• 한국유체기계학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.41-47
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• 2017

This study aimed to analyze organic Rankine cycle(ORC) which recovers discarded heat from a gas turbine based combined cycle cogeneration(CC-cogen) plant in terms of both performance and economics. The nominal electric power of the CC-cogen plant is around $120MW_e$, and heat for district heating is $153MW_{th}$. The major purpose of this study is to compare various options in selecting heat source of the ORC. Three heat sources were compared. Case 1 uses the exhaust gas from the HRSG, which is purely wasted to environment in normal plant operation without ORC. Case 2 also uses the exhaust gas from the HRSG. On the other hand, in this case, the DH economizer, which is located at the end of the HRSG, does not operate. Case 3 generates power using some of the district heating water which is supplied to consumers. The estimated ORC power generation ranges between 0.3 to 2.3% of the power generation capacity of the CC-cogen plant. Overall, Case 3 is evaluated to be better than other two options in terms of system design flexibility and power generation capacity.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.138.1-138.1
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• 2010

정부는 그린홈 100만호 보급 사업에서 연료전지의 보급 목표를 2010년 200대 2011년 300대, 2012년 500대로 결정하였고 이에 따라 2012년까지 누적 보급대수가 1000대에 달할 전망이다. 본 연구에서는 현재 상업화 되어있는 국내업체의 1kW급 가정용 연료전지 시스템을 2009년에 도입되는 것으로 가정하여 경제성평가를 수행하였다. 분석의 편의상 2009년 서울 지역 난방면적 $100m^2$을 기준으로 전제하였고, 대표가정의 전기와 열수요는 CES 소형 열병합 사업 타당성 분석 프로그램(GS파워, 2006)을 활용하여 구했다. 비용의 경우 기존 보일러의 설비가격은 60만원이며 연료전지시스템의 설비가격은 1200만원이다. 다만 연료전지의 고가 소모품인 스택은 2007년 발간된 한국에너지 기술연구원의 신재생에너지 경제성평가 보고서를 인용하여 스택의 수명은 5년, 교체비용은 1000만 원이나 5년마다 30%의 비용 하락을 전제하였다. 또한, 연료전지시스템의 수명을 20년으로 가정하였으며 할인율은 5.5%를 가정하였다. 한편, 가정용 연료전지의 최적 운전방안을 찾기 위해서 기존 설비를 이용한 비용과 전기추종운전, 열추종운전의 시뮬레이션을 수행한 뒤 세가지 결과를 시간대별로 비교함으로써 최적의 시간대별 운전방식을 선택하는 복합추종운전의 비용을 분석하였다. 시뮬레이션결과, 기존 설비 이용 시 에너지 비용은 1,934,864원으로 분석된 반면 연료전지를 이용한 전기추종은 1,123,691원, 열추종은 1,180,425원, 복합추종은 1,121,174원으로 계산되었다. 한편 편익면에서는 복합추종운전시 813,690원의 편익이 발생하는 것으로 분석되었으며 B/C ratio의 결과는 0.405로 현재로서는 연료전지 시스템이 경제성이 없는 것으로 분석되었다. 따라서 정부는 연료전지의 보급목표와 민간 주도의 자생적인 시장형성을 촉진하기 위해서 단순 설치 보조금 이외에 연료전지시스템과 스택의 비용을 획기적으로 저감 시킬 수 있는 기술개발을 촉진하는 정책 병행이 필요해 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1145-1146
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• 2006

분산 형 전원 및 석탄 가스화와 연계한 복합 발전이 가능한 용융탄산염 연료전지(MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell)는 천연가스, 석탄가스 등 다양한 연료를 사용할 수 있고, 공해요인이 적고, 높은 에너지 변환효율을 가지고 있어 전력사업 분야에 적용 가능성이 가장 큰 새로운 발전방식이다. 국내에서도 1993년부터 선도기술개발 사업의 하나로 시작하여 현재 250 kW급 발전시스템 개발 연구가 진행되고 있다. 250 kW개발 전 수행한 100 kW급 MCFC 발전 시스템 개발 연구에서는 6,000cm2 급 단위전지 90장으로 구성된 50 kW급 MCFC 스택 2기 로 구성된 100 kW MCFC 스택과 이를 운전 평가를 위한 시스템을 완성하였다. 2005년부터 스택운전에 필요한 시스템 내 단위기기들에 대한 시운전을 진행 한 후 장착된 100 kW MCFC 스택 운전에서는 시스템 단위 기기의 고장으로 전 부하운전을 실시하지 못했지만 상압 상태에서 AC 50 kW 전력을 계통과 연계 운전 시험을 진행하였다. 향후 100 kW MCFC 시스템 보완후 재 운전 시험을 진행할 예정이다. 한편 병행하여 진행되는 250 kW 열병합 발전 시스템 개발에서는 시스템 상세설계 및 신형 분리판을 이용한 새로운 형태의 스택을 개발 운전시험을 진행하고 있다. 여기에서는 MCFC 발전 시스템의 개요와 시스템의 운전을 위한 운전 모드 그리고 스택 운전 내용을 요약하여 소개하고자 한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권1호
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• pp.62-71
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• 2015

