• 제목/요약/키워드: 에너지회수

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연소전 탈탄소화 적용을 위한 $CO_2/H_2$ 하이드레이트 형성 및 분리 연구 ($CO_2$ Separation in Pre-Combustion using Principles of Gas hydrate Formation)

  • 이현주;이주동;이윤석;이은경;김수민;김양도
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.698-698
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    • 2009
  • 화력발전이 많은 비중을 차지하는 전력생산 산업은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 증가하는 전력 수요 뿐 만 아니라 다가오는 기후변화협약에 대응하기 위하여 $CO_2$ 회수 및 공정 개선에 관한 연구가 많이 수행되고 있다. 특히 현재 연구되고 있는 전력분야의 대표적인 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion capture), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 구분된다. 이중 연소전 탈탄소화 기술은 석탄가스화복합발전(IGCC) 기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법으로 가스화 된 석탄가스에 Water-Gas Shift 반응과, $CO_2$ 분리로 얻어진 탈 탄소 연료를 통해서 전력을 생산한다. 이 기술의 핵심은 생성된 $CO_2/H_2$ 복합가스로부터 $CO_2$를 분리하는 공정으로 차세대 회수 기술로는 Membrance Reactor, SOFC, Oxygen Ion Transfer Membrane(OTM), 그리고 가스 하이드레이트가 있다. 이중 가스 하이드레이트는 $CO_2$의 회수 뿐 만 아니라 처리 기술에도 적용 가능하지만 우리나라에는 이에 관한 기술이 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)를 첨가하여 THF 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 이러한 연구는 연소전 탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

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열전소자를 이용한 자동차 엔진 배기 폐열 회수 시스템 해석 모델 개발 (Development of Simulation Model for Waste Heat Recovery from Automotive Engine Exhaust Using Thermoelectric Generator)

  • 김기범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.1022-1026
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    • 2013
  • 최근 엔진 효율 향상을 위하여 열전 소자를 이용한 자동차 엔진 폐열 회수 기술이 주목 받고 있다. 열전소자 해석 모델링은 많이 개발 되었으나, 특정한 시스템 해석 모델과 함께 적용된 사례는 찾아보기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 열전소자를 이용하여 디젤 엔진의 배기 폐열 에너지 회수율을 평가할 수 있는 해석 모델을 1-D 상용 프로그램인 AMESim을 이용하여 개발하였다. 개발한 열전소자 해석 모델은 다양한 소자 종류에 따른 열전 발전 효율 및 폐열 회수율 평가가 가능한 모델이며, 디젤 엔진 해석 모델은 현재 상용화된 모든 디젤 엔진을 모사할 수 있는 모델이다. 여러 운전 조건에서 디젤 엔진의 폐열로부터 하나의 열전소자를 사용하여 회수 가능한 에너지는 약 544.75W이고, 전기로 변환될 수 있는 동력은 약 40.4W이었다. 본 연구에서 개발한 해석 모델은 같은 해석 프로그램에서 연동하여 해석을 용이하게 수행할 수 있기에 추후 열전소자를 이용한 디젤 엔진의 배기 폐열 회수 시스템 개발 시 회수율을 예상하고 시스템 최적화를 수행할 수 있는 방법을 제공할 것으로 기대된다.

초 희박혼합기의 고온산화와 폐열회수에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on High Temperature Oxidation of Ultra-lean Mixture and Heat Recovery)

