• 플랜트 저널
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• 제17권1호
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• pp.38-49
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• 2021

발전소 효율증대로 인해 610℃까지 높아진 증기온도는 보일러 튜브의 내구성을 저하시키고 있으며 여기에 저열량탄 사용증가로 후부연소 및 지연연소 현상이 가중됨에 따라 최종재열기의 과열과 튜브 파열사고가 빈번해지고 있다. 최종 재열기 과열을 방지하고자 과열저감수 주입량이 늘어났으며 이는 보일러 효율저하로 이어지고 있다. 그동안 보일러 튜브온도를 전체가 아닌 튜브 개별적으로 제어하기 위한 노력이 계속되어 왔지만 성공사례가 알려진 바가 없다. 이번 연구에서는 과열된 일부 튜브그룹에 다공판을 설치하여 가스흐름에 저항을 줌으로써 연소가스량을 저감시켜 튜브의 온도를 낮추고 저감된 연소가스는 인접한 곳으로 이동하여 다른 튜브의 온도를 높이는 것이다. 연구결과 튜브간 온도편차가 1.5℃ 감소하였고 과열저감수 주입량이 6,929 kg/h 감소하였으며 튜브 최고온도를 623.4℃까지 경감하였다. 이는 관리기준온도인 630℃에 6.6℃ 여유가 있는 수치이다.

• 플랜트 저널
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• 제18권4호
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• pp.48-57
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• 2023

본 연구에서는 희박예혼합 연소방식을 채택하고 있는 F급 가스터빈에서 연소불안정을 사전에 감지하기 위한 운전관리 개선방안에 대해 고찰했다. 가스터빈 출구에 방사형으로 설치된 16개의 날개통과온도 열전대 데이터를 수집하여 개별 날개통과온도 변화량을 분석하였다. 정상 연소상태 조건의 일주일간 개별 날개통과온도 누적변화량은 최대 26℃로 확인됐다. 반면 연소불안정 발생 시에는 대부분 수일 전부터 개별 열전대에서 온도변화량이 증가하는 전조증상을 확인할 수 있었다. 따라서 기존의 날개통과온도 최대편차 운전관리와 함께 개별 날개통과온도 변화량 감시방법을 추가하면 연소불안정을 조기에 인지할 수 있다. 본 연구결과를 바탕으로 개별 날개통과온도가 10일간 누적변화량 50℃ 이상 초과 시에 점검 및 정비를 하는 것이 적정한 관리기준으로 판단된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.98-104
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• 1996

핵분열 생성물 방출량을 계산하는 모델들에 대한 비교 분석을 위해 GAPCON-THERMAL-2 Revision 2 (GT2R2) 코드를 이용하여 Beyer-Hann , Beyer-Hann with NRC High Burnup Correction, ANS5.4와 Modified ANS5.4 핵분열 생성물 방출 모델들을, RISO-M2-2C 핵연료봉의 실험결과와 비교하였다. Beyer-Hann 모델은 실험결과보다 낮게 예측한반면 ANS5.4 모델은 실험결과 보다 높게 예측하였다. 한편 NRC High Burnup Correction을 한 Beyer-Hann 모텔과Modified ANS5.4 모델은 실험 결과와 비슷한 방출비를 예측하였다. 이러한 결과를 확인하기 위해 국부적인 핵연료 온도와 연소도를 검토한 결과 ANS5.4 모델이 .Modified ANS5.4 모델보다 온도와 연소도에 따라 더 민감한 반응을 보이고 있으며, Beyer-Hann 모텔은 연소도 영향이 없이 각 온도 영역에서 일정하였고, Beyer-Hann with NRC High Burnup Correction 모델은 20,000MWd/MTU 연소도 이상영역에서 연소도 영향을 보이고 있다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.139-144
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• 1996

