• 신재생에너지
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• 제10권4호
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• pp.36-46
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• 2014

Low-grade heats are wasted even though an amount of their energy is huge. In the small and medium industrial complex sites, large amount of low-grade thermal energy generated during the manufacturing process is wasted if it is not used directly for building heating or air-conditioning. In order to utilize this waste thermal energy more efficiently, organic Rankine cycle (ORC) was adopted. The range of operating temperature of ORC was set to $60^{\circ}C$ from $30^{\circ}C$ applicable low-temperature waste heat. A study was conducted to select an appropriate organic working fluid based on these operating conditions. More than 60 working fluids were screened. Eleven working fluids were selected based on the requirements as working fluid for ORC such as environmentally friendly, safety, and good operation on the expander. Finally, six working fluids were selected by considering the operating temperature ranges. Then, a cycle analysis was conducted with these six working fluids. As a results, R-245fa and R-134a appeared as appropriate working fluids for ORC operating at low-temperature condition based on the system efficiency and the turbine output power.

• 신재생에너지
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• 제9권4호
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• pp.32-39
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• 2013

A 2-loop waste heat recovery system with Rankine steam cycles for the improvement of fuel efficiency of gasoline vehicles has been investigated. A high temperature loop is used to recover waste heat from exhaust gas and a low temperature loop is used to recover waste heat from cold engine coolant. This paper has dealt with a layout of low temperature loop system, the review of the velocity contours through numerical analysis. According to the result of analysis, the designed heat exchanger. And comparing with flow analysis results, LT Boiler is safe to operation.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.317-323
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• 2017

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 $5,280m^2$ 아열대 작물(망고) 재배온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수보다 $7{\sim}8^{\circ}C$ 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체 폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다.

• ESCO지
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• 통권64호
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• pp.14-17
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• 2010

친환경 건축물은 자연친화적인 건물을 실현해 사용에너지를 최소화하고 탄소배출을 줄이는 것을 목표로 한다. 에너지사용을 먼저 줄인 후 그 다음 신재생에너지로 필요한 에너지를 충당해야 한다는 것. 때문에 친환경 건축 설계기법으로 최적향 선택과 에너지효율화를 높일 수 있는 외피시스템, 고성능 단열재, 고 단열 창호, 폐열회수환기시스템 등이 거론되고 있다. 친환경 건축의 바른 길을 위해 숙지해야 할 요소를 짚어보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.208.1-208.1
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• 2010

일일 50톤 처리용량의 도시고형폐기물소각설비의 폐열 보일러에서 생산되는 4.0~6.5 bar의 저압증기를 이용하여 전력을 생산하는 축류식 MSTG설비에 있어서 공급증기압력, 입출구의 압력차이에 의한 발전효율을 비교하고, 저압의 증기의 균질화를 위한 기술분리, 정압유지설비 및 증기터빈의 본체의 기수분리된 증기의 응축효율을 증기공급율, 발전효율별로 비교분석하였다. 공급되는 증기의 압력, 증기터빈의 입출구 압력 차이가 높아짐에 따라, 증기의 응축효율이 증가를 하였으며, 배출되는 증기량에 따른 발전효율의 증가는 없었다. 따라서, 가변적으로 변하는 저압의 증기를 기수분리 및 정압을 유지하여도 증기질의 변동이 없으며 그에 따른 증기의 엔탈피 변화가 없으므로 발전 효율의 향상을 기대하기는 어려웠다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.794-797
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• 2009

중소형 폐기물 소각설비의 폐열보일러에서 생산되는 10 $kg/cm^2$미만의 저압증기를 이용한 증기터빈발전에서 증기의 건도를 높이이 위한 증기 전처리가 필수적이며, 건도를 증가시킨 증기를 이용하여 발전실험을 하였다. 본 연구에 적용된 증기터빈발전기는 마이크로 축류식 증기터빈으로 배압식을 채택하였으며, 증기터빈에 공급되는 증기압력의 증가에 따라 증기공급량, 발전량이 증가하였으며, 이에 따른 발전 효율은 설비의 효율에 따라 변하였다. 또한, 배압식 증기터빈의 경우, 공급.배기측의 증기 압력의 차이가 증가함에 따라 발전을 위한 증기 소비율이 감소하고 발전 효율이 증가함을 볼 수 있었다.