  • 이강주;정영식;이창언;김문철;임장순
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.319-327
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    • 2000
  • 산업분야의 여러공정에서 배출되는 휘발성 유기화합물은 1차적인 작업자에 대한 유해성뿐만이 아니라 대기중에 배출시의 제 2차 오염물질의 생성 때문에 최근 들어 이러한 물질의 처리에 큰 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 휘발성 유기화합물로서 프로판을 사용하여 이러한 초 희박 혼합기의 제거를 위해 재생열산화법이 제안되었다. 실험장치에는 중앙에 연소실과 전기적 열량공급장치를 장착하였다. 초 희박 혼합기의 연소실에서의 산화과정과 열사화 장치의 폐열회수 특성을 연구하기 위하여 혼합기의 농도, 유속 및 연소실 최대온도와 같은 다양한 작동조건을 고려하였다. 그 결과. 재생열산화장치가 초 희박 혼합기의 산화에 적절하게 사용될 수 있음을 알았으며 최대 96%의 제거효율 얻을 수 있었다. 산화과정중에 발생하여 배출되는 CO는 운전조건을 변화시킴으로써 그 농도를 낮출 수 있었으며 열적 NOx는 배출되지 않았다. 페열회수효율은 전 운전영역에서 높게 나타났으며 그 값이 최대 98%에 이르렀다.

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고효율 AC-PDP 구동 장치의 전력 회수 회로에 관한 연구 (A Study on High Efficient AC-PDP Energy Recovery Circuit)

  • 박유환;강필순;김철우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.631-634
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    • 2002
  • Plasma Display Panel의 기술은 급격하게 발전하고 있지만, 여전히 몇 가지 문제를 해결하기 위해 다각적인 접근이 이루어지고 있다. 동화상의 윤곽제거, 광 대비 향상을 통한 화질의 개선, 신뢰도 및 전력 효율을 개선하는 등의 문제가 여기에 해당되며 그 중에서도 특히, 전력 효율을 향상시키기 위해서는 PDP의 발광효율을 높이는 것과 함께 기체방전과는 직접적인 관련이 없이 구동과정에서 발생하게 되는 불필요한 전력 소모를 최소화하여야한다. 본 논문에서는 이러한 전력소모를 최소화하기 위한 새로운 형태의 고효율 에너지 회수 회로를 제안하고 시뮬레이션을 통해 그 동작을 확인하였다 그리고 제안하는 회로를 실제 7.5 인치 패널에 연결하고, 200 (kHz)에서 실험하여 제안한 에너지 회수 회로의 타당성을 검증하였다.

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고분자 폐기물의 건류가스화와 폐열회수

  • 김석준
    • 기계저널
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    • 제31권9호
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    • pp.812-819
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    • 1991
  • 고분자 폐기물을 처리하는 방법은 크게 재이용, 소각, 매립 등으로 나눌 수 있으나 재이용이나 매립 방법은 폐기물의 급속한 증가를 감당하기에 한계가 있다. 소각은 폐기물의 감량화와 폐열 회수의 이중 효과를 얻을 수 있는 가장 일반적이고 손쉬운 방법이긴 하지만 폐고무나 폐합성 수지와 같은 고분자폐기물을 직접 소각할 때에는 많은 유해가스, 분진과 매연이 발생하는 어려 움이 따른다. 건류소각 방식은 이러한 직접 소각의 단점을 보완해 주는 것으로 최근 각광을 받고 있으나 안전성, 유지관리 및 시설비 등의 면에서 뿐만 아니라 기술적인 면에서도 아직 많은 연 구가 요구되고 있다. 열분해 또는 건류 가스화에 관한 연구는 석탄에 대하여 활발하게 이루어져 왔으며 1960년대에는 심각한 환경오염을 겪으면서 폐기물 처리에 대한 응용이 시작되었다. 1970년대부터 미국에서는 EPA(environmental protection agency)의 주도로 도시쓰레기에서 가스, 기름 등을 회수하는 기술개발을 강력히 추진하였으며 일본에서도 통상산업성 산하 공업기술원의 도시쓰레기 열분해 처리 기술 개발을 시작으로 2차공해 감소를 선결 과제로 한 여러 가지 프로 세스를 개발해 왔다. 국내에서는 최근에들어 연구가 비교적 활발하게 이루어 지고 있다. 특히 동력자원부 주관의 대체에너지 사업의 일환으로 추진중인 폐기물의 에너지화 이용에 관한 연구 중에서도 열분해나 건류 가스화에 관련된 연구가 많은 비중을 차지하고 있다.

