• 자원환경지질
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• 제38권1호
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• pp.1-22
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• 2005

이산화탄소($CO_2$)는 기후협약에 관한 교토의정서에서 적시한 온실가스 중에서 가장 중요한 물질이다. 이에 세계 각 국은 화석에너지 사용의 효율성 증가, 저탄소 함량의 에너지원, 대체에너지원 개발 등 이산화탄소 배출량을 조절하고 줄이기 위한 기술 개발에 상당한 노력을 기울이고 있다. 그러나 교토의정서에서 제시한 배출량을 만족시키기 위해서 는 이산화탄소 처분 기술의 개발과 적용이 필수적으로 요구된다. 현재까지 개발된 이산화탄소 처분 기술 중에는 심부 대수층 처분, 심부 석탄층 처분, 유전 및 가스전 처분, 탄산염광물화 처분 등의 지중(지질) 처분 기술이 그 안정성 및 환경적 친화성으로 말미암아 가장 적극적으로 고려되고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소 지중 처분 기술, 특히 대수 층 처분 및 탄산염광물화 처분 기술의 지구화학적 개념과 기술개발 동향에 대하여 알아보고 또한 각 지중 처분 기술 의 장점과 단점에 대하여 검토하고자 한다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.61-68
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• 2021

선택적 촉매 혼합법은 대용량의 화력 발전시스템에서 질소산화물을 제거하는 방법으로 많이 사용되고 있다. 분사된 암모니아와 유입된 배기가스의 균일한 혼합은 촉매 층에서의 탈질 환원 과정에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 탈질설비의 암모니아 분사시스템 설계과정에 전산해석 기법을 적용하였다. 적용 모델은 현재 가동되고 있는 800 MW급 석탄 화력 발전소의 탈질설비이다. 유동 해석 범위는 암모니아 분사 시스템 입구에서 촉매 층 후단부이다. 2차원 유동장을 선택하였고 비압축성으로 가정하였다. 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent를 사용하여 정상 상태의 난류 유동을 해석하였다. 설계 변수로는 암모니아 분사 시스템에서의 노즐 배치 간극과 분사 유량으로 4가지 경우에 대해 결과를 분석하였다. 촉매 층 입구에서의 몰 비에 의한 평균제곱근오차 값을 최적화 변수로 선정하였고 실험계획법을 기반으로 한 최적화 알고리즘을 도입하였다. 노즐 피치와 유량을 동시에 조절한 경우가 유동 균일성 관점에서 가장 우수하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권5호
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• pp.3-14
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• 2015

청정석탄발전기술 중 하나인 순환유동층보일러(CFBC) 기술의 고도화에 따라 국내외 로내탈황 기술개발 현황과 국내외 유동층보일러용 석회석의 탈황특성 연구현황을 조사하였다. 석회석계 탈황제는 고온탈황특성이 우수한 원소 중 하나로 $850-950^{\circ}C$ 내외에서 최적의 탈황특성을 가지고 있다. 그리고, 탈황시험방법에 따라 흡수제 표면의 격막의 확산반응, 입자의 크기, 기공의 수량, 크기 및 구조에 의한 탈황공정의 효율성을 결정할 수 있다. 2015년 이후 대형 순환유동층형발전소의 본격적인 가동에 따라 석회석의 광상학적, 결정학적 특성 및 소성특성과 연계된 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.553-558
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• 2010

순환유동층에서 나타나는 국내 무연탄의 낮은 연소성을 극복하고 비산재로 배출되는 미연분의 손실을 극복하기 위하여 분탄과 비산회를 혼합하여 성형한 성형탄과 무연탄의 혼소를 0.1 MW급 순환유동층에서 수행하였다. 비교 시험에서 원탄 연소는 다량의 미분의 비산과 연소로 상부에서의 과열을 일으켰으나 조립탄 연소의 경우 미분을 제거하였으므로 일정한 온도에서 연소되었고 운전이 가장 안정적이었다. 조립탄과 원탄이 혼합된 석탄은 다소 운전이 불안하였으나 원탄만을 연소시킬 때보다는 안정적 연소가 가능하였다. 조립탄에 성형탄을 혼합한 경우 조립탄 연소의 경우와 같이 원활한 운전이 가능하였다. 본 연구는 상용 순환유동층 보일러에서 성형탄 혼소가 국내 무연탄의 연소성 개선에 도움이 됨을 보여 주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.657-666
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• 2014

