 같은 반응기를 적용 하므로써 다양한 배가스 처리를 모사 할 수 있다. NOx를 제어하기위에 urea주입과 SOx와 HCl을 제거하기 위한 CaO를 주입을 모사 하므로써 실제 운영 적용 전 단계에 역할로 유용한 도구로 판단된다.