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우리나라 ESCO와 ESCO협회 현황

  • 남장현
    • ESCO지
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    • 통권1호
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    • pp.60-63
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    • 1999
  • 우리나라에서의 ESCO는 에너지 저소비형 경제$\cdot$산업구조로의 전환을 위한 정책의 일환으로 91년 에너지이용합리화법의 개정을 통하여 이루어졌다. 그 이듬해인 92년 삼성에버랜드 등 3개 업체가 등록함으로써 활동을 시작한 이래 99년 12월 현재 54개 업체가 등록하여 활동 중에 있다. ESCO란 주지하다시피 에너지사용시설에 선투자하고 그 투자에서 발생하는 에너지절감액으로 투자비와 이윤을 회수하는 기업을 말한다. 따라서 ESCO는 에너지사용시설의 에너지절약을 위한 관리$\cdot$용역사업, 에너지 절약형 시설투자에 관한 사업, 에너지관리진단 사업 등 에너지절약과 관련된 사업을 주업무영역으로 삼고있다.

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ESCO Interview - 든든한 ESCO파트너, 성림산업개발(주)

  • 서희정
    • ESCO지
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    • 통권82호
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    • pp.38-41
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    • 2013
  • 성림산업개발(주)는 열병합발전시설, 지역난방시설 및 자원회수시설 등 각종 에너지시설의 설계, 시공, 유지관리업무에 20여 년간 종사해온 에너지전문가를 주축으로 1998년에 설립되었다. 성림산업개발(주)는 '국내 최상의 에너지서비스 기업으로서 최고의 에너지분야 전문가를 확보하여 최적의 서비스를 제공한다'라는 기업 이념에 따라 ESCO사업 및 에너지컨설팅, 신재생에너지를 비롯하여 전문건설업(기계, 전기, 전문소방)분야에서 에너지 기후변화시대의 국가에너지정책에 동참하고 고객이 만족하는 에너지서비스를 제공하기 위해 최선의 노력을 기울이고 있다. 성림산업개발(주)를 찾아가 그동안 성림이 걸어온 길, 앞으로 나아갈 길에 대한 이야기를 들어보았다.

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호기성 액비화 발효열을 가정한 폐열회수시스템 구성 및 활용 연구 (A Study on Composition and Utilization of Waste Heat Recovery System Assuming Aerobic Liquid-composting Fermentation heat)

  • 임류갑;장재경;강태경;손진관;이동관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.56-66
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    • 2021
  • 본 연구에서는 가축분뇨 처리시설의 호기성 액비화 과정에서 발생하는 열을 회수하기 위한 폐열회수 시스템을 고안하여 시스템을 구성하는 요소 장치의 성능을 분석하였다. 또한, 회수된 열의 활용 가능성을 확인하였다. 실험 설정을 위해 가축분뇨 처리시설의 액비 발효조에서 발생하는 발효열을 확인하였다. 호기성 액비화를 위한 발효조의 온도가 균일성을 나타낸 특성과 34.5 ~ 43.9 ℃의 범위에서 운영되는 점을 고려하여 실험 온도 수준을 35, 40, 45 ℃로 설정하였다. PE 및 STS 파이프로 구성된 복합열교환기는 53.5, 65.6, 74.4 MJ/h 열에너지를 회수하고, 5 RT 용량의 히트펌프는 95.6, 96.1, 98.9 MJ/h 열에너지를 축열 하였으며, 이때 히트펌프의 난방성능계수는 4.53, 4.62, 4.65이었다. 발효조의 온도를 45 ℃로 가정한 열교환기의 최대 온수 생산능력을 급탕량 산정 방법으로 비교했을 때 56 360 kcal/day의 에너지 공급량을 확인하였다. 축열조와 연계된 FCU의 온풍 난방능력은 20.8 MJ/h, 에너지 이용효율은 96.1 %였다. FCU의 온풍으로 퇴비를 건조하였을 때 초기함수율 50.5 %에서 건조 후 함수율 45.8 %로 4.7 % 감소함을 확인할 수 있었다.