o 주요에너지원별 가채매장량 - 원유 : 40년분 1조 500억 배럴 - 석탄 : 208년분 9,842억톤, -천연가스 : 62년분 1,130억톤, - 우라늄 : 50년분 318만톤으로 추정 *자료 : 원유, 석탄, 천연가스 BP 2002, 우라늄 IAEA 2001, 부존자원이 없는 우리나라의 경우, 기술개발에 의해 확보 가능한 대체에너지에 대한 개발 및 보급이 절실(중략)

대체에너지는 지속 가능한 에너지공급원으로 21세기 유망산업으로 등장, 환경문제와 에너지 안보를 동시에 충족, 수출전략산업으로 육성할 필요가 증대, Johannesburg의 지속 가능발전정상회의(WSSD) 재생에너지 비중 확대 논의(미국과 EU의 대립) 대체에너지 공급 목표 설정에는 실패, 대체에너지의 위상 크게 향상(중략)

연료에 포함되어 있는 수소와 산소의 전기화학적 반응을 통해 연속적으로 전기와 열을 동시에 생산. 축전지(Battery)가 아닌 무공해, 고효율의 발전기임. 미국에서 우주선용으로 개발되었고 60년대 후반부터 에너지 기술로의 개발이 추진되어 실용화 단계에 있는 2000년대의 신 에너지기술.(중략)

기술분석, 기술적 극복과제 도출 및 해결방안, 경제성 분석(환경 cost 고려), 단계별 개발목표의 정량화, 목표달성 방안(추진 시나리오), 기술의 정의 : 연료의 화학에너지를 전기화학반응에 의해 전기에너지로 직접 변환하는 발전 장치로서, 기존의 발전 기술보다 높은 발전효율로 그리고 공해물질 배출은 줄이면서 전기와 열을 동시에 생산하는 기술(중략)

1)MCFC 기술의 특징; 고 효율, 환경 우수성, 연료의 다양성, 탄산가스 농축 분리, 배열 이용 발전, 2)효과; 에너지 절약 및 탄산가스 배출 절감, 석탄가스 이용 및 미 이용 에너지 활용 3)소형 분산전원; 열 병합 발전용 분산 전원 활용, 도심지 설치 에너지 공급 시스템 4)석탄가스 이용 화력발전 대체 발전 방식 활용(중략)

고효율, 환경친화성의 분산전원으로서의 장점을 가진 가정용 연료전지의 상용화를 위해 일본, 미국을 비롯한 선진국들의 경쟁이 치열하게 전개되고 있으며, 2005년경에는 상용화 시장이 전개될 것으로 예측됩니다. 자국 에너지 보호에 따른 정부의 적극적인 지원을 바탕으로 실용화 평가사업 및 시범 보급 사업을 실시함으로써 초기 시장을 형성하고, 이를 통해 대량 생산에 따른 가격 저감이 이루어져, 보다 경쟁력이 있는 발전 전원으로 각광 받을 것입니다.(중략)

Voices of Customers; 1. Long time operating power 2. Quick Charging 3. High power and energy density 4. Safety 5. Small and light power Technical Requirements for Delivering DMFC to Consumer's Hands; 1. MEA having tripled power density. 2. Membrane of maintaining the same protonic conductivity and near 0% cross-over when 10M or higher concentration of methanol fueling (Omitted)

연료전지 개발 필요성; "One of the most important technologies for the early 21st century" - Bill Clinton, "Not only to encourage research and development, but to provide tax credits to enhance the marketplace of hybrid and fuel-cell vehicles" - Bush. 연료전지 장점 - 에너지 변환 고효율(70%), 무/저공해 발전, 높은 에너지 저장력 (고용량), 시장환경 - 석유 자원 유한, 환경오염에 따른 무공해 에너지원 필요, Portable Device의 장시간 사용 Needs.(중략)

연료전지차 필요성; 환경오염 측면-지구 온난화 가속,이산화탄소 총량 규제, 자동차 이산화탄소 배출량(배출량의 27% 차지), 고 효율 동력 시스템 필요. 개발 방향; 해외 연료전지 전문회사와 공동개발 추진, 본격 양산 대비한 자체기술 개발, 국내부품 전문업체 육성, 연료전지 실용화 Project 등 적극 참여, 주요 자동차 회사와 주기적 정보교환 회의 실시(중략)

