• 에너지공학
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• 제19권3호
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• pp.156-162
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• 2010

국내 미분탄 보일러의 로내 공기량 공급에 따른 연소특성 분석을 위한 3차원 전산해석 연구를 수행하였다. 보일러 연소해석 해석 결과의 건전성 검증을 위하여 보일러 출구, 즉 절탄기 후단에서의 가스 온도,$O_2$, NO, SOx 농도를 발전소의 실제 운전데이터와 비교하였다. 검증된 해석 결과를 기준조건으로 SOFA(Separated Over Fire Air)와 CCOFA(Closed Coupled Over Fire Air)에서의 연소 공기량을 변화시킨 경우 보일러내 NOx와 가스 온도 분포를 중심으로 각각의 경우를 비교하였다. 본 연구를 통하여 CCOFA보다는 SOFA 공기량의 변화에 따라 NOx 농도의 민감도가 더 큰 것을 알 수 있었으며 대류 전열부의 전열관군에서의 온도 분포가 다르게 나타나고 있어 가스온도 편차 방지를 위한 연소조정이 필요함을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.37-42
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• 2015

본 연구에서는 농촌지역을 중심으로 대표적인 겨울철 난방기구인 화목보일러 화재위험성을 평가하였다. 화목보일러 연료투입구 주변 및 연통의 온도를 측정하였으며, 연통 내부에 축적되는 타르의 화재 위험성을 평가하였다. 연료 투입구개방 상태에서 전방의 온도를 측정한 결과 화목 투입구로부터 40 cm 이상 떨어진 영역에서는 온도가 약 $40^{\circ}C$ 이하를 유지하였다. 본 연구에서는 연료 투입구 외부로 비산되는 불티가 60 cm 이내의 범위에 비산되었다. 연통 내부에서는 온도가 $600^{\circ}C$ 이상까지 상승하였으며, 화목보일러 본체로부터 2 m 떨어진 위치의 연통 내부에서 온도가 $420^{\circ}C$ 이상 도달하였다. 연통 내부의 타르를 수거하여 발화온도를 측정한 결과 약 $398^{\circ}C$를 기록하였다. 화목보일러 본체 및 연통 표면에서 온도가 약 $300^{\circ}C$ 이상 도달하였으며 가연물이 접촉될 경우 착화되었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.53-54
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• 2018

최근 화력 발전소 보일러 튜브의 노후화로 인해서 불시정지 빈도수 및 재가동 시간이 늦춰지고 있다. 이는 막대한 경제적, 사회적 손실로 이어지며, 이를 예방하기 위해서는 상태기반 정비가 필요하다. 현재의 상태기반 정비는 센서, 신호 수집장치, 신호 분석단계를 거쳐 전문가가 진단하기 때문에 즉각적으로 대응하기 어려운 문제점이 있어서 설비의 재가동 시간이 늦춰지고 있다. 따라서 본 논문에서는 전문가의 도움 없이 자동으로 상태를 진단하기 위해서 머신러닝 기법 중 하나인 서포트 벡터 머신(SVM)을 이용한 진단 알고리즘을 구현하고, 이를 탑재한 진단장치를 개발하여 비전문가들도 즉각적으로 대응할 수 있게 하여 불시정지 시간과 빈도수를 줄이고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권5호
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• pp.353-363
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• 2017

부하변동과 외란에 따른 관류보일러 물-증기 계통의 동적 거동을 물리적 모델링 접근방법으로 모사하였다. 본 논문에서는 수관의 질량, 에너지와 운동량 방정식을 고려한 아임계 영역의 동적 모사를 보고한다. 500MWe 급의 절탄기, 증발기와 과열기로 이루어진 단순한 보일러 시스템을 가정하였고, 증발기 모델링은 참고문헌 데이터와 검증을 진행 하였다. 이 시스템에 대하여 외란에 따른 정량적 응답특성을 살펴보았다. 또한, 수연비(증기량과 연료의 유량비)가 설계조건과 크게 다른 탈 설계 운전 사례에 대한 보일러 시스템의 동적 응답평가를 진행 하였다. 그 결과를 통해 적절한 수연비의 제어와 재순환 시스템과 분무 감온기 설계의 중요성이 재확인 되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.552-559
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• 2008

접선 연소식 미분탄 보일러의 연소특성 분석을 위한 3차원 전산해석 연구를 수행하였다. 해석 결과의 건전성 검증을 위하여 보일러 출구, 즉 절탄기 후단에서의 가스 온도, O$_2$, NO, CO 농도를 발전소의 실제 측정 결과와 비교하였다. 실제 발전소의 운전조건을 기준으로 보일러내의 가스온도, 속도 분포를 해석하였으며 주요 가스농도인 O$_2$, CO, CO$_2$, NO의 분포와 char 입자 궤적을 구하였다. 본 연구를 통하여 최종과열기 전단에서의 가스 온도가 불균일하게 분포함을 알 수 있었으며, 이는 보일러 상부 연소로에서의 잔류 선회유동의 결과인 것으로 파악되었다. 불균일한 가스온도 분포에 대한 해석결과는 접선연소식 미분탄 보일러에서 자주 발생하는 튜브 파손을 방지하는데 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제24권2호
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• pp.103-109
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• 2015

