• 전기저널
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• 통권263호
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• pp.79-87
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• 1998

(1)코제너레이션이란 Co(공동의)와 Generation(발생)의 복합어로 이것을 시스템업한 것을 코제너레이션시스템(CGS)이라 한다. CGS는 전기와 열을 동시에 생산한다 해서 열전배합시스템이라고도 하며, 지금까지 대기에 방열하고 있던 엔진배열을 회수하여 발전에 이용함으로써 종합에너지효율을 75% 전후까지 높이는 시스템이다. 미쓰비시전기는 장기간에 걸친 전력계통기술, 발전$\cdot$냉열기술에 최신 일렉트로닉스기술을 결집하여 고신뢰성과 고효율을 실현하였다. (2)CGS에서 사용하는 엔진은 여러 조건에 따라 디젤엔진, 가스엔진, 가스터빈이 채택되는데 최근에는 배가스가 깨끗한 가스엔진, 가스터빈의 보급이 현저히 많아졌다. 또 CGS에서는 각종 NOx 저감기술이 개발되어 실용화되고 있어 디젤 엔진에서 300ppm, 가스엔진에서 150ppm, 가스터빈에서 100ppm정도까지 저감이 가능하다(어느 것이나 Nox 대책기는 0$\%$ $O_2$).(3)CGS의 도입 촉진을 위해 아래와 같은 전력회사와의 계통연계, 전기사업법 개정, 상용방재 겸용화 등 각종 규제완화가 실시되었다. -특고압수전에서 역조류가 있을 경우에 대비한 기술요건의 명확화 -1,000kW미만의 발전소는 공사계획 신고 불필요 -가스터빈발전소는 1,000kW미만, 내연력발전소는 모두 사용전검사가 원칙적으로 불필요 -도매공급사업에 관련된 참여허가의 철폐 -가스연료엔진도 상시방재 겸용화 가능

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.200-201
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• 2010

본 논문에서는 동특성이 매우 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택이 계통 사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하로 전력 공급이 가능하고, 사고 제거 후 즉시 정격전력 발전하여 계통으로 주입할 수 있는 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종 및 부하량 조절이 가능한 추가적인 제어 알고리즘으로 PWM 컨버터를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.64-80
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• 1994

본 연구에서는 장기전원구성의 수립에 있어서 가정한 시나리오에서 최적해를 찾는 기존의 방법을 탈피하여 건설단가나 연료단가의 변동과 같은 경제성의 변동 및 최대부하의 예측의 불확실성에 대한 외부충격등에 견딜 수 있는 유연성을 정량적으로 고려할 수 있는 새로운 방법을 제안한다.그 수법으로 Fuzzy 동적계획법을 이용하여 각 대표년도별로 최적전원구성안을 결정하므로써 년도별 전원 구성의 추이를 쉽게 알 수 있고 비선형 멤버쉽함수도 용이하게 고려할 수 있도록 하였다. 여기서는 경제성, 신뢰성, 부하불확실성 및 유연성에 대한 멤버쉽 함수치를 각상태별로 계산하고 Bellman-Zadeh의 최대화 결전과정에 따라 처리하므로서 그 안을 결정하도록 하였다. 본 수법을 우리나라 KEPCO 계통에 적용하여 그 유용성을 검토하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.170-175
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• 1999

본 논문에서는 국내에서 운전 중인 한 가스터빈 출력제어 회로의 구성을 살펴보고 현장에서 취득한 자료를 근거로 하여 가스터빈의 모델과 제어기의 조정, 그리고 MW 신호 피이드백 회로에 필터의 사용효과를 시뮬레이션을 통해 살펴보았다. 전력계통의 주파수가 가스터빈 출력제어계의 시상수에 비해 상당히 빠르게 변하므로 자동 주파수 추종을 할 경우 제어계가 쉽게 불안정해진다. 이 출력제어계의 MW 피이드백 회로의 1차지연 요소를 사용하면 안정성 향상에 좋은 효과가 있으며, 이 지연요소의 시상수를 크게 할수록 안정도는 더 향상되며 Open Loop의 특성을 보이게 된다. 그러나, 주파수 추종운전이 아닌 운전원의 출력 증감발 요구에는 시간지연 없이 응답을 하여야 하므로 적절한 설정을 할 필요가 있다. 가스터빈의 연료제어 계통을 포함한 출력제어계에 순수 시간지연 요소가 없으면 피이드백 회로에 1차지연 요소를 사용하지 않는 것이 더 좋은 출력제어 응답을 나타낸다. 그러나 실제 모들 가스터빈에는 다소 시간지연 요소를 포함하고 있으므로 일반적으로 피이드백 회로에 시간지연 요소를 사용하므로써 안정성을 향상시킬 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.54-60
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• 2010