석탄가스화 기술은 온실가스 배출이 많은 석탄을 사용하지만 이산화탄소 포집에 유리한 장점이 있어서 차세대 석탄활용 기술로 주목받고 있다. 석탄 또는 펫코크 슬러리를 이용하는 습식 가스화 기술은 건식 기술에 비하여 효율이 낮지만 낮은 건설비와 슬러리 공급 유연성 등의 장점으로 인하여 현재는 물론 미래에도 여전히 매력적인 기술로 인식될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 역청탄을 슬러리화한 시료를 사용하고, 기존의 건식 석탄가스화기에 석탄슬러리 공급장치와 슬러리 공급 버너를 연계하여 가스화 실험을 수행하였다. 기존의 분류층 가스화기의 운전온도보다는 비교적 낮은 온도에서 운전을 수행하여 일부의 회재만이 슬랙으로 전환되고 나머지는 비산재로 배출되는 부분 용융형 가스화 운전을 수행하였다. 운전 종료 후 슬랙과 비산재를 포집하여 탄소전환율을 계산하였고, 탄소 질량 정산 방법을 적용하여 가스화 운전 성능을 나타내는 가장 중요한 지표인 냉가스효율을 계산하였다. 탄소전환율과 냉가스효율은 약 98.5% 및 60.4% 수준으로서 파일롯급 플랜트에서의 실험 결과임을 고려하면 비교적 높은 값을 나타내었다. 또한 실험 결과와 화학적 평형상태 계산 결과를 서로 비교하고 에너지 정산을 통하여 실험 결과의 건전성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1735-1742
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• 1996

An entrained flow gasifier simulating the cold mode was tested to estimate its performance for coal gasification and flow characteristics with a developed high speed impinging jet nozzle. The burner was designed for high temperature and high pressure(HTHP) conditions, especially for IGCC(Integrated Coal Gasification Combined Cycle). In order to get proper size of droplets for high viscous liquid such as coal slurry, atomization was achieved by impacting slurry with high speed (over 150m/sec) secondary gas (oxygen/or air)/ Formed water droplets were ranged between 100.mu.m to 20.mu.m in their sizes. The flow characteristics in the gasifier was well understood in mixing between fuel and oxidizer. Both external and internal recirculation zones were closely investigated through experimentation with visualization and numerical solutions from FLUENT CODE.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.527-530
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• 2006

Because price of fossil fuel rises, necessity about alternative energy was risen. Studied co-combustion of RPF to coal fluid bed boiler by necessity of these althernative energy. Purpose of this study to coal fluid bed bioler RPF when did co-combustion, change operating condition and characteristic of air pollutant examine according to change of fuel characteristic, operating condition examined about combustion chamber temperature, oxygen content etc. and air pollutant examined about material that is included to allowable exhaust standard and dioxin. Co-combustion condition was 5%. It was no peculiar under test result operating condition. Concentration of Co and HCl rose according as do RPF co-combustion and the other pollutants had hardly changed. Dioxin is low concentration level more than $0.1ng-TEQ/Sm^3$. There was no pollutant that exceed akllowable exhaust standard for boiler but $SO_x,\;NO_x$ were exceeded about allowable exhaust standard for incinerating facility.

• 한국지구과학회지
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• 제21권5호
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• pp.583-594
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• 2000