핵분열 생성물 방출량을 계산하는 모델들에 대한 비교 분석을 위해 GAPCON-THERMAL-2 Revision 2 (GT2R2) 코드를 이용하여 Beyer-Hann , Beyer-Hann with NRC High Burnup Correction, ANS5.4와 Modified ANS5.4 핵분열 생성물 방출 모델들을, RISO-M2-2C 핵연료봉의 실험결과와 비교하였다. Beyer-Hann 모델은 실험결과보다 낮게 예측한반면 ANS5.4 모델은 실험결과 보다 높게 예측하였다. 한편 NRC High Burnup Correction을 한 Beyer-Hann 모델과 Modified ANS5.4 모델은 실험 결과와 비슷한 방출비를 예측하였다. 이러한 결과를 확인하기 위해 국부적인 핵연료 온도와 연소도를 검토한 결과 ANS5.4 모델이 Modified ANS5.4 모델보다 온도와 연소도에 따라 더 민감한 반응을 보이고 있으며, Beyer-Hann 모델은 연소도 영향이 없이 각 온도 영역에서 일정하였고, Beyer-Hann with NRC High Burnup Correction 모델은 20,000MWd/MTU 연소도 이상영역에서 연소도 영향을 보이고 있다.

• 분석과학
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• 제12권6호
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• pp.540-549
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• 1999

환경중으로 배출되는 다이옥신의 배출농도와 연소온도와의 관계를 파악하기 위해 쓰레기소각로의 폐기물 연소온도를 $800{\sim}900^{\circ}C$(평균 $880^{\circ}C$), $900{\sim}1000^{\circ}C$(평균 $970^{\circ}C$) 및 $1000{\sim}1100^{\circ}C$(평균 $1070^{\circ}C$)의 온도 범위로 조절하여 보일러 후단에서 시료를 채취 분석한 결과 온도가 $880^{\circ}C$, $970^{\circ}C$, $1070^{\circ}C$로 증가함에 따라 배출되는 다이옥신류의 양은 각각 $7.82ng-TEQ/Nm^3$, $6.97ng-TEQ/Nm^3$, $6.13ng-TEQ/Nm^3$으로 12%($880^{\circ}C{\rightarrow}970^{\circ}C$), 10%($970^{\circ}C{\rightarrow}1070^{\circ}C$)씩 감소하는 경향을 보이고 있다. 또한, 온도 변화에 따른 염화페놀류 및 염화벤젠류 등의 전구물질들은 연소 온도가 증가됨에 따라 염화페놀류가 25%($880{\rightarrow}970^{\circ}C$), 28%($970{\rightarrow}1070^{\circ}C$)정도 감소되었으며, 염화벤젠류가 30%($880{\rightarrow}970^{\circ}C$), 18%($970{\rightarrow}1070^{\circ}C$)로 감소되는 경향을 보이고 있으며, PCB는 연소온도가 $880^{\circ}C$에서 $970^{\circ}C$로 증가되었을 때 이염화비페닐(DCBP)에서 구염화비페닐(NCBP)의 모든 이성체의 농도가 $379ng/Nm^3$에서 $232ng/Nm^3$으로 약 39% 감소하였으며, 온도를 $1070^{\circ}C$로 증가시켰을 경우는 $228ng/Nm^3$로 $970^{\circ}C$일 경우 보다 약간 감소하는 경향을 나타내고 있다. 한편, 배출되는 이성체의 패턴은 주로 염소화 정도가 큰 염화물이 주로 배출되고 있음이 파악되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.262-265
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• 2003

본 연구는 건국대학교 연소추진 실험실 주관으로 하이브리드 로켓 모터 실험 장치를 구성하고 산화제의 mass flux에 따른 연소율 변화 둥을 측정하여 연소 불안정성에 대해 연구하는 것을 목표로 하고 있다. Test fire를 해본 결과, 실험이 순서대로 원활히 진행되어 연소에 성공하였으며, PC를 이용하여 압력, 추력, 온도 데이터를 받아낼 수 있음을 확인하였다. 진행될 사항은 실험을 통하여 연소율의 비정상적 변화와 연소실 내부의 압력변화특성을 연구하고, 온도를 측정함으로써 C＊(특성속도)를 계산하여 하이브리드 모터의 연소 특성이 연구되어야 할 것이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.217-222
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• 2002