세계적으로 급증하는 전력수요에 대처하고, $CO_2$ 배출을 줄이고자 인구가 밀집되어 있는 도심지에 복합화력 발전소가 건설되고 있다. 환경규제가 계속적으로 강화됨에 따라 NOx 배출량을 줄이고자 저 NOx 버너, SCR 등 여러 가지 설비들을 설치하고 있다. 본 연구는 경기도 고양시 소재의 일산열병합발전소 1개소에서 배출되는 질소산화물을 TMS를 이용하여 배출계수를 산정하여 이를 전산유체동역학(CFD)에 적용하여 질소산화물의 거동을 살펴보고, 현장 실측 결과와 비교 검토하였다. 실측 기간 중 측정 시간에 따른 주 풍향 풍속의 순간적인 변화로 인해 실측 결과와 CFD 모델링 결과의 차이가 나타날 수 있으나, 모델링 결과와 실측 결과는 대부분 예측지점에서 유사한 농도로 나타났다. 향후 주변농도를 고려한 기여농도를 산출하여 실측농도에 가까운 예측농도 도출이 가능 할 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제10권4호
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• pp.363-369
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• 2001

중급규모의 가스화 복합/열병합 플랜트의 공정설계와 성능평가를 수행하였다. 설계된 플랜트 공정을 바탕으로 가스터빈 연소기에 비포화 또는 포화된 질소를 분사시키거나 가스연료를 포화시키는 여러 가지 $NO_x$ 저감 기술들을 시도하여, $NO_x$ 저감 기법이 $NO_x$ 배출량에 미치는 영향과 플랜트의 출력, 효율 및 안정성에 미치는 영향을 동시에 검토하였다. 가스 연료의 포화보다는 질소의 분사를 통한 $NO_x$ 저감효과가 더욱 현저하며, 질소분산 시 포화된 질소를 사용하는 경우 $NO_x$ 저감 효과는 더욱 향상되었다. 또한 $NO_x$ 저감 기법의 적용은 $NO_x$ 배출량의 감소와 더불어 플랜트의 출력 및 효율 향상도 수반하나, 가스터빈의 불안정한 운전을 초래할 수도 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.183-186
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• 2001

This paper describes the optimal operation scheduling of total cogeneration system which is interconnected with combined heat power plant of utility and district heat devices. The numerical modeling about the cogeneration system and the auxiliary thermal energy devices are established and simulation is carried out by LINDO program in order to minimize the operation cost under the national viewpoint. The results reveal that the established numerical modeling and the operation strategy can be effectively applied to the total cogeneration systems to reduce the energy cost.

• 설비공학논문집
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• 제21권5호
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• pp.311-318
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• 2009

In previous study, a new allocation methodology of common cost on multi-product have been suggested. The aim of this study is to suggest the methodology that allocates an environment pollution cost including carbon emission cost to each cost of multi-product. For this study, a supposed multi-energy system composed of twenty kinds of systems was made. The multi-energy system produces eighteen kinds of outputs that are electricity, steam, hot water, chilled water, ice, warm air, and cooling air from seven kinds of energy source that are LNG, coil, geothermal energy, sun heat, hydrogen, bio-mass, and waste. The new methodology was applied to the multi-energy system in order to allocate the environment pollution cost to each production cost, and twenty seven equations were induced. From this result, it is concluded that this methodology can estimate each unit cost and allocate each cost flow in any product of any energy system.