강원도 영월읍 북부 지역의 영흥리 물암골, 속골 및 삼옥리 일대에는 중기 석탄기의 요봉층이 남북 방향으로 길게 분포한다. 특히, 요봉층 내에는 품위가 높은 석회암이 발달되어 있어 석회석 자원으로 활발히 개발되고 있다. 이 연구는 요봉층내의 석회암의 구성 입자와 조직 및 지화학적 특징, 그리고 석회암의 부존 상태를 규제하는 지질구조를 파악하기 위해 수행되었다. 요봉층의 석회암은 대체로 담회색 또는 담갈색의 세립 팩스톤(packstone)과 와케스톤(wackestone)으로 구성된다. 석회암의 구성 입자는 해백합, 유공충, 방추충, 개형충, 복족류 등의 다양한 생물 파편으로 이루어진다. 연구 지역의 요봉층 내 석회암의 CaO 함량은 48.12${\sim}$59.31% 범위이며, 평균 함량은 54.52%로 높다. MgO, Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ 및 SiO$_2$의 평균 함량은 0.32%, 0.05%,0.20%) 및 0.05%이다. 화학성분을 고려할 때 요봉층 석회암은 비교적 품위가 높은 석회암이다. 석회암의 Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$및 SiO$_2$의 함량은 석회암의 암상, 층리의 발달 정도, 그리고 셰일층의 협재 등에 따라 변화 양상을 보이는 것이 특징적이다. 일반적으로 연구 지역에서 요봉층 석회암의 CaO 함량은 층의 상부로 갈수록 감소하는 경향을 나타낸다. 연구 지역에 분포하는 요봉층은 적어도 5회의 변형작용을 받은 것으로 밝혀졌으며, 이 중 첫 번째와 네 번째 변형작용 중에 생성된 습곡구조에 의해 요봉석회암의 부존상태가 크게 지배되는 것으로 파악되었다. 첫 번째 변형작용은 등사습곡과 엽리구조를 발달시켰다. 두 번째 변형작용에 의해 형성된 지질구조 요소인 노두 규모의 등사습곡은 조사 지역 전역에 걸쳐 발달되어 있지 않고 오직 요봉층의 녹색 이암 및 밤치층의 암회색 이암에만 발달되어 있다. 세 번째 변형작용에 의해 형성된F$_3$ 횡와습곡과 이와 관련된 S$_3$ 엽리구조 및 네 번째 변형작용 중에 생성된 노두 규모 및 지질도 규모의 F$_4$ 습곡구조, 그리고 다섯 번째 변형작용 중에 형성된 충상단층 및 이와 관련된 습곡구조가 연구 지역 전역에 걸쳐 연속적으로 인지된다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.265-266
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• 2014

Due to global economic growth, there is an increasing need for energy. Fossil fuels will continue to dominate the world energy supplies in the 21st century and coal will play a significant role. Since coal is one of the most important fossil fuels in the world, coal gasification technology appears to be an inevitable choice for power and chemicals production and has a leading place in Clean Coal Technology (CCT). The most eminent environmental advantage of coal gasification lies in its inherent reaction features that produce negligible sulfur and nitrogen oxides, as well as other pollutants in a reducing atmosphere. The gasifier was operated for a throughput of 1.0 ton & 10.0ton coal per day at pressures of 1~20Bar. Gasification was conducted in a temperature range of $1,100{\sim}1,450^{\circ}C$.

• 기계저널
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• 제20권1호
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• pp.8-13
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• 1980

Enegy 위기의 근본이유는 현재 이용되고 있는 Energy의 근원이 재생 불가능한 연료이기 때문 이다. 그래서 Energy 자원이 고갈됨에 따라 생산가는 점점 높아지고 이러한 자원에 계속 의존 하게 되면 가격은 끝없이 상승되게 된다. 이러한 과정은 강력한 Inflation 을 유발시키고 생활비의 부담을 낳게되며(특히 하류층에) 자본의 유용성을 감소시키게 된다. 이러한 압력하에서는 어떠한 경제구조도 견디어 낼 수 없음이 분명 하므로 이 Energy 위기는 가까운 시일안에 해결되어야 한다. 이 해결책은 단지 Oil, 천연Gas, 석탄, Uranium등의 재생불가능 연료를 가격적으로 안정 될 수 있는 재생가능성의 연료로 대체하는 것 뿐이다. 이 방법의 사용이 지연되어 상황이 나빠지지 않도록 하는 정책이 필요하며 이 정책의 실재적으로 중요한 문제점은 어떠한 정책과도 마찬가 지로 그 정책이 불능한가와 가능하다면 어떻게 해야 하는가 즉 방법이란 것으로 귀결된다.