배열회수 보일러는 입구 확관 덕트와 전열관군으로 이루어져 있는데 전열관군에서 열전달 효율을 향상하기 위해서는 전열관군 전에서 배기가스 유동이 균일하게 되어야 한다. 본 연구에서는 전열관군 전의 배열회수 보일러 입구 덕트에서 유동 특성을 살펴보았고 전열관군의 열전달 메커니즘을 지금까지 다른 연구들에서 적용하였던 일정한 열전달 량으로 한 경우와 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 경우의 해석에서 온도 분포를 비교하여 배열회수 보일러의 전열관군에서 실제 현상에 보다 적합한 열전달 메커니즘을 정립하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구를 통하여 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 해석이 일정한 열전달 량을 적용한 경우보다 온도 분포가 타당한 결과를 도출하였고 이렇게 적용한 경우는 배열회수 보일러 탈질설비 전단에서 온도 분포가 설계 기준 ${\pm}10^{\circ}C$에 만족함을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제22권3호
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• pp.307-311
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• 2013

우리나라의 가정용 용도별 에너지 사용량의 68%를 난방과 온수가 차지하고 있다. 따라서 난방과 온수 생산의 대부분을 차지하는 보일러는 에너지 소비 절감을 위해 고효율화가 시급한 기기이다. 보일러의 고 효율화에는 응축 잠열을 회수하는 콘덴싱 보일러 기술이 있지만, 일반 보일러에 비해 가격이 높고 체적이 큰 단점을 가지고 있어 이를 개선하기 위한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 식각 기법을 이용한 응축 열전달 촉진 실험을 수행하였다. 열교환기와 동일 재질의 시편에 표면 형태를 구성한 후 식각을 통하여 표면 조도를 부과하고 열전달 특성을 측정한 결과, 최대 9.2%의 열전달 성능 향상을 확인하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.34-34
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• 2017

목질계바이오매스 중 목재펠릿은 '탄소중립(Carbon Neutral)' 연료로써 온실가스 감축 의무에 대응 가능한 에너지원이다. 하지만 목질계바이오매스 연소 시 발생되는 타르는 보일러 내부에 누적되어 효율을 감소시킨다. 타르 및 연소 불꽃에 의한 효율 감소를 최소화하기 위해 반대측면에 내화재(Castable)를 적용하여 실험하였으며 시뮬레이션을 이용하여 구조변경 분석이 실시되었다. 적용된 내화재는 비중이 낮고 단열성이 우수하여 열손실을 막아 연료비 절감의 효과를 가져 오며, 연소실 내부 청소 면적 감소로 인한 경제적 효과도 기대 할 수 있다. 분석결과를 이용하여 최적화된 펠릿보일러가 제작되었으며, 실험을 통하여 200시간 가동 후 열효율 감소량이 나타났다. 단위시간별 동일한 외부환경(산화제량, 부하, 주변 온도, 펠릿소비량)에서 실험이 진행 되었으며, 타르생성이전(Non-tar), 이후(Tar-existence) 보일러의 열효율 성능 비교실험이 실시되었다. 실험결과 타르생성이전 조건에서 구조변경 전 후 보일러의 열효율은 각각 91.87%, 90.73%로 확인되었으며, 타르생성이후 조건에서 각각 82.68%, 83.27%의 열효율을 확인하였다. 타르생성이전 대비 이후 조건에서 열효율 감소량은 각각 9.19%p, 7.46%p로 구조변경 전 대비 변경 후 보일러의 열효율이 약 1.73%p 더 적게 감소됨을 확인되었으며, 시뮬레이션 결과 타르생성이전 조건에서 구조변경 전 후 보일러의 효율은 각각 91.83%, 92.05%로 확인되었으며 타르 생성이후 조건에서 각각 85.25%, 87.43%의 열효율을 확인하였다. 타르생성이전 대비 이후 조건에서 열효율 감소량은 각각 6.58%, 4.62%로 구조변경 전 대비 변경 후 보일러의 열효율이 약 1.96%p 더 적게 감소됨을 확인하였다.

• 보일러설비
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• 통권71호
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• pp.59-67
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• 1999

이 논문에서는 태양발전과 저장을 위한 환경친화적 장치에 대하여 기술하였다. 컴퓨터 모델에 주안점을 두고 시스템의 최적 발전조건을 계산하였는데, 여기에는 작동유체 효율과 태양열 집열판의 크기와 효율 그리고 출력이 포함되어 있다. 영국과 멕시코의 기후조건들이 분석되고, 각 위도에 대한 신뢰 할만한 최근 기상자료가 컴퓨터 수치모사에 사용되었다. 결과를 보면, 연간 출력 4000kW.h를 얻기 위해서, 영국의 경우 시스템 설치에 필요한 집열 면적은 $92m^{\2}$이며, 멕시코의 경우에는 유사 모사조건하에서 동일한 출력을 얻기 위해서는 $48m^{\2}$의 집열면적이 필요하다. 터빈과 이송펌프, 발전기 등의 효율에 민감하여 약간의 효율향상이 있으면 집열 면적을 현저히 감소시킬 수 있다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.178-180
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• 1986

본 연구에서는 산업용 팩키지 보일러의 최적한 연소제어를 위하여 O/sub 2/ 제어기의 구성 및 PID제어 알고리즘을 도입하고 그것에 따른 하드웨어 및 소프트웨어를 고찰하였으며 그 결과 하드와이어드 논리제어기나 기존의 PC보다 분산제어의 효율적 처리가 가능하였다. BD/Micro PC 시스템에서 시퀀스 제어를 필요로하는 기능은 BD PC가, 아날로그 시스템을 다루는 PID 제어같은 기능은 .mu.C가 담당함으로서 제어범위가 넓어져 각종의 연산기능확대, BD PC와 .mu.C와의 데이터 링크, 그리고 고장진단등의 기능이 추가되었다.