• 에너지공학
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• 제16권2호
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• pp.64-72
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• 2007

석탄을 합성석유로 전환시키는 석탄액화(CTL) 공장은 2차 세계대전시 독일 및 영국에서 가동되어 대량의 연료를 공급한 바 있다. 전후 대형 유전이 발견되어 값싼 석유가 공급되면서 CTL 공장의 운전은 중단되었다. 남아프리카공화국의 Sasol사만이 유일하게 1955년에 CTL공장의 조업을 시작하여 현재 하루 15만배럴의 석탄합성석유를 생산하고 있다. 최근 고유가가 지속되고 석유공급에 대한 불안감 때문에 여러 개의 석탄액화 프로젝트가 진행되고 있다. 중국은 2030년까지 석탄함성석유를 연간 3천만톤 (60만배럴/일) 생산할 계획을 수립하였고, 2만배럴/일 규모의 석탄직접액화공장이 2008년 완공될 예정이다. 미국에서도 8개의 CTL 프로젝트가 진행되고 있다. 호주, 필리핀, 인도네시아, 인도 등에서도 석탄액화 프로젝트를 추진하고 있다. 석유를 전량 수업하는 우리나라도 에너지안보 차원에서 CTL에 대한 접근이 필요하다. 본고에서는 석탄액화공정의 역사, 현황 및 최근 동향 그리고 향후 전망에 대하여 기술하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.616-620
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• 2001

The objectives of this study are to investigate the suitability of various coal fly ashes and incineration ashes for zeolite synthesis. Zeolite P and hydroxysodalite are produced from coal fly ash and paper sludge incineration ash. When soluble and acid-soluble materials in incineration fly ash are removed by the water washing or acid washing before hydrothermal synthesis, hydroxysodalite can be produced. The factors to make solid-liquid separation difficult are the calcium component and the unburned carbon in ash.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.227-240
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• 2010

Coal gasification is heading for a great future as one of the cleanest energy sources, which can produce not only electricity and heat, but also gaseous and liquid fuels from the synthesis. The work focuses on 300MW shell type one-stage entrained flow coal gasifier which is used in the Integrated coal Gasification Combined Cycle(IGCC) plant as a reactor. As constructing an IGCC plant is considerably complicated and expensive compared with a pulverized-coal power plant, it is important to determine optimum design factors and operating conditions using a computational fluid dynamics (CFD) model. In this study, the results of numerical calculations show that $O_2$/Coal ratio, 0.83, Steam/Coal ratio, 0.05, coal particle diameter, $100{\mu}m$, injection angle, $4^{\circ}$ (clockwise) are the most optimum in this research.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.857-860
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• 2009

This report examines the economic feasibility of a commercial 50,000 barrel per day direct/indirect coal liquefaction (DCL/ICL) facility to produce commercial-grade diesel and naphtha liquids from medium-sulfur bituminous coal. The scope of the study includes capital and operating cost estimates, sensitivity analysis and a comparative financial analysis. Based on plant capacity of 50,000BPD, employing Illinois #6 bituminous coal as feed coal the total capital cost appeared $3,994,858,000(DCL) and $4,942,976,000(ICL). Also, the internal rate of return of DCL/ICL appeared 13.27% and 12.68% on the base condition. In this case, coal price and sale price of products were the most influence factors. And ICL's payback period(6.8 years) was longer than DCL's (6.6 years). According to sensitivity analyses, the important factors on DCL/ICL processes were product sale price, feed coal price and the capital cost in order.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.58-65
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• 2014

본 연구에서는 국내 4개 화력발전소에서 발생되는 석탄 바닥재를 이용하여 유황 고형화 성형물을 제작하였으며, 이를 이용하여 산업용 건자재 제조를 위한 실용적 데이터에 대하여 고찰하였다. 이러한 유황 고형화 성형물 제조를 위하여, 일축 스크류 형태의 연속식 혼합기를 사용하였다. 또한, 혼합기의 운전 특성으로 인하여, 1.2 mm 이하의 잔골재로서 석탄 바닥재가 사용되었다. 15, 20, 25, 30 wt%의 다양한 유황 농도의 성형물을 제조되었을 때, 압축강도 특성이 분석 되었다. 그리고 높은 생석회 함량의 석탄 바닥재가 사용되었을 때, 시제품에서 균열이 발생하였고 침투액의 pH가 12 이상을 나타내었다. 이러한 실험 결과들은 석탄 바닥재의 재활용 기술에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제35권1호
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• pp.32-38
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• 2012

몽골은 석탄 매장량이 매우 풍부하고 석유연료를 전적으로 수입에 의존하기 때문에, 석탄액화플랜트 건설에 필요한 충분한 여건을 갖추고 있다. 본 연구에서는 몽골에 하루 10,000배럴의 석유연료를 생산할 수 있는 석탄액화플랜트를 건설할 경우에 대한 경제성분석을 수행한다. 먼저 기존에 있는 산업계의 석탄액화플랜트 프로젝트 데이터와 학계의 연구결과를 토대로 몽골 석탄액화플랜트 건설에 필요한 비용과 기대수명, 그리고 예상 수명기간 동안 운영했을 때 발생하는 운영비용과 소득을 추정한다. 추정된 비용과 소득을 이용하여 네 가지 시나리오(기본, 악화 1, 악화 2, 매우 악화) 하에서의 경제성 분석을 실시한다. 분석결과 투자수익률이 기본 시나리오에서는 45%에 가까우며, 가장 나쁜 시나리오에서도 5%보다 컸다. 이는 몽골 석탄액화플랜트 건설이 경제적으로 충분히 타당성이 있음을 나타낸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.127-132
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• 2009

