• 기계와재료
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• v.22 no.2
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• pp.20-30
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• 2010

석탄화력발전소의 효율향상은 스팀온도 및 압력의 증가를 통해 꾸준하게 이루어지고 있으며, 이러한 고효율의 화력발전은 사용 연료의 감소 뿐 아니라 $SO_x$, $NO_x$, $CO_2$ 등의 환경 가스배출을 감소시키는 효과도 있다. 이에 따라 운전조건을 고온, 고압화하려는 노력이 전 세계적으로 꾸준히 전개되고 있으며, 경제성 있고 높은 고온특성을 갖는 터빈 및 보일러 소재확보 여부가 발전소 건설 가능성을 결정하는 가장 주요한 요소 중 하나로 작용하고 있다. 본 고에서는 USC(Ultra Super Critical) 조건에 사용하기 위한 소재의 개발과정과 현대 사용되고 있는 다양한 발전용 고온소재의 특징에 대해 기술하고자 한다.

• Journal of Intelligence and Information Systems
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• v.2 no.2
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• pp.17-27
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• 1996

본 논문에서는 화력발전소 터빈의 안정적 운전을 지원하고 발전소의 불시정지를 예방하기 위하여 필요한 전문가시스템의 지식베이스 구축과 그래픽 인터페이스에 대한 proto-type을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 전문가시스템은 화력 발전소 터빈 계통의 현재 상태로부터 대상 운전조작에 대한 운전방법을 지원하는 기능, 고장을 진단하는 기능 등을 제공한다. 지식베이스는 객체와 규칙의 혼성형태로 구성하였으며, 추론방법으로는 후향추론을 기본적으로 사용하고 현재 운전상황에 따른 고장진단을 위하여 전향 추론을 혼용함으로써 필요에 따라 최적추론을 유도하였다. 또한 지식베이스의 효율적 활용과 사용자의 손쉬운 접근을 위하여 그래픽 사용자 인터페이스를 구현하였다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.8 no.2
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• pp.149-174
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• 1999

본 연구는 1990년대 초 중반의 한국의 화력발전소 자료를 이용하여 발전부문의 생산성 변화를 분석하되, 생산성 변화를 발전소간의 효율성 격차에 의한 부문과 발전부문 전체의 생산함수 이동을 통해 나타나는 기술변화로 나누어 분석하였다. 분석결과, 화력발전소간에는 의미있는 정도의 효율성 격차가 존재하는 것으로 나타났으며, 분석에 포함된 기간 동안 연평균 약 5% 정도의 생산성 증가가 발생하였고, 이 가운데 효율성 격차의 해소를 통한 생산성 증가가 약 2%, 그리고 기술진보에 의한 생산성 증가가 약 3%를 차지하였다.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.8
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• pp.739-745
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• 1993

60년대 이후 경제개발과 더불어 건설된 화력발전소는 장기사용 및 주기 운전 (cycling operation)에 따라 경년열화가 상당히 진행된 상태로 가동되고 있다. 또한 설비운용 기 술도 고장보수(failure maintenance), 예방보수(protective maintenance) 단계를 거쳐 80년대 후 반기부터는 예측보수(predictive maintenance)에 주안점을 두게 되었으며 사회변화에 따른 신규 발전설비의 건설부지 확보, 환경 규제의 엄격 등이 당면 과제로 대두되었다. 따라서 경년화력의 장수명화, 고효율, 저공해 발전방식의 실용화 등이 현실적인 대책이므로 경년화력의 정밀진단 및 평가기술의 고도화 신형발전설비의 개발 등이 연구개발의 주측이 되고 있다. 이 글에서는 국내 에서 추진되고 있는 이들 기술개발의 현황과 향후계획을 제시하여 산 . 학 . 연의 보다 긴밀한 연구활동에 기여하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.11c
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• pp.546-548
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• 1999

