• Journal of the KSME
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• v.50 no.9
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• pp.43-46
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• 2010

석탄가스화 기술은 석탄가스화복합발전(IGCC), 석탄의 간접액화, 석탄합성가스를 사용한 메탄올 등 화학원료 생산, 천연합성가스(SNG) 생산에 핵심 되는 기술이다. 석탄가스화 기술의 역사는 100년이 넘었지만 현재 사용되는 기술은 반응시간과 규모, 온도 압력 측면 등에서 전혀 다르다. 석탄가스화 기술의 간략한 역사와 최근 석탄가스화 업계 동향, 석탄가스화 분야에서 추진되고 있는 미래기술의 방향을 소개한다.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.12 no.2
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• pp.8-12
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• 1979

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.43-43
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• 2009

단련용 다결정 Ni기 초내열합금은 우수한 가공성, 내산화성, 고온특성 등으로 가스터빈 연소기, 디스크, 증기발생기 전열관 등 발전용 고온부품 소재에 널리 적용되고 있다. 최근 발전설비의 고효율화를 꾀하기 위해 작동 온도를 현격히 증가시키는 기술방향으로 발전하고 있고, 소재측면에서는 기존의 초내열합금 대비 고기능성을 확보할 수 있는 차세대 Ni기 초내열합금 개발이 유럽, 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소재의 고온강도 (온도수용성)를 향상시키기 위해서는 통상 규칙격자 금속간화합물인 $Ni_3(Al,Ti)-{\gamma}'$상의 분율을 증가시킬 수 있지만, ${\gamma}'$상분율이 증가할 경우 용접 및 후열처리 동안 용접열영향부 (HAZ)에서 액화균열이 발생할 가능성이 높아진다. 결정립계를 따라 발생하는 HAZ 액화균열은 입계특성에 의해 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구자들은 최근 입계 serration 현상을 단련용 합금에 도입시키는 특별한 열처리를 이론적 접근법을 통해 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, HAZ 결정립크기 변화 및 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고, 아울러 입계특성 제어가 용접성/용접부 품질 향상에 기여할 수 있는 가능성도 토의하고자 하였다. 본 연구에서는 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세구조를 정량적으로 비교하였다. 상대적으로 입계구조가 안정된 파형입계의 이동속도가 高계면 에너지를 갖는 직선형 입계보다 느려 HAZ 결정립 성장이 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 입계 액화거동을 살펴보면, 두 시편 모두 $M_{23}C_6$, MC 등 입계탄화물 계면이 빠른 승온중 액화반응 (constitutional liquation)에 의해 입계가 액화되었으며, 이후 급냉에 의해 입계에 액상막이 존재한 흔적이 발견되었다. 최고온도별로 입계액화 폭/비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 대체로 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화되지 않고 잔존하는 입계 탄화물이 관찰되었다. 재현 HAZ 미세조직을 통해 Hot ductility 시험 결과를 유추하자면, 파형입계가 직선입계 보다 좁은 취성온도영역 (Brittle Temperature Range)을 나타낼 것으로 예상되어, 입계특성제어에 의해 Ni기 초내열합금의 용접성을 향상 가능성을 확인하였다.

• Superconductivity and Cryogenics
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• v.2 no.2
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• pp.44-51
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• 2000

• Superconductivity and Cryogenics
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• v.10 no.2
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• pp.21-27
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• 2008

• The Science & Technology
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• v.10 no.6 s.97
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• pp.47-52
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• 1977

