• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.159-165
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• 1999

복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 전기학회논문지
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• 제66권8호
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• pp.1172-1180
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• 2017

This study analyzed competition in peak load plants between CCGT and GT instead of competition between base and peak load plants like in previous studies. In common overseas power markets, CCGT and GT claim certain market shares as peak load plants with the latter boasting a high utilization rate as reserve plants. In South Korea, however, there has been no introduction of GT in the market that opened in 2001 with no analysis cases of GT's economy as a peak load plant. The current power market of South Korea is run on the cost-based pool, which allows for no price spikes. Since the capacity payment criteria for compensations for missing money are set based on GT generators, the power market uses GT generators as marginal plants. The purposes of this study were to analyze the competitive edge of GT generators as peak load plants in the domestic power market of South Korea and identify the causes of GT's failure in market entry, thus assessing the adequacy of market signals in the domestic power market.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1082-1087
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• 2006

본 논문에서는 LabVIEW 기반의 가스터빈 데이터 취득 및 모니터링 시스템을 제안한다. C-Tune DAS로 명명된 실시간 모니터링 시스템은 가스터빈의 유지/보수시 실시간 동작을 분석하는데 중요한 역할을 담당한다. LabVIEW 소프트웨어는 고유 기능별로 데이터 취득부, 데이터 분석 및 표시부, 데이터 저장부로 구성된다. 데이터 취득부를 통해 PMS 서버와 두 대의 cFP로부터 데이터를 취득한다. 복합화력 발전소의 상용 가스터빈에 적용하여 개발된 모니터링 시스템의 타당성을 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권2호
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• pp.116-122
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• 2016

터보제트 엔진에서 램제트 엔진으로의 작동 천이를 고려한 TBCC엔진의 성능 특성을 연구하였다. 터보제트 엔진과 램제트 엔진의 성능모델을 제시하고 터보제트와 램제트의 작동 비율을 조절하여 성능 변화가 연속적으로 발생하도록 엔진 작동의 천이 모드를 고려하였다. 이를 통해 다양한 마하수와 고도에서의 완만한 엔진 성능 변화를 나타냈음을 확인하였다. 일정고도(11km)와 가상의 비행 궤적에 대하여 천이 모드를 적용하여 TBCC 엔진의 추력과 비추력의 변화를 분석하였으며, 이를 통해 예상 비행 조건과 엔진의 천이 모드를 고려한 성능 변화와 복합 사이클 엔진 작동 천이 모드의 필요성을 제안하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권1호
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• pp.89-102
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• 1995

The evaluation of reheat cracking susceptibility in CrMoV turbine rotor steel was performed using thermally simulated heat affected zones. The examinations were carried out in terms of microstructural characterization, microhardness measurement and a Charpy type notch opening three point bend test. It was found that reheat cracking susceptibility increased as the peak temperature increased. This effect was due to the combined effects of the carbide dissolution and unrestricted grain growth at 1350.deg. C peak temperature. Reheat cracking susceptibility was estimated based on microhardness measurement and prior austenite grain size. It was established that for this particular material, reheat cracking in coarse grained heat affected zone can be eliminated if the microhardness is below about 360DPH and the grain size is below about 30.mu.m. It is evident that reheat cracking susceptibility can be eliminated or reduced by carefully controlling the welding parameters such that a refined structure is produced in the coarse grained heat affected zone.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제25권1호
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• pp.113-140
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• 2016

한 가지의 용량가격만으로는 발전용량 설비투자에 대한 안정적 보상과 시장 기능 유지라는 두 가지 목표를 동시에 달성하기 힘들다. 본 논문은 이런 한계를 극복할 수 있도록 복수의 용량가격을 도입하여 용량가격의 비중을 높이면서 동시에 시장 기능을 유지할 수 있는 이원적 용량가격 제도를 제안한다. 즉, 현재 가스터빈 발전기를 기준으로 하면서 행정적으로 결정되는 용량가격을 그대로 유지하면서, 동시에 LNG복합발전기를 대상으로 한 제2의 용량가격을 도입한다. 이 용량요금은 더 낮은 에너지 가격 상한의 적용을 받으며, 상이한 전원들 사이의 대체관계를 고려한 수요와 용량공급 상황을 반영하도록 설계함으로써 시장 기능을 유지하게 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.317-324
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• 2020