화력발전소 운전원 훈련용 시뮬레이터 개발시 제어 시스템을 구성하는 제어로직과 MMI(Man Machine Interface) 화면등의 모델 개발을 위해서는 많은 인력과 시간이 수반되는 일이지만 일일히 코딩을 하여만 실제 제어기능 및 화면기능을 구현할 수 있다. 하동화력발전소 운전원 훈련용 시뮬레이터에서는 제어시스템 개발의 생산성과 신뢰도를 향상시키기 위해 분산제어시스템 제어로직변환기를 개발하여 실제 발전소에서 사용중인 제어 로직파일을 제어 모델로 변환하여 시뮬레이터에 적용하는 방법을 이용하였다. 본 논문에서는 하동화력발전소의 분산제어시스템인 Simens Teleperm-ME에 적합한 제어 로직 변환기의 개발에 관하여 설명한다. 변환기를 통한 제어시스템의 모델링 방법은 첨단 제어 시스템의 기존 기능을 그대로 유지할 수가 있게 되어 제어기술자의 훈련 및 제어로직 개발 그리고 분석이 가능하며. 이를 통하여 운전원 훈련효과를 제고할 수 있고 실제 제어시스템과 완벽한 호환성을 유지함으로써 시뮬레이터의 정확성을 보증할 수 있게 된다.

• 기계와재료
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• v.21 no.3
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• pp.42-51
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• 2009

원자력/화력 발전소에서 사용중인 터빈출력제어장치(turbine power control device)는 유압 서보액추에이터(hydraulic servo actuator)로 구동하는 특수 스팀 밸브(steam valve)로서 터빈의 속도를 제어하고 스팀을 차단하는 기능이 있다. 대형 발전기(500~1000Mw)를 구동하여 양질의 전기를 생산하기 위해서는 발전기에 연결된 고압 및 저압터빈에 최적량의 스팀을 공급하여야 하고, 고속(화력 3600 rpm, 원자력 1800 rpm)으로 회전하는 터빈이나 스팀계통에 이상이 발생할 경우 터빈의 과속(over speed) 방지를 위하여, 즉시 터빈으로 공급되는 스팀을 차단하여 터빈을 보호해야 한다. 따라서 터빈의 속도제어와 계통의 스팀 량을 감시하여 차단하는 발전소의 특수 밸브의 신뢰성확보기술이 요구된다. 특히 원자력발전소의 경우 핵연료교환주기(약 24개월)에 밸브들을 정비 또는 교체하고 있어 이때마다 시스템과 매칭(튜닝)기술이 요구되었다. 본 연구에서는 전량 수입에 의존했던 원자력/화력 발전소의 특수 밸브인 터빈출력제어장치의 국산화 개발과 신뢰성확보기술 효과에 대하여 논하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07b
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• pp.874-876
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• 1999

화력발전소 제어는 디지털 분산제어시스템에 의해서 이루어지고 보일러의 각종 프로세스는 대부분 PID제어기에 의해 제어되므로 PID제어기의 최적 조정은 보일러 프로세스의 안정적 운전에 가장 중요한 요소라고 볼 수 있다. 이러한 PID제어기는 분산제어시스템 제작사에 따라 구현방법을 달리하고 있으므로 PID제어기의 최적조정을 위해서는 구현된 PID제어기의 알고리즘을 이해하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 디지털 분산제어시스템의 국산화 개발품에 채용된 PID제어기와 화력발전소에서 사용 중인 주요 외국 제작사별 PID제어기의 알고리즘에 대하여 기술한다. 임의의 모델링 된 프로세스에 대하여 릴레이 피드백을 이용하여 임계진폭과 임계주기를 구하고 Ziegler-Nichols 주파수응답법을 이용하여 적합한 PID제어기 파라미터를 산출한 후 각각의 PID제어기에 산출된 파라미터를 적용 시뮬레이션하여 PID제어기들의 성능을 비교 분석하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1553-1554
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• 2008

