산업의 발달과 함께 화석연료의 소비가 증가하면서 산성강하물(Acid precipitation)에 대한 관심이 증가하여 왔다. 산성강하물은 주로 화석연료의 연소를 통해 대기로 배출된 질소와 황 산화물들로, 산화ㆍ환원, 산ㆍ염기 중화반응 등 다양한 변환과정을 거쳐 비나 눈과 같은 습성과정이나 가스나 입자상 물질과 같은 건성과정을 통해 다시 토양과 호수 등에 침적되어 이들을 산성화시키는 원인이 된다. 따라서 산성강하물에 대한 이해를 위해서는 강수의 화학조성과 아울러 가스와 입자상으로 존재하는 질소와 황화합물에 대한 관측이 필수적이다. (중략)
저가형 고전도성/고내식 연료전지용 금속분리판 제작을 위해 다양한 조성 및 온도에서 표면개질을 시행하였다. 본 연구에 의해 제작된 시편의 표면분석 결과 Fe 선택적 용출 및 Cr-rich layer 형성이 이루어졌음을 확인하였으며, 성능 평가 결과 2015 DOE 목표를 만족시키는 것을 확인하였다.
광물질(회분, 석회석 또는 모래) 입자의 "유동층" (fuidised bed)에 연료를 유입하여 연소시키는 소위 "유동층 연소" 기술은 최근 몇년동안 상당한 발전을 보이고 있다. 왜냐하면 유동층 연소는 특히 저발열량 연료 (저질탄, 쓰레기등)의 연소에 있어서 여러 가지 장점을 갖고 있기 때문이다. 저질탄의 연소에 있어서 이 유동층 연소 기술이 갖는 장점을 열거하면 다음과 같다. a) 회분성분이나 비활성(inert) 성분의 조성이 균일하지 않은 저질탄의 연소능력 b) 열전달 면에서 부식문제의 저하 c) 보통 미분연소때보다 입도가 커도 완전연소가 가능하므로 분탄제조비가 저렴 여기서는 이러한 장점을 가진 저질탄의 유동층 연소에 대해서, International Energy Agency에서 1978년 발행된 Combustion of low grade coal 보고서를 중심으로 살펴보기로 한다. 보고서를 중심으로 살펴보기로 한다.
대표적인 에너지원인 석유는 매장량 및 매장지역이 한정되어 있으며, 환경오염, 연료공급 등의 문제를 안고 있다. 에너지의 대부분을 수입하고 있는 우리나라는 경제성장 및 소득수준 향상으로 에너지 소비량이 증가하면서, 국제유가 상승은 국가 경제에도 큰 악영향을 미치고 있다. 이러한 상황에서 화석연료인 석유를 대체하기 위하여 최근 차세대 대체에너지에 대한 관심이 높아지면서 청정연료인 디메틸에테르(Dimethyl Ether : DME)의 사용방안에 대한 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 정부(지식경제부)에서는 DME 보급을 위한 기본계획에서 3단계의 보급계획에 따라 2013년까지 DME를 상용화하겠다는 목표를 발표한바 있다. 그래서 2007년부터 2009년까지 2년간 정부 주관 하에 한국가스공사 등이 1단계 DME 보급을 위한 실증연구를 수행하였다. 1단계 실증연구를 통해 DME-LPG 혼합연료에 대한 품질 및 안전기준을 마련하였으며, DME를 일반 가정 및 상업용으로 시범보급 할 수 있는 특례고시가 2009년 11월에 제정되었다. 현재 제정된 DME-LPG 시범보급 특례고시에 따라 2009년 12월부터 2011년 11월까지 2년간 2단계 시범보급 연구가 진행되고 있다. 2단계 시범보급연구에서는 한국가스공사외 3개 기관이 함께 참여하여 연구를 수행하고 있다. 시범보급에서는 DME-LPG 혼합연료를 일반 가정 및 상업용으로 직접 소비자에게 시범적으로 보급하는 만큼, DME-LPG 혼합연료가 LPG 연료에 비해서 연소효율이 어느 정도 수준인지를 비교하는 것이 매우 중요한 사항이므로 본 실험에서는 가정 및 상업용으로 사용되는 연소기기를 대상으로 LPG 및 DME-LPG 혼합연료에 대해 연소효율을 측정하는 실험을 수행하였다.