천연가스를 연료로 사용하는 복합화력발전소는 석탄화력 대비 기동 및 정지가 용이하고 오염물질의 배출에 대한 부하가 적어 국내 발전설비 중 차지하는 비중이 꾸준히 상승하고 있다. 그러나 복합화력발전소는 가스터빈의 기동초기 및 저부하 운전 영역에서 황연현상을 일으키는 이산화질소(NO2)의 농도가 높은 특성을 가지고 있어 민원의 원인이 되며, 이의 제어 기술로서 황연제거설비가 2000년대 중반에 개발되어 운영되어 지고 있었다. 하지만 이 기술은 가스터빈 냉간기동 조건에서 기동초기 약 10~20분 동안은 기화시스템의 예열이 충분하게 이루어 지지 않아 황연현상을 제어할 수가 없는 실정이었다. 이에 본 연구에서는 환원제를 기화기를 사용하지 않고 액상의 상태로 가스터빈 Exhaust Duct에 직접 분사하여 황연현상을 제어하는 기술의 도출을 위해 CFD 해석 및 실증시험을 수행하였다. 가스터빈 Exhaust Duct에 위치에 있는 Diffuser에 의해 Duct의 외곽으로 형성된 배기가스에 액상의 환원제를 직분사하는 방안으로 배기가스 조건에 따라 5가지 Case로 분류하여 CFD를 수행하였으며, 그 결과 5가지 Case 모두에서 RMS가 15%이하로 양호한 혼합도를 보였다. 이를 바탕으로 실증설비를 설치 및 시험을 실시한 결과, 기존 기상주입방식에서 제어할 수 없었던 기동 초기 약 10~20분 구간의 황연현상도 완벽하게 제어할 수 있었다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권3호
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• pp.215-222
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• 2019

This work is experimental study of 10 kW specialized Combined Ocean Thermal Energy Conversion. We propose a C-OTEC technology that directly uses exhaust thermal energy from power station condensers to heat the working fluid (R134a), and tests the feasibility of such power station by designing, manufacturing, installing, and operating a 10 kW-pilot facility. Power generation status was monitored by using exhaust thermal energy from an existing power plant located on the east coast of the Korean peninsula, heat exchange with 300 kW of heat capacity, and a turbine, which can exceed enthalpy efficiency of 45%. Output of 8.5 kW at efficiency of 3.5% was monitored when the condenser temperature and seawater temperature are $29^{\circ}C$ and $7.5^{\circ}C$, respectively. The evaluation of the impact of large-capacity C-OTEC technology on power station confirmed the increased value of the technology on existing power generating equipment by improving output value and reducing hot waste water. Through the research result, the technical possibility of C-OTEC has been confirmed, and it is being conducted at 200 kW-class to gain economic feasibility. Based on the results, authors present an empirical study result on the 200 kW C-OTEC design and review the impact on power plant.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.677-687
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• 2021

The tendency to renewables is one of the consequences of changing attitudes towards energy issues. As a result, solar energy, which is the leader among renewable energies based on availability and potential, plays a crucial role in full filing global needs. Significant problems with the solar thermal power plants (STPP) are the operation time, which is limited by daylight and is approximately half of the power plants with fossil fuels, and the capital cost. Exergy analysis survey of STPP hybrid with PCM storage carried out using Engineering Equation Solver (EES) program with genetic algorithm (GA) for three different scenarios, based on eight decision variables, which led us to decrease final product cost (electricity) in optimized scenario up to 30% compare to base case scenario from 28.99 $/kWh to 20.27 $/kWh for the case study. Also, in the optimal third scenario of this plant, the inner carbon dioxide gas cycle produces 1200 kW power with a thermal efficiency of 59% and also 1000 m3/h water with an exergy efficiency of 23.4% and 79.70 kg/h with an overall exergy efficiency of 34% is produced in the tetrageneration plant.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1639-1648
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• 1996

Protection of gas turbine blade from its erosion and abrasion at high temperature and pressure is the first goal to cleanup the hot gas upstream for IGCC and PFBC. Ceramic filters represent an attractive technology for particle removal at high temperature and high pressure condition. They have demonstrated being a good system for improvement of thermal efficiency and reduction of effluent pollutants in advanced coal-based power systems such as IGCC and PFBC. Ceramic filter elements currently being developed were evaluated in the previous paper. In this paper, we measured the ash size and distribution on cleaning of ceramic candle filter. The results are as follows : in this experimental range, ceramic candle filter was shown to be fully adequate for the removal process of dust under high temperature and pressure. Also filtration efficiency of ceramic candle filter was higher than 98% compared with the regulation limit of particle size in gas turbine inlet.