에너지원의 다양화와 효율적인 이용을 위하여 광역지역의 통합에너지관리 시스템 구축이 요구되고 있다. 본 보문에서는 이러한 필요성에 부응하여 광역에너지 네트워크 구축에 필요한 핵심기술을 발굴하여 이를 종합적으로 현장에 적용하는 기술개발 을 수행하고 있다. 이를 위해 IT기술과 접목한 광역 네트워크 열공급 최적화 통합시스템 구축 기술, 발생되는 배열을 이용한 열펌프와 같은 미활용에너지 이용기술, 다양한 열원을 이용한 열수송 및 축열 기술 등 새로운 시스템을 개발하고 이를 현장적용을 통해 경제성을 평가하여 최종적으로 실용화할 수 있는 사업화 모델에 대하여 기술하였다.

최근 유가의 고공행진 때문에 한국은 해외 에너지 자원개발뿐만 아니라 에너지 소비를 줄이기 위한 국가적 정책으로 기존 설비의 에너지 효율을 증가시키는 방안을 모색하는 것이 필요한 시점이다. 따라서 본 연구는 이런 국가적 사안에 부합하고자 인천생산기지 고압 LNG 배관망에 대하여 수정유량방정식을 사용한 Newton Method로 접근하였고, 유창조절밸브(FCV)에 의해 지배적인 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고압펌프는 유량조절밸브 50%의 개도율에서 최고효율을 보여 주었고, 고압배관망 내에서 배관저항곡선은 LNG 헤드가 1,500m 이상이 되어야만 토출이 가능한 것을 보였다. 고압펌프의 운전점으로부터 운전비용을 산출하였고, 최고 효율시 운전비용과 비교하여 운전비용을 절감할 수 있는 금액을 산출하였다. 특히 일간 시간대별 운전비용 절감액뿐만 아니라 연간 일별 운전비용 절감액을 산출하였으며, 그 결과 고압배관망은 연간 138백만원을 절감할 수 있다. 이것은 연간 고압펌프 1기당 9,823천원을 절감할 수 있다는 것을 의미한다. 결론적으로 본 연구는 복잡한 고압 LNG 배관망에서 고압펌프의 운전특성과 운전비용 절감효과를 확인할 수 있었다. 또한 이것은 미시적으로 생산기지의 효율적 미래운영에 대한 기여와 더불어 거시적으로 국가 에너지 경쟁력 제고에 기여할 수 있을 것이다.

에너지가격의 인상과 고갈의 시대에 들면서, 사회적으로 에너지 정책에 대한 정부의 개입요구가 더욱 높아지고 있다. 에너지 정책 시행은 양면의 상반된 효과를 유발할 수 있다. 우선 긍정적인 면에서 에너지 수입의 감소를 통해 불필요한 외화유출을 방지할 수 있어 재원의 적절한 배분을 가능케 하고, 비싼 에너지 사용의 절약을 통해 가격 경쟁력을 제고할 수 있을 것이다. 이에 반해 무분별한 에너지 절약 정책의 경우, 투입재를 에너지에서 설비로 비합리적으로 대체하여 정책실적만 기록할 뿐이고 오히려 경제에서는 생산성을 저해하는 예기치 못한 부정적인 효과를 초래할 수도 있다. 에너지 정책에서 정책효과를 높이기 위해서는 경제를 구성하는 각 산업 부문별로 에너지 사용 형태를 분석하고 그 결과를 이해하는 노력이 선행되어야 한다. 이 점에서 본 연구는 거시적 접근법의 대표적 방법인 에너지 산업연관분석을 이용해 한국의 산업 부문별 에너지 소비행태를 분석하였다. 이를 통해 에너지 사용 집약도와 에너지원별 소비행태의 변화에 대한 계량적 분석을 수행하였다.

유연탄, 무연탄, 그리고 두 탄종의 혼합 비율을 달리한 혼합탄에 대한 열중량 분석을 수행하여 연소반응성을 평가하였다. 무연탄과 유연탄의 혼합탄에 대한 무게 감소율이나 반응속도의 모양을 살펴볼 때 반응시 두 탄종간에 서로 영향을 미치지 않고 혼합 비율에 비례하여 두 탄종이 독립적으로 반응하는 것을 알 수 있었다. 그리고A화력 발전소에서 유, 무연탄을 50% : 50%의 비율로 혼합하고 보일러 출력을 정격대비 약 65%인 134 MW부터 정격부하인 197 MW까지 증대시키면서 보일러 내의 연소상태, 운전특성을 분석하였다. A화력발전소의 연소시험 결과 출력에 따른 보일러내의 연소상태는 전체적으로 양호한 것으로 나타났으며 출력이 증가함에 따라 공기예열기 출구의 배기가스 온도가 설계치인 $430^{\circ}C$를 훨씬 상회하여 연소용 공기의 흡인방법을 변경하여 출구 가스 온도를 조절할 수 있었다.

본 논문은 배열회수보일러에서 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 조사하였다. 첫 단계로 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전시 배열회수보일러 형태에 따른 가스터빈 배가스의 유동 특성을 전산유체해석을 통해 조사하였다. 다음으로는 수직형 배열회수보일러 과열기 튜브관군의 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전 시 온도분포를 전산유동해석 결과를 이용해 계산하였으며, 이 결과와 실제 발전소 측정을 통해 획득한 온도분포 결과를 비교하였다. 마지막으로 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 살펴보았으며, 또한 부분부하 운전시에 유동의 불균일 현상을 제거할 수 있는 장치를 고안하였다.

지중유효열전도율 측정에서는 선형열원 모델이 열응답 시험의 자료 해석에 주로 이용되고 있는 실정이다. 이 선형열원 모델의 응용에서는 해의 신뢰도를 높이기 위하여 일정시간의 초기자료를 폐기하여야 하며 이 일정시간을 본 연구에서는 초기제외시간으로 명명한다. 그런데 이 초기제외시간의 산정에 관하여 뚜렷한 기준이 마련되어 있지 않아 선형열원 모델을 이용한 자료해석에서는 초기제외시간 선정이 다소 주관적이 되는 경향이 있으며 따라서 이 모델의 응용에는 충분한 경험이 필요하다. 무차원 시간 $\tau=5$가 초기제외시간 선정에 한 기준으로 제시되기도 하였으나 이 역시 완전한 선형열원 모델에서 도출되는 매우 이론적인 결과이며 실제 시스템은 이 이론적인 선형열원과 다른 점이 많다. 본 연구에서는 초기제외시간을 선정하는 새로운 방법을 제시한다. 이 방법에서는 먼저 오차해석을 수행하고 그 결과를 토대로 초기제외시간을 결정하게 된다. 본 연구에서는 이 방법을 2개의 현지 시험결과에 적용하여 보았으며 위에 언급한 $\tau=5$에 의한 방법보다 훨씬 더 신뢰성 높은 결과를 도출할 수 있었다(Table 2 참조).