• 월간 기계설비
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• 4호통권201호
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• pp.30-36
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• 2007

ESCO란 에너지 절약회사(Energy Saving Company) 또는 에너지 서비스 회사(Energy Service Company)를 뜻하는 용어로 지난 1992년 정부에서 에너지 절약을 촉진하기 위해 정책자금을 도입하면서 등장했다. 이들 기업은 정부에서 정책자금을 빌려 공장이나 아파트 등 에너지 사용자에게 에너지 절약시설을 지어주고 에너지를 줄인양만큼 투자비를 회수해 간다. 고유가가 계속되면서 에너지절약 전문기업인 ESCO 단위 사업규모가 점차 대형화되고 있다. ESCO 투자실적은 1998년 이후 에너지절약 시설 개체 사업의 급속한 증가에 힘입어 매년 급격히 성장하고 있다. 최근에는 2천억원대의 시장규모를 가지고 2005년에는 건당 평균 9.1억원이 지원된 것으로 나타났다. 에너지관리공단 자금지원팀의 자료에 의하면 ESCO투자사업 자금지원은 1993~1998년 197건에 480억원이 지원됐으나 2005년에는 202건에 1,829억원이 지원된 것으로 나타났다. 지난 2006년 9월 말 현재 ESCO투자사업 자금지원은 106건에 1,020억원이 대출 은행에 추천된 것으로 알려졌다. 또한 에스코 사업분야가 조명기기·보일러 등 단순설비 교체에서 열병합발전소·냉난방설비, 공정개선 및 폐열회수 등 복합설비 쪽으로 확대되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 에너지 소비가 큰 화학 철강 제지 등 산업체, 대형병원, 산업단지 등이 새 에너지 절감 시스템을 도입하면 에너지 효율성 개선에 효과적인 사업이다. 본지는 지난호에 ESCO사업 현황과 투자사례를 게재하고, 이번호에는 ESCO사업 지원시책과 외국의 ESCO활동 현황 및 국내의 ESCO 투자사례를 게재할 계획이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.129-139
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• 2010

본 논문은 대형 병원 건물에 신재생에너지 및 열병합시스템을 설치하였을 경우 에너지 성능해석 및 경제성평가를 도출한 것이다. 태양광, 태양열, 지열, 마이크로터빈 및 마이크로터빈과 지열을 복합한 하이브리드 에너지시스템에 대하여 각각 분석하였다. 분석결과 지열 및 마이크로터빈 시스템이 비교적 양호한 결과를 얻었으며 특히 하이브리드시스템으로 운전하는 경우 병동부의 냉난방공급이 가능하고 경제성평가에서도 매우 좋은 결과를 나타냈다. 이는 빌딩 스마트 그리드시스템의 에너지해석 및 경제성평가 방법을 통한 시스템 구축에 필수적인 자료 활용할 수 있다.

• 월간 기계설비
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• 1호통권198호
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• pp.35-42
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• 2007

ESCO란 에너지 절약회사(Energy Saving Company) 또는 에너지 서비스 회사(Energy Service Company)를 뜻하는 용어로 지난 1992년 정부에서 에너지 절약을 촉진하기 위해 정책자금을 도입하면서 등장했다. 이들 기업은 정부에서 정책자금을 빌려 공장이나 아파트 등 에너지 사용자에게 에너지 절약시설을 지어주고 에너지를 줄인양만큼 투자비를 회수해 간다. 고유가가 계속되면서 에너지절약 전문기업인 ESCO 단위 사업규모가 점차 대형화되고 있다. ESCO 투자실적은 1998년 이후 에너지절약 시설 개체 사업의 급속한 증가에 힘입어 매년 급격히 성장하고 있다. 최근에는 2천억원대의 시장규모를 가지고 2005년에는 건당 평균 9.1억원이 지원된 것으로 나타났다. 에너지관리공단 자금지원팀의 자료에 의하면 ESCO투자사업 자금지원은 1993~1998년 197건에 480억원이 지원됐으나 2005년에는 202건에 1,829억원이 지원된 것으로 나타났다. 지난 2006년 9월 말 현재 ESCO투자사업 자금지원은 106건에 1,020억원이 대출 은행에 추천된 것으로 알려졌다. 또한 에스코 사업분야가 조명기기·보일러 등 단순설비 교체에서 열병합발전소·냉난방설비, 공정개선 및 폐열회수 등 복합설비 쪽으로 확대되고 있는 것으로 나타났다. 라서 에너지 소비가 큰 화학 철강 제지 등 산업체, 대형병원, 산업단지 등이 새 에너지 절감 시스템을 도입하면 에너지 효 율성 개선에 효과적인 사업이다. 지는 이번호에 ESCO사업 현황과 투자사례를 게재하고, 다음호에는 ESCO사업 지원시책과 외국의 ESCO활동 현황 및 국내의 ESCO 투자사례를 게재할 계획이다.