본 논문에서 복합 화력 발전을 위한 개방화 되고 표준화된 보일러/터빈 통합 감시제어 시스템을 개발하였고, 검증하였다. 통합 감시 제어 시스템은 복합 화력 공정의 HRSG, BOP, DEHC 계통을 위한 통합 감시 제어 시스템이다. 복합 화력 공정에서 시스템은 다양한 운전모드와 잦은 기동, 정지에 의해 운영되는 특징이 있다. 통합감시제어시스템은 복합모드 제어를 수행하고 고급제어를 포함하는 고기능제어 시스템으로 개발되었다. 타 시스템과의 효율적인 연계를 위해 표준화된 인터페이스의 개방형 시스템으로 개발하였으며, 원거리관리를 위한 Web monitoring 기능을 수행하고, 효율적인 실시간 이력 시스템을 포함한다. 개발된 시스템은 현장에서 실제로 검증되었다.

• 전기의세계
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• v.39 no.8
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• pp.38-47
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• 1990

아직도 공급전력의 상당부분을 차지하고 있는 화력발전소는 대규모인데다가 아주 복잡한 시스테인데, 이러한 시스템을 다양한 상황변황에 따라 성능을 충분히 발휘하면서 또한 안전하게 운전하기 위해서는 고도의 운전기술이 요구된다. 현재 주야간 수요격차의 확대와 원자력공급비율의 증가등에 의해 화력발전소는 설비의 노후화가 날로 심해져가고 있고 연일 계속되는 기동정지 등 과도한 운용이 행해지고 있으며, 이러한 상황하에서 전력공급의 책무를 다할 수 있는 동시에 출력 조정능력, 안전도, 열관리 경제운전등에 관하여 더욱 성능을 향상시키는 것이 화력발전소의 운전을 담당하는 자의 올바른 사명이라고 할 수 있을 것이다. 이를 위해서는, 운전, 보수, 관리, 설비면에서 종합적인 대책이 필요하다. 운전면에서의 대책으로는 운전기술의 고도화가 중요하며, 이를 성취하는데 있어서는 발전소운전에 관한 지식의 질적, 양적확충과, 판단의 신속성 및 신뢰도의 향상, 그리고 숙련된 오퍼레이터의 기술의 전승등이 중요한 과제라고 보여지는 바, 기대되는 기술의 수준이 높아져 가고 있기 때문에 그러한 과제들을 해결하기 위해서는 교육훈련의 내실화, 운전수칙의 정비등 종래의 대응책에 덧붙여서 새로운 대응책이 요망되는 것이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.250-260
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• 2000

유동층 연소기술은 다양한 연료의 사용과 SOx와 같은 공해물질의 배출제어가 용이하여 환경규제에 대한 대처능력이 우수한 발전방식으로 널리 적용되고 있는 추세이다. 국내에서도 동해화력 1,2호기(200MWe급)가 유동층 연소방식을 도입하여 운전중에 있으며, 국내 무연탄을 연료로 사용하는 최대 규모의 순환 유동층 보일러라 할 수 있다. 본 논문에서는 IEA-CFBC 모델을 이용하여 개발된 동해화력 순환유동층 성능모사 시뮬레이션 틀을 이용하여 여러 가지 운전변수 변화에 따른 성능예측을 수행하였으며, 특히, 연소로의 성능향상을 위한 방안의 일환으로 사이클론 개조를 수행하고 그에 따른 성능모사를 고찰하였다. 본 성능평가 결과 연소로내 전체 차압을 증가시키는 운전을 지향하는 것이 연소로내 희박상의 온도분포를 낮추고, 탈황효율을 증가시켜 운전 안정화에 기여하는 것으로 나타났다. 또한, 본 시뮬레이션 틀을 이용한 운전변수 변화에 대한 성능예측 결과 동해화력 운전 실측치와 잘 일치하는 것으로 고찰되었다.