석유를 대체할 수 있는 현실적 대안으로 주목받고 있는 직접석탄액화(direct coal liquefaction, DCL) 공정의 경제성을 평가하고자하였다. 이때 역청탄을 이용하여 주요 제품(디젤, 나프타) 생산량 50,000 bbl/day의 규모에 대하여 각 공정에 적합한 검토기준을 세워 비용 및 매출액등을 산정하였다. 또한 각 공정별 민감도 분석을 실시하여 공정에 대한 중요 변수들의 가격 변동에 따른 경제성을 평가하였다. 본 생산량을 기준으로 Illinois #6 유연탄을 원료탄으로 사용하였을 때, 총 투자액은 $3,994,858,000로 나타났다. 내부수익률(internal rate of return, IRR)의 경우, 기본조건에서 각각 6.60%로 나타났으며, 원료석탄 가격과 생산 제품 판매가에 가장 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 원금상환 기간은 12.8년으로 긴 시간을 요구하며, 이는 현재의 고석탄가 때문으로 해석된다. 또한 민감도 분석 결과 제품가격, 원료석탄 가격, 건설비의 변동률 순서로 수익률에 변화를 주는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.781-787
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• 2009

석탄액화(Coal to Liquid, CTL) 공정은 직접액화(Direct Coal Liquefaction, DCL) 공정과 간접액화(Indirect Coal Liquefaction, ICL) 공정으로 대분되며, 각 공정의 경제성을 분석하기 위하여 주요 제품(디젤, 납사) 생산량이 50,000 barrel per day(BPD)의 직 간접석탄액화공정을 선정하고 공정에 적합한 검토기준을 세워 건설비용 및 매출액 등을 산정하였다. 또한 석탄액화공정에 대한 중요 변수들의 가격 변동에 따른 민감도 분석을 실시하였다. 생산량을 기준으로 선정된 원료탄(Illinois #6 유연탄)을 사용하였을 때, 총 투자액은 각각 DCL $3,994,858,000, ICL $4,962,263,000로 나타났다. 경제성 분석결과 내부수익률(internal rate of return, IRR)은 기본조건에서 각각 13.27%(DCL), 12.68%(ICL)로 나타났으며, 두 공정 모두 원료석탄 가격과 생산 제품 판매가에 가장 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 원금상환 기간은 DCL이 6.6년, ICL이 6.8년으로 나타났으며, 민감도 분석 결과 제품가격, 원료석탄가격, 건설비의 변동률 순서로 수익률에 변화를 주는 것으로 나타났다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.455-460
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• 2020

In order to identify the characteristics of fine particle emissions from thermal power plants, this study conducted measurement of the primary emission concentration of TPM, PM₁₀ and PM_2.5 according to Korea standard test method (ES 01301.1) and ISO 23210 method (KS I ISO 23210). Particulate matters were sampled in total 74 units of power plants such as 59 units of coal-fired power plants, 7 units of heavy oil power plants, 2 units of biomass power plant, and 6 units of liquid natural gas power plants. The average concentration of TPM, PM₁₀, PM_2.5 by fuel are 3.33 mg/m³, 3.01 mg/m³, 2.70 mg/m³ in coal-fired plant, 3.02 mg/m³, 2.99 mg/m³, 2.93 mg/m³ in heavy oil plant, 0.114 mg/m³, 0.046 mg/m³, 0.036 mg/m³ in LNG plant, respectively. These results of TPM, PM₁₀ and PM_2.5 were satisfied with the standards of fine dust emission allowance in all units of power plants, respectively. Also, this study evaluated the characteristics of fine particle emissions by conditions of power plants including generation sources, boiler types and operation years and calculated emission factors and then evaluated fine particle emissions by sources of electricity generation.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권5호
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• pp.199-205
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• 2018

IGCC(integrated gasification combined cycle) 발전소에서 발생된 석탄회로부터 발포 및 비발포 지오폴리머를 제조하고, 그 내수성을 평가하였다. 시편을 30일간 물에 침지하여 미세구조 변화 및 침지액의 알칼리도 변화를 측정함에 있어 지오폴리머 발포여부, 상온재령 조건, 그리고 침지시간을 변수로 실험하였다. Si-sludge를 0.1 wt% 첨가한 지오폴리머에는 직경이 1~3 mm인 기공들이 발생하여 우수한 발포성을 보였고, calcium-silicate-hydrate 결정상이 생성되었다. 침지실험에서 침지액의 pH가 시간에 따라 증가하는 것은 경화제로 사용된 알칼리 활성화제 중에서 미반응된 것이 물에 녹아나왔기 때문이다. 침지액의 pH 변화로부터 발포된 시편이 제조과정에서 비발포 시편에 비해 지오폴리머 반응이 더 빨리 완결됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 IGCC 석탄회를 재활용한 발포 및 비발포 지오폴리머를 성공적으로 제조할 수 있었으며, 향후 내수성이 필요한 분야에 IGCC 석탄회 기반 지오폴리머를 적용하기 위해 필수적인 상온재령 시간, 발포/비발포 유무, 침지 시간 등에 대한 공정 데이터들을 확보하였다.