• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.239-239
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• 2012

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.9-18
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• 2006

In this paper, the thermodynamic performance of OTEC cycle was examined. Computer simulation programs were developed for simple Rankine cycle, regenerative Rankine cycle, Kalina cycle, open cycle and hybrid cycle. For the simple Rankine cycle, the results show that newly developed fluids such as R410A and R32 that do not cause stratospheric ozone layer depletion perform as well as R22 and ammonia. Also, simple Rankine cycle OTEC power plant can practically generate electricity when the difference in warm and cold sea water inlet temperatures are greater than $14^{\circ}C$. The regenerative Rankine cycle showed a 1.5 to 2% increase in energy efficiency compared to the simple Rankine cycle while the Kalina cycle employing ammonia/water mixture showed a 2-to-3% increase in energy efficiency, and the overall cycle efficiencies of hybrid cycle and open cycle were 3.35% and 4.86%, respectively.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1101-1105
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• 2014

해양온도차발전은 해양의 따뜻한 표층수와 차가운 심층수의 온도차를 발전에 이용하는 전도유망한 기술이다. 지속가능한 온도차를 이용하여 온실가스감축기술로서 활용할 수 있다는 장점을 가지는 반면, 시스템의 효율이 낮다는 단점을 가진다. 해양온도차발전의 낮은 시스템 효율을 개선하기 위해서는 성능이 우수한 터빈의 설계 및 개발기술의 확보가 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 R32를 이용한 100kW급 해양온도차발전용 반경류터빈을 설계하였으며, CFD 해석을 통해 설계한 터빈의 성능을 검증하였다. CFD 해석결과를 참고하여 설계한 반경류터빈의 형상을 수정하였으며 이러한 과정을 반복하여 설계요구조건에 적합한 해양온도차발전용 반경류터빈의 최종 형상을 도출하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.829-835
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• 2013

본 논문은 제안된 고효율 R717용 해양온도차 발전 시스템의 운전변수에 대한 최적의 설계를 위해 엑서지 효율을 이론적으로 분석하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 증발기 출구압력, 고단터빈 출구압력, 응축기 입구압력 그리고 냉각기 출구건도이다. 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. R717용 OTEC 발전 사이클의 증발기 출구압력, 냉각기 출구건도가 증가할수록 엑서지 효율은 증가한다. 그러나 고단터빈 출구압력, 응축기 입구압력이 증가할수록 엑서지 효율이 감소한다. 그리고 이러한 작동변수들 중에서 증발기 출구압력이 R717용 OTEC 발전 사이클의 엑서지 효율에 가장 크게 영향을 미치고, 고단터빈 출구압력이 가장 적게 영향을 미친다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권3호
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• pp.124-130
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• 2010

Ocean Thermal Energy Conversion(OTEC) power plants have been examined as a viable option for supplying clean energy. This paper evaluated the thermodynamic performance of the OTEC Power system for the production of electric power and desalinated water. The results show that newly developed fluids such as R32, R125, R143a, and R410A that do not cause stratospheric ozone layer depletion perform as well as R22 and ammonia. Overall cycle efficiency of open cycle is the lowest value of 3.01% because about 10% of the gross power is used for pumping out non-condensable gas. Also, the hybrid cycle is an attempt to combine the best features and avoid the worst features of the open and closed cycles. The overall cycle efficiency of hybrid cycle is 3.44% and the amount of desalinated water is 0.0619 kg/s.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.238.2-238.2
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• 2010

Recently, environmental pollution and energy depletion problems have been issued over the world. For this reason, many renewable systems have been developing. Of these, the Ocean Thermal Energy Conservation(OTEC) is drawing attention as the upcoming alternative energy source. In this paper, the efficiency of each of OTEC which harness the effluent from nuclear power plant was analyzed by using computer calculation. The result, shows that Ul-jin Nuclear Power Plant is the best place geographically and the regenerative cycle is most outstanding performance cycle for OTEC. The difference of temperature between surface water and deep water temperature should be greater than $20^{\circ}C$ in order to increase the efficiency.

