• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.816-819
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• 2007

국내에서 IGCC 플랜트의 복합발전시스템의 평가는 여러 분야별로 진행되어 왔다. 크게 살펴보면 다음과 같다. 첫 번째는 가스터빈 쪽의 기술이다. 즉, 기존 천연가스를 이용하는 가스터빈을 어떻게 하면 석탄가스를 사용하는 IGCC 플랜트에 적합하게 맞출 것인가 하는 문제이다. 두 번째는 효율을 어떻게 하면 높일 수 있는가의 문제로서 석탄의 종류, 가스화 방법을 효율적으로 선택, HRSG(heat recovery steam generator)를 효율적으로 설계, 그리고 정제공정에서의 에너지 소비를 줄이는 분야였다. 세 번째는 어떻게 하면 오염을 줄일까의 문제로서 질소나 스팀 분사를 연계하여 NOx를 감소시키고 정제 공정에 사용되는 촉매를 개발한다던지 공정을 발달시키는 분야였다. 이 외에도 여러 종류의 연구가 이 분야에서 있었으나 주로 설계 분야의 연구가 주되였다. 이것은 발전소의 건설을 위한 초기 단계로서 당연한 결과일 수 있다. 그러나, 지금 IGCC 플랜트가 건설되는 과정에 있으므로 우리나라 전력계통 연계와의 문제도 생각해보아야 한다고 생각한다. 따라서 이번 연구에서는 IGCC 플랜트 운영의 불확실성이 약간이라도 존재하기에 이 플랜트가 기저발전 보다는 첨두발전 쪽이나 태양열/광발전, 풍력발전 등 다른 신재생에너지 자원처럼 독립된 전력 시스템으로 운영될 것이라 생각하고 이렇게 운영될 때는 발전소의 부하률의 변화가 심할 수 있다는 가정하에 플랜트의 부하률에 따른 석탄의 합성가스, 연료가스 전환량 및 전환효율 및 발전량 및 발전효율을 전산모사를 통해 예측해보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.433-436
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• 2007

가스화기술은 화석연료에 의한 기존의 화력발전기술을 대체할 수 있는 차세대 발전기술로 여겨지고 있어 전 세계적으로 기술개발은 물론 상용 플랜트를 앞 다투어 도입 건설 중에 있다. 현재 국내에서도 2014년까지 실증플랜트 완공에 매진을 가하고 있는 실정이다. 가스화기술은 온실가스인 이산화탄소를 동시에 감축하면서 전력뿐만 아니라 수소, DME, 화학원료와 같은 2차 고급 에너지원을 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이 연구에서는 ASPEN plus를 이용하여 다양한 원료 공급에 따른 300 MW급 IGCC 플랜트에 대한 운전 특성을 알아보고자 하였다. 가스화기에 공급되는 원료는 석탄(역청탄), 중질유(납사, 벙커C유) 등으로 구분해 고려하였으며, 가스화 플랜트 해석모델에 대한 성능을 평가하기 위하여 해외에서 운전 중인 상용 IGCC 플랜트에 대한 운전자료와 상대오차로 비교 산출해 검증하였다. 그 다음으로 가스화(gasification)공정, 산가스 제거(acid gas removal)공정, 복합발전 공정(combined cycle)등과 같은 IGCC 플랜트를 구성하고 있는 각각의 단위공정에 대한 운전 특성에 대한 해석결과를 확인하였다. 해석 결과를 바탕으로 가스화기의 냉가스 효율(cold gas efficiency)과 탄소 전환율(carbon conversion), 산가스 제거공정에 대한 이산화탄소 포획 성능과 복합발전에 따른 플랜트 발전량 및 발전 효율(plant net efficiency)을 예측하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.445-448
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• 2007