액체로켓엔진 시스템의 시동 및 정지 또는 추력 제어와 같은 천이 작동시 동특성을 예측하기 위한 선행 연구로서 추진제 공급 시스템의 구성품에 대한 동특성 모델링을 수행하였다. 연료 공급계통과 산화제 공급 계통의 구성품들은 재생냉각채널을 제외하고 같은 것으로 가정하였다. 동특성 모델링의 대상 구성품은 펌프, 관로, 오리피스, 제어 벨브, 재생냉각채널, 인젝터 등이며 실제 엔진 시스템의 축소모형에 대한 수력시험을 통해 각 구성품의 동특성 모델링을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-203
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• 2016

최근 화석연료의 환경적인 문제와 경제적인 문제로 인하여 신재생 에너지원을 이용한 마이크로그리드의 연구가 활발히 진행되고 있다. 마이크로그리드는 연계되는 방식으로 AC와 DC 마이크로그리드로 구분한다. 두 마이크로그리드를 하나로 연계하여 장단점을 보완한다. 신재생 에너지원으로 전력을 공급하면 외부조건에 의하여 출력이 변화하게 되는데 에너지 저장장치를 이용하여 이를 보완한다. 또한 에너지 저장장치가 최대 방전이 되었을 때를 대비하여 디젤발전기를 운용한다. 끝으로 계통과 연계모드를 제시하여 독립운전과 계통연계에 대한 운전전략을 제안한다. 제안한 마이크로그리드 운전전략은 PSiM을 통해 시뮬레이션으로 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.66-67
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• 2010

마이크로그리드 또는 발전용 연료전지 시스템과 같이 계통 이상 시 독립운전으로의 모드전환이 필요한 응용에서 과도현상을 최소화하는 Seamless Transfer 기술이 필수적이다. 모드전환 시 전압제어를 유지함으로서 이러한 과도상태를 최소화할 수 있는 간접전류제어 알고리즘이 제안된 바 있다. 그러나 제어기 모델에 의한 해석이 불가능하므로 제어 파라미터 설정이 어려운 단점이 있었다. 본 논문에서는 인버터의 모델을 고려하여 제어기를 해석함으로서 원하는 제어대역폭과 위상마진을 갖는 제어기의 게인 설정을 가능하게 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.309-310
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• 2019

현재 화석연료 고갈과 미세 먼지 등의 환경 문제는 전 세계적인 이슈가 되어가고 있으며, 이에 따라 태양광, 풍력 등 신재생 에너지 사용 및 설치가 늘어나고 있다. 반면에, 다양한 분산 전원의 증가로 인해, 계통 불안정 문제 역시 전면에 대두되고 있으며, ESS등 계통 보조 시스템에 대한 관심과 실제 설치는 점점 선택이 아닌 필수적 조건으로 자리잡고 있다. 시장의 확대에 따라, 해당 시스템의 신뢰성과 효율에 대한 관심 역시 증가되고 있으며, 최대한의 성능을 위해 태양광 및 ESS등의 전압은 LV(Low Voltage)의 한계점인 1500V를 달성하였고, 이에 따라 ESS와 PCS역시 해당 전압에서의 동작 및 효율적인 동작 및 설치를 위해 발전하고 있다. 본 논문에서는 이러한 상황에 맞춰 효율적인 PCS 개발을 위한 방안을 제안하도록 한다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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• pp.70-74
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• 2005

최근에 국내에서 활발히 보급되기 시작한 폐기물 고형연료(Refuse-Derived Fuel : RDF)에 적합한 HCl 배출 저감설비의 개발에 필요한 기본적인 자료를 확보하기 위한 첫 번째 단계로서 RDF 연소시의 HCl 생성 및 저감 특성에 대한 실험실적인 기초 실험을 수행하였다. 개당 무게가 $2{\sim}3\;g$ 정도인 RDF 시료는 실험실적 방법으로 제조하였고, Ca 계통의 흡수제를 선택하여 RDF 중의 Cl 함량 및 원료 조성에 따른 HCl 배출농도 및 흡수제 사용량, Ca/Cl 몰비에 따른 HCl 제거효율, 연소 조건별 생성물질, 반응온도별 HCl 배출농도 및 회재의 Cl 함량, 흡수제별 HCl 저감효율 변화 등을 살펴보았다. 또한 40 kg/hr과 200 kg/hr의 용량을 가진 RDF 연소용 실험설비에서 측정된 HCl 배출농도, RDF의 Cl 함량, 회재 종류별 Cl 함량 분포 등을 기초실험 결과와 비교분석하였다.

• 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.