• 월간 기계설비
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• 통권243호
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• pp.50-54
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• 2010

서울시가 마곡지구에 하수열이나 연료전지, 폐열, 소각열 등의 친환경에너지를 열원으로 하는 집단 냉 난방에너지를 오는 2013년 2월부터 공급한다. 2031년엔 마곡지구 전역으로 공급이 확대된다. 서울시는 올해부터 2031년까지 총 사업비 5,498억 원을 투입, 집단신재생에너지 열원시설을 3단계(1단계 10~16년, 2단계 17~23년, 3단계 24~31년)로 건립한다고 밝혔다. 서울시가 마곡지구에 필요한 냉 난방에너지를 신재생에너지를 이용한 집단에너지로 공급함으로써 일반방식보다 에너지는 30,792toe/년(35.8%) 절감하고, 온실가스 배출량은 65,103t$CO_2$/년(35.8%)하며, 대기오염물질은 109,287kg/년(54.5%) 감축될 것으로 분석했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권10호
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• pp.787-793
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• 2015

초임계 이산화탄소($S-CO_2$) 사이클은 소형화된 터보기계 및 열교환기를 통해서 작은 공간에서도 높은 열효율로 전력을 생산할 수 있는 잠재력을 가진 것으로 평가되고 있으며, 최근 이에 대한 관심이 증가하고 있다. 원자력 및 태양열(CSP) 분야에서 $S-CO_2$ 사이클에 대한 연구 결과가 다수 소개되어 온 반면, 폐열 분야에 대한 연구 결과는 상대적으로 많지 않다. 본 연구에서는 폐열 회수 응용 분야에 있어서, 예열에 의한 $S-CO_2$ 사이클의 성능 향상 가능성을 살피기 위하여, 재생 $S-CO_2$ 브레이튼 사이클과 예열기를 갖는 재생 $S-CO_2$ 브레이튼 사이클을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과, 순출력을 극대화시키는 최적 $CO_2$ 분기율이 존재함을 확인하였다. 본 연구의 시뮬레이션 조건 하에서, 예열기에 의한 순출력 향상은 약 16-26%로 계산되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권1호
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• pp.80-84
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• 2011

The cycle performance of closed ocean thermal energy conversion (OTEC) system with 50 kW gross power was evaluated to obtain the basic data for the optimal design of OTEC using waste heat such as solar power, discharged heat from condenser of power plant. The basic thermodynamic model for OTEC is Rankine cycle, and the surface seawater and deep seawater were used for the heat source of evaporator and condenser, respectively. The cycle performance such as efficiency, heat exchanger capacity, etc. was analyzed on the variation of temperature increase by waste heat. The cycle efficiency increased and necessary capacity of evaporator and condenser decreased under 50kW gross power with respect to the temperature increase of working fluid. Also, when the temperature increase is about $13.5^{\circ}C$, the heat which can be used is generated. By generator with 0.9 effectiveness under the simulated condition, the cycle efficiency was improved approximately 3.0% comparing with the basic cycle.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.171.2-171.2
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• 2011

지속가능한 발전과 저탄소 녹색성장의 개념이 대두되면서 우리나라를 비롯한 주요 선진국은 자국의 화석연료 의존도를 낮추고 대체에너지로 환경친화적이며, 청정에너지로 각광받는 신 재생에너지의 활용에 경제적, 정책적 지원을 아끼지 않고 있는 실정이다. 실제로 유럽에서는 바이오매스의 일종인 우드칩을 활용한 가정용 보일러가 보급되고 있으며, 동남아시아에서는 열대식물을 이용한 저온열분해를 활용하여 바이오디젤을 생산하고 있다. 우리나라의 경우 대부분의 바이오매스는 발생되는 임야에서 재이용되거나 경제성이 있을 경우에 운송되어 재활용되고 있으며, 임부목과 같은 일부 바이오매스는 수익성이 없어 발생현지에 방치되는 경우도 있다. 본 연구에서 주목한 왕겨의 경우 미곡종합처리장에서 대량으로 발생되지만 그 활용도에 있어서 축적된 바이오에너지에 비해 에너지회수율이 저조하다고 할 수 있다. 왕겨는 임야에서 발생되는 폐목재나 다른 바이오매스에 비해 함유되어 있는 수분이 적고(12%), 휘발분의 함량이 많으며(58%), 고정탄소(17%), 회분(13%)로 열분해/가스화에 적용가능하다. 본 실험에서 생산된 합성가스의 활용방법으로는 보일러를 이용한 스팀 및 전력생산, 가스엔진을 이용한 전력생산, 폐열회수 등이 있으며 생산된 합성가스를 활용하기 위해서는 오염물질의 정제특성에 대한 연구가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 합성가스 내에 존재하는 분진, 타르, HCl, HCN, $NH_3$의 제거효율을 조사하였다.