석탄가스화 복합발전(IGCC)에서 석탄 가스화 기술이 전 공정의 성능에 큰 영향을 미치는 중요한 요소이다. 연료 및 산화제의 공급방식, 가스화기의 기본 구조, 벽면의 구성 방식, 용융 슬랙 및 생산되는 합성가스 배출 방식 등에 따라 가스화의 성능이 영향을 받는다. IGCC plant의 정확한 성능 해석을 위해서는 석탄가스화기 공정 모델의 정밀도를 높일 필요성이 있다. 기존의 열병합 발전 사이클 해석에서 적용되었던 열 및 물질정산과 평형계산 방식을 통하여 석탄가스화기 공정을 해석하는 방법을 확인, 정리하고 이를 개선하기 위한 절차 및 방안을 제시하고자 한다. 가스화기 내부 공정을 크게 탈휘발과 가스화의 단계로 구분하여 가스화기 출구조건을 예측하였으며, ASPEN PLUS를 이용한 공정해석을 실시하였다. 가스화기 출구에서의 합성가스는 주생성가스인 CO, $H_2$를 위주로 하여 조성을 얻을 수 있고, 그 결과들을 선행연구들과의 비교를 통하여 가스화기 모델의 분석을 실시한다. 그리고 가스화기 해석의 정밀도를 높이기 위한 향후 고려될 가스화기 모델에 관하여 논의한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.464-469
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• 2012

발전소에 있어서, 발전소가 높은 신뢰성이 있기 위해서는 안정적인 회전체의 동적 운동이 확보되어야 하므로, 장기간 안전하게 운전하기 위하여 축 진동은 매우 중요한 요소중의 하나이다. 하지만 어느 복합발전소에서는 오일 탄화물에 의한 비정상적인 1X 성분의 축 진동 상승으로 가스터빈이 여러번 정지되었다. 본 논문에서는 가스터빈 Exhaust 케이싱 베어링에서 발생한 이상진동에 대하여 어떻게 현장조치를 하였는지를 기술하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권8호
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• pp.2753-2760
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• 2021

This paper proposes using sodium-cooled fast reactor technologies for use in hydrogen vapor methane (SMR) modification. Using three independent energy rings in the Russian BN-600 fast reactor, steam is generated in one of the steam-generating cycles with a pressure of 13.1 MPa and a temperature of 505 ℃. The reactor's second energy cycles can increase the gas-steam mixture's temperature to the required amount for efficient correction. The 620 ton/hr 540 ℃ steam generated in this cycle is sufficient to supply a high-temperature synthesis current source (700 ℃), which raises the steam-gas mixture's temperature in the reactor. The proposed technology provides a high rate of hydrogen production (approximately 144.5 ton/hr of standard H₂), also up to 25% of the original natural gas, in line with existing SMR technology for preparing and heating steam and gas mixtures will be saved. Also, exergy analysis results show that the plant's efficiency reaches 78.5% using HTR heat for combined hydrogen and power generation.

• The Plant Pathology Journal
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• 제34권3호
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• pp.171-181
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• 2018

Fruit rot is the principal phytopathological problem of pipiana pumpkin (Cucurbita argyrosperma Huber) in the state of Guerrero. The aims of this research were to 1) identify the causal agent of southern blight on pumpkin fruits by morphological, pathogenic, and molecular analysis (ITS1, 5.8S, ITS2); 2) evaluate in vitro Trichoderma spp. strains and chemical fungicides; and 3) evaluate under rainfed field conditions, the strains that obtained the best results in vitro, combined with fungicides during two crop cycles. Number of commercial and non-commercial fruits at harvest, and seed yield ($kg\;ha^{-1}$) were registered. Morphological, pathogenic and molecular characterization identified Sclerotium rolfsii as the causal agent of rot in pipiana pumpkin fruits. Now, in vitro conditions, the highest inhibition of S. rolfsii were obtained by Trichoderma virens strain G-41 (70.72%), T. asperellum strain CSAEGro-1 (69%), and the fungicides metalaxyl (100%), pyraclostrobin (100%), quintozene (100%), cyprodinil + fludioxonil (100%), and prochloraz (100%). Thiophanate-methyl only delayed growth (4.17%). In field conditions, during the spring-summer 2015 cycle, T. asperellum strain CSAEGro-1 + metalaxyl, and T. asperellum + cyprodinil + fludioxonil, favored the highest number of fruits and seed yield in the crop.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.490-498
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• 2019