• 태양에너지
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• 제17권4호
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• pp.23-33
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• 1997

본 연구에서는 Rankine 사이클을 이용한 해양 온도차 발전 시스템을 컴퓨터로 모사했고 작동유체를 변화시켜 가면서 그 성능을 비교하였다. 증발기와 응축기는 UA(총괄열전달계수$\times$전열면적)와 LMTD(대수평균온도차) 방법으로 모사하였으며 터빈과 펌프는 등엔트로피 효율로 모사하였다. 작동유체로는 R22, R290, R1270, R134a, R125, R143a, R32, R410A 그리고 암모니아 등을 사용하였다. 모사 결과 OTEC 발전 시스템의 효율은 작동유체에 상관없이 거의 일정한 것으로 드러났다. 한편 증발기 출구에서의 과열도와 응축기 출구에서의 과냉도는 시스템의 성능에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났지만 터빈의 효율과 열교환기의 크기는 시스템 성능에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 마지막으로 따뜻한 표층수와 차가운 심해수 사이의 온도차가 $20^{\circ}C$이상일 때 실제로 전기를 생산할 수 있다는 사실을 확인했다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.37-44
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• 2007

For the past few years, the concern for clean energy has been greatly increased. Ocean Thermal Energy Conversion(OTEC) power plants are studied as a viable option for the supply of clean energy. In this paper, the thermodynamic performance of OTEC cycle was examined. Computer simulation programs were developed under the same condition and various working fluids for closed Rankine cycle, regeneration cycle, Kalina cycle, open cycle and hybrid cycle. The results show that the regeneration cycle using R125 showed a 0.17 to 1.56% increase in energy efficiency, and simple Rankine cycle can generate electricity when the difference in warm and cold sea water inlet temperatures are greater than $15^{\circ}C$. Also, the cycle efficiency of OTEC power plant using the condenser effluent from nuclear power plant instead of the surface water increased about 2%.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권2호
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• pp.116-121
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• 2014

지열수를 온열원으로 사용하고, 해양심층수를 열침으로 사용하는 바이너리(binary) 지열 발전시스템은 기존 지열 발전시스템의 효율을 증대하기 위한 재열과정과 터빈출력을 향상시키기 위한 다단과정을 각각 또는 복합적으로 적용하여 다단재열재생사이클의 성능개선을 검토하였다. 사이클종류는 다단재열사이클(Multi Stage reheater cycle; MS), 다단재열재생사이클(Multi stage reheater regeneration cycle; MSR)이 있다. 작동유체는 R134a, R245fa를 적용하였으며 온열원의 온도가 $65^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, $85^{\circ}C$ 열침은 $5^{\circ}C$를 적용하여 기본해석을 수행하였다. 본 논문에서는 온열원변화, 작동유체의 종류, 사이클의 종류에 따른 해양지열발전용 다단재열재생사이클의 출력 및 효율을 높이기 위한 해석을 수행하였다. 이를 열역학적 사이클로 모사하기 위한 상용 프로그램인 Aspen HYSYS(V8.0)를 이용하여 해석을 진행 하였다. 작동유체는 R245fa가 R134a보다 우수한 성능을 보였으며, 온열원의 변화와 각각의 사이클 종류에 따라 적절한 작동유체가 있음을 확인 할 수 있었다. 사이클의 출력 및 효율은 각각 MS사이클과 MSR사이클에서 좋은 성능을 나타냈다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권1호
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• pp.80-84
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• 2011

The cycle performance of closed ocean thermal energy conversion (OTEC) system with 50 kW gross power was evaluated to obtain the basic data for the optimal design of OTEC using waste heat such as solar power, discharged heat from condenser of power plant. The basic thermodynamic model for OTEC is Rankine cycle, and the surface seawater and deep seawater were used for the heat source of evaporator and condenser, respectively. The cycle performance such as efficiency, heat exchanger capacity, etc. was analyzed on the variation of temperature increase by waste heat. The cycle efficiency increased and necessary capacity of evaporator and condenser decreased under 50kW gross power with respect to the temperature increase of working fluid. Also, when the temperature increase is about $13.5^{\circ}C$, the heat which can be used is generated. By generator with 0.9 effectiveness under the simulated condition, the cycle efficiency was improved approximately 3.0% comparing with the basic cycle.