18세기 산업혁명이후부터 약 150여년동안 석탄이 인류의 주「에너지」원으로 이용되어 왔으나, 석유가 발견되고 산업화되면서는 석유가 금세기의 주「에너지」원으로 군림하게 되었다. 인류가 이용가능한 지구상의 「에너지원」(중수색을 제외)은 도합 석유환산 8.15 x 10¹²Kl에 달하고 있는데 이중 석탄이 절반을 넘는 57.7%이고 석유는 겨우 3.1%에 불과하여 석유의 가채년수가 30년이라는 한계에 도달하여, 세계각국은 석유에 대신할 수 있는 새로운 「에너지」원 개발에 힘쓰고 있다. <표 1참조> 그러나 지지부진한 상태이고 또한 제품화된다 하더라도 「코스트」가 석유보다 상당히 높으며, 1985년에 가서도 1차 「에너지」부분에서 차지하는 비중이 2%미만일 것으로 추정되고 있다. 따라서 근년에 와서 지구상의 가장 풍부한 「에너지」원인 석탄의 효율적 이용방법으로서, 석탄의 「개스」화 내지 야화에 대한 각국의 관심도가 정치적으로나, 경제적인 이유를 바탕으로 점차 고조되고 있다. 이 글에서는 최근 미국에서 검토된 바 있는 석탄의 야화방법과 상대적 이용가능성에 대해 알아본다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.1
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• pp.552-558
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• 2011

In this paper, simulation works for a cascade refrigeration cycle using propane, ethylene and methane as a refrigerant have been performed for the liquefaction of natural gas using Peng-Robinson equation of state built-in PRO/II with PROVISION release 8.3. The natural gas feed compositions were supplied from Korea Gas Corporation and the flow rate was assumed to be 5.0 million tons per annual. Supply temperature for propane refrigerant was fixed as $-40^{\circ}C$, that for ethylene refrigerant as $-95^{\circ}C$, and that for methane refrigerant as $-155^{\circ}C$. Natural gas was finally cooled and liquefied to $-162^{\circ}C$ by Joule-Thomson expansion. Conclusively, 91.64% by mole of the natural gas liquefaction ratio was obtained through a cascade refrigeration cycle and Joule-Thomson expansion.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.34 no.6
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• pp.798-805
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• 2010

There are no domestic researches of plate fin heat exchanger in the field of cryogenic such as LNG FPSO liquefaction plant. In this study, condensing heat transfer characteristics of nitrogen according to three kinds of fin type in the plate fin heat exchanger were analyzed through simulation and experiment to secure independent technologies. In the simulation, nitrogen was condensed at 69bar and $-140^{\circ}C$ in serrated and wavy fin of plate-fin heat exchanger. The serrated fin shows the highest value of local heat transfer coefficient, followed by wavy and plain fin. The experimental results were shown errors less than 12% comparing with the simulation results.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.16 no.4
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• pp.50-56
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• 2008

Aqueous thermal liquefaction of rice, barley, wheat, and rapeseed straws was investigated to compare the amount of heavy oil with catalysts such as $K_2CO_3$, NaOH and KOH in the reaction temperature at $320^{\circ}C$ for 10 minutes. The reaction was carried out in a 5,000ml liquefaction system with dispenser and external electrical furnace. Raw materials (160g), 2,000ml of distilled water and 10% (wt/wt) of catalyst to plant residue were fed into the reactor. It was observed that the maximum heavy oil yield was about 29% from the feeding stock, barley straw, with addition of KOH. The caloric values of crude oil from different crop residues were ranged from 55% to 66% relative to the raw materials depend on crop residue. It was appeared that its maximum calorific value from wheat straw was approximately 6190 kcal/kg.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.13 no.6
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• pp.44-48
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• 2009

In this paper, two different types of natural gas liquefaction cycle with 2 staged compression were designed and simulated to develop liquefaction process which is the core technology in the Industry of natural gas liquefaction plant. These include the cascade cycle with inter-cooler which is consisted of propane, ethylene and methane cycle. One of these is that liquid-gas heat exchanger is applied to between methane and ethylene cycles, and another is that liquid-gas heat exchanger is added to between ethylene and propane on the above process. Also, these cycles are compared with two staged cascade process using an inter-cooler. The COP of process2 is shown about 14.0% higher than that of process1, respectively. Also, the yield efficiency of LNG improved comparing with process1 with 11.5% lower specific power.