본 연구에서는 가연성 폐기물을 이용한 시설원예 난방에너지 공급시스템 개발을 위하여 대형 온실 난방이나 RPC 시설에 이용할 수 있는 왕겨와 중유 겸용연소 시스템에서 중유의 연소 및 성능 특성을 분석하고자 하였다. 중요 인자로는 분사노즐의 크기(2.0, 2.25, 2.5, 3.0 GPH)와 진공압력(375, 500, 625, 750 Pa)을 설정하였으며 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.진공압력 500Pa조건에서 연료 공급율이 증가할수록 연소실 벽체 열교환기 효율은 감소하고 폐열회수 열교환기와 사이클론 열교환기의 효율이 증가하였으며, 노즐 2.5GPH에서 진공압력이 커질수록 연소실 하부의 온도가 감소하였고 연소실 상부에서는 비슷한 경향을 보였다. 2, 연소온도특성, 열효율, 배기가스 성분분석 등의 결과로 볼 때 최적의 연소 조건은 노즐 2.5GPH는 진공압력 375Pa, 노즐3.0GPH는 진공압력 500Pa과 625Pa 사이로 판단되었다. 3. 배연가스내의 대기오염 성분은 모든 실험처리에서 CO 함량은 거의 없고 SO$_2$와 NO$_{x}$의 함량 또한 일반 보일러 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.221-226
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• 2008

본 연구에서는 연소실내 유동으로 인해 발생하는 연소실 축방향 압력변화를 고려한 비정상 내탄도 해석모델을 개발하고 이를 바탕으로 침식연소를 해석하였다. 개발 모델은 선행 연구와 비교하였으며 해석결과가 일치함을 확인하였다. 연소실 압력, 그레인 길이, 그레인 초기온도, 추진제 기화온도가 침식연소에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.74-74
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• 2003

로켓엔진의 연소실에서는 고온의 연소가스로부터 다량의 열이 발생하기 때문에 이로부터 연소실을 보호하기 위한 방법이 필수적으로 요구된다. 한국 최초의 액체 로켓인 KSR-III 로켓의 주엔진인 KL-3 엔진에서는, 연소실을 보호하기 위한 방법으로 실리카/페놀(Silica/Phenolic) 내열재를 이용하는 용융냉각 방식을 채택하였다 용융냉각 방식은 내열재와 고온의 연소가스와의 물리ㆍ화학적 상호작용에 의해 삭마가 발생하게 되는데, 이러한 삭마는 연소실에서도 가장 고온부인 노즐목에 집중적으로 발생하는 경향이 있다. 그러나 노즐목에서 삭마의 진행은 노즐목의 크기를 증가시키고 연소압 및 추력을 감소시키는 부작용을 초래하게 된다. 본 연구에서는 이러한 열적 삭마에 의한 노즐목 크기의 증가량을 알아내기 위해 KL-3 엔진 노즐목의 형상을 측정하고자 시도하였으며, 노즐목의 삭마에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하고 진행과정을 고찰하였다. 노즐목의 형상 측정을 위해서는 기존에 사용하던 3차원 변위 측정기를 이용한 방식의 접근이 곤란함에 따라 영상처리 기법을 도입한 측정 방식을 고안하여 사용하였으며, 이 장비는 만족스런 성능을 보여주었다. 시험결과를 통해서 삭마에 영향을 주는 주요 인자로 분무형태, 연소시간, 연소 온도를 제시하였고 이 중에서 분무형태는 삭마 형상에, 연소 시간 및 연소온도는 삭마량에 주로 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 또한 시간에 따른 삭마의 진행이 3개의 구간으로 나누어 설명할 수 있음을 밝혔는데, 노즐목이 원형을 그대로 유지하며 삭마진행이 미미한 구간, 원형에서 벗어나 요철형상이 발달하면서 삭마진행이 가속되는 구간, 요철형상이 이미 정착되어서 요철의 깊이만 증가하되 삭마량은 미미한 구간이다. 결과적으로 60초 연소 후 노즐목 면적 증가율은 +5.82% 정도이며, 이에 따른 연소압 및 추력의 감소 또한 1% 미만으로 미비하였다. 따라서 본 KL-3 엔진에 사용된 내열재의 내열 성능은 임무를 수행하기에 적절하다고 판단하였다.

• 기계저널
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• 제56권9호
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• pp.54-57
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• 2016

로켓연소기는 수백 개의 분사기로 구성된 연소실에서 연소반응이 발생하게 된다. 이때 구조적인 특성으로 난류유동, 밀도, 온도 등의 변화가 매우 불균일한 3차원적인 분포를 가지게 된다. 이러한 불균일한 분포에 의해 발생되는 압력의 시간변화가 연소기의 고유진동수와 일치될 경우 공진이 발생하게 되어 폭발이 발생하게 된다. 이러한 현상을 연소불안정이라 하고 이글에서는 관련된 연구의 동향을 소개하고자 한다.