석탄을 개질한 합성천연가스의 조성에 변화가 있을 경우 화염의 연소특성에 대하여 연구하였다. 본 연구의 목적은 동축 공기 합성천연가스 확산화염을 구현하여 연료조성에 따른 화염안정성과 화염구조, 분광특성, 온도분포를 실험적인 방법으로 연구하는 것이다. 각 화염의 분광특성을 관찰하기 위하여 분광기를 사용하였으며 연소장 내 온도측정을 위하여 K 형 열전대를 사용하였다. 연료 분사기 출구속도는 $u_F$ =5~40 m/s 사이에서 조절하였고 공기 분사기 출구속도는 $u_A$ =0~0.43 m/s 사이에서 조절하였다. 연소 동특성에 대한 실험을 통해 합성천연가스에 수소 성분이 증가하면 화염안정화 영역이 증가하고 부상화염 높이가 낮아져 화염길이가 짧아지는 것을 알 수 있었다.
본(本) 연구(硏究)는 I.B.R.D. 차관(借款)에 의해 실시(實施)된 연료림조성사업(燃料林造成事業)으로 인하여 발생(發生)하는 편익(便益)과 비용(費用)을 비교(比較)함으로써 사업(事業)의 수익성(收益性) 또는 투자효율(投資效率)을 판정하여 경제성(經濟性)을 검토(檢討)하기 위하여 실시(實施)되었다. 조사지역(調査地域)을 선정(選定)하여 조사(調査)한 자료(資料)와 그 외 관계자료(關係資料)를 이용(利用)하여 B/C율(率)과 IRR(내부투자수익율(內部投資收益率)방법(方法)에 적용(適用)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 연료림(練料林)의 경제성(經濟性) 분석(分析)에 있어서 연료림(練料林)의 생산가액(生産價額)을 연탄가격(煉炭價格)으로 환산(換算)했을 때, B/C율(率)은 할인율(割引率) 6%에서 1.18, IRR은 12.2%로 수익성(收益性)이 있는 것으로 평가(評價)되었다. 2) 농촌임금(農村賃金)의 년평균(年平均) 27% 상승요인(上昇要因)에 의한 감응도분석(感應度分析)에 있어서 B/C율(率)은 1.07, IRR은 9.2%로 낮은 수익성(收益性)이 있는 것으로 평가(評價)되었다. 3) 연탄가격(煉炭價格)의 년평균(年平均) 26% 상승요인(上昇要因)에 의한 감응도분석(感應度分析)에 있어서 B/C율(率)은 1.34, IRR은 15.7%로 높은 수익성(收益性)이 있는 것으로 평가(評價)되었다. 4) 연료림조성사업(練料林造成事業)의 간접효과(間接效果)를 가산(加算)하면 경제적(經濟的) 효과(效果)는 더 높다고 할 수 있다.
고온 발전용 연료전지인 MCFC의 연료극에서 방출되는 미반응 가스를 촉매연소의 열원으로 사용하고, 촉매연소 반응에 의해 발생한 열을 개질 반응에 필요한 공급열로 이용하는 통합형 촉매연소-개질 반응기에 있어서 MCFC의 운전 조건 변경에 따른 반응기의 열적 거동과 반응 특성을 실험적으로 연구하였다. 특히, 연료극에서 연료 이용률을 변동될 때 슬립가스의 조성이 바뀌는 것을 고려하여 촉매연소측에 공급해줄 혼합가스의 조성을 실험조건으로 설정하였다. 또한 개질측에서는 S/C(수증기/탄소)의 비를 운전조건의 변동 조건으로 설정하였다. 실험적으로 얻어진 데이터는 보다 현실적인 통합형 촉매연소-개질반응기를 설계하고 제작하는데 필요한 기본 자료로 활용될 수 있을 것이다.
산소 및 공기와 반응시 크랙된 JP-7 연료의 점화 특성에 관한 연구를 넓은 범위의 압력(1-20atm)과 온도(1200-2000K), 당량비(0.5-1.5)에 대해서 수행하였다. Chemkin-II Package와 최소 자승법을 이용하여 $\tau=Aexp(E/RT)[F]^{a}[O_2]^{b}$형태로 점화 지연시간을 계산하고 각 변수 사이의 상호관계를 검증하였다. 크랙된 JP-7 연료에서 $C_3$ 탄화수소 계열 성분의 영향을 두 가지 다른 크랙된 JP-7연료의 조성에 대하여 점화지연 시간을 비교하였으며, 액체 JP-7 연료의 점화 지연 시간과도 비교하여 보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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