The intermittent electric power supply of renewable energy can have extremely negative effect on power grid, so long-term and large-scale storage for energy released from renewable energy source is required for ensuring a stable supply of electric power. Power to gas which can convert and store the surplus electric power as hydrogen through water electrolysis is being actively studied in response to increasing supply of renewable energy. In this paper, we proposed the novel concept of hydrogen liquefaction process combined with pre-cooling process using the liquid air. It is that hydrogen converted from surplus electric power of renewable energy was liquefied through the hydrogen liquefaction process and vaporization heat of liquid hydrogen was conversely recovered to liquid air from ambient air. Moreover, Comparisons of specific energy consumption (kWh/kg) saved for using the liquid air pre-cooling was quantitatively conducted through the performance analysis. Consequently, about 12% of specific energy consumption of hydrogen liquefaction process was reduced with introducing liquid air for pre-cooling and optimal design point of helium Brayton cycle was identified by sensitivity analysis on change of compression/expansion ratio.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권2호
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• pp.106-119
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• 2023

Due to global decarbonization movement and tightening of maritime emissions restrictions, the shipping industry is going to switch to alternative fuels. Among candidates of alternative fuel, methanol is promising for decreasing SOx and CO2 emissions, resulting in minimum climate change and meeting the goal of green shipping. In this study, a novel combined system of direct methanol solid oxide fuel cells (SOFC), proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), gas turbine (GT), and organic Rankine cycle (ORC) targeted for marine vessels was proposed. The SOFC is the main power generator of the system, whereas the GT and PEMFC could recover waste heat from the SOFC to generate useful power and increase waste heat utilizing efficiency of the system. Thermodynamics model of the combined system and each component were established and analyzed. Energy and exergy efficiencies of subsystems and the entire system were estimated with participation of the first and second laws of thermodynamics. The energy and exergy efficiencies of the overall multigeneration system were estimated to be 76.2% and 30.3%, respectively. The combination of GT and PEMFC increased the energy efficiency by 18.91% compared to the SOFC stand-alone system. By changing the methanol distribution ratio from 0.05 to 0.4, energy and exergy efficiencies decreased by 15.49% and 5.41%, respectively. During the starting up and maneuvering period of vessels, a quick response from the power supply system and propulsion plant is necessary. Utilization of PEMFC coupled with SOFC has remarkable meaning and benefits.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.31-42
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• 2007

Energy supply is increasingly showing up as a major issue for electricity supply, transportation, settlement, and process heat industrial supply including hydrogen production. Nuclear power is part of the solution. For electricity supply, as exemplified in Finland and France, the EPR brings an immediate answer; HTR could bring another solution in some specific cases. For other supply, mostly heat, the HTR brings a solution inaccessible to conventional nuclear power plants for very high or even high temperature. As fossil fuels costs increase and efforts to avoid generation of Greenhouse gases are implemented, a market for nuclear generated process heat will be developed. Following active developments in the 80's, HTR have been put on the back burner up to 5 years ago. Light water reactors are widely dominating the nuclear production field today. However, interest in the HTR technology was renewed in the past few years. Several commercial projects are actively promoted, most of them aiming at electricity production. ANTARES is today AREVA's response to the cogeneration market. It distinguishes itself from other concepts with its indirect cycle design powering a combined cycle power plant. Several reasons support this design choice, one of the most important of which is the design flexibility to adapt readily to combined heat and power applications. From the start, AREVA made the choice of such flexibility with the belief that the HTR market is not so much in competition with LWR in the sole electricity market but in the specific added value market of cogeneration and process heat. In view of the volatility of the costs of fossil fuels, AREVA's choice brings to the large industrial heat applications the fuel cost predictability of nuclear fuel with the efficiency of a high temperature heat source tree of Greenhouse gases emissions. The ANTARES module produces 600 MWth which can be split into the required process heat, the remaining power drives an adapted prorated electric plant. Depending on the process heat temperature and power needs, up to 80% of the nuclear heat is converted into useful power. An important feature of the design is the standardization of the heat source, as independent as possible of the process heat application. This should expedite licensing. The essential conditions for success include: ${\bullet}$ Timely adapted licensing process and regulations, codes and standards for such application and design ${\bullet}$ An industry oriented R&D program to meet the technological challenges making the best use of the international collaboration. Gen IV could be the vector ${\bullet}$ Identification of an end user(or a consortium of) willing to fund a FOAK

• 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.