PEMFC의 스택은 MEA와 분리판 및 스택 기술의 결합으로 제조, MEA분야는 현재의 기술로 상용화가 충분하며 가격저감을 위해서는 생산기술과 시장확대가 필요함, MEA의 성능, 내구성 향상에 필요한 혁신적이 기술의 핵심을 이온전도막 임, 분리판은 스택기술과 소재기술의 결합으로, 요소기술적인 문제보다는 사업자의 출현으로 생산기술을 확보하는 것이 필수적임(중략)

o연료전지 시장은 기술의 경쟁력 확보에 따라 Market Potential이 큰 사업 분야임. o연료전지 사업이 활성화되기 위해서는 경제성과 안전성의 문제 때문에 연료전지용 연료변환장치의 기술개발이 필수적임. o연료변환장치의 활용 분야에 따라 적정 연료, 적정 촉매 선정 및 열전달 효율을 극대화하는 반응기 설계 필요. o연료전지 자동차의 경우 기술의 난이도 때문에 궁극적으로는 On-board fuel processor보다 On-site fuel processor에 의한 수소 공급 station의 형태가 바람직함. o정부주도하에 조직적이고 체계적인 연구개발 필요.

수소에너지 기술; 에너지는 국가의 안전 및 경제 사회발전을 이룩하는데 있어 절대적인 요소이자, 미래 산업을 유지하는 원동력이다. 기존의 화석연료를 대신할 신에너지 제조기술은 21세기 에너지안보 및 국가 경쟁력을 결정하는 중요한 요소기술이다. 장기적으로는 물로부터 수소를 제조하고 사용 후 다시 물로 돌아가는 이상적인 수소에너지 시스템이 기대된다.(중략)

In absorption system, the performance of the absorber is critical the overall system performance, size, and first-cost. The objective of this paper is to provide a comprehensive review of the significant effects that researchers have made to numerically analysis model the coupled heat and mass transfer process that occur during falling-film absorption and experimental researches. This study includes experimental work in the enhancement of absorption performance, the effect of the geometry of a vertical absorber, and the effect of configuration of absorption system. This paper is used to highlight key areas which need attention such as film ans vapor hydrodynamics, especially the non-periodicity, instability, and recirculatory motion of waves in the vertical absorber case.

Heat regenerator occupied by regenerative materials improves thermal efficiency of regenerative combustion system through the recovery of sensible heat of exhaust gases. By using one-dimensional two-phase fluid dynamics model, the unsteady thermal flow of regenerator with spherical particles, were numerically analyzed to evaluate the heat transfer and pressure losses and to suggest the parameter for designing heat regenerator. It is confirmed that the computational results, such as air preheat temperature, exhausted gases outlet temperature, and pressure losses, agreed well with the experimental data conducted from Chugairo. The thermal flow in heat regenerator varies with porosity, configuration of regenerator and diameter of regenerative particle. Assuming a given exhaust gases temperature at the regenerator outlet, the regenerator length need to be linearly increased with inlet Reynolds number of exhaust gases. It is considered that inlet Reynolds number of exhaust gases should be introduced as a regenerator design parameter.

이산화탄소 규제 대응 전략으로, 배출되는 온실가스를 분리, 회수, 처리하는 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 현재 이산화탄소 저감 연구는 공정개발 초기부터 이산화탄소 배출을 방지하거나 분리하기 쉬운 형태로 설계하는 방식으로 전환되고 있다. 그 예로 고온 순산소 연소 시스템이 제안되었다. 이는 $CO_2$를 가장 효과적으로 저감시키는 방법 중의 하나로 연소에 사용되는 산화제로 순산소를 사용하여 원료를 절감할 수 있고 산소를 사용하기 때문에 배가스 중에 질소분율이 감소하여 배가스에 의한 현열손실을 줄일 수 있으며 또한 배가스 현열을 회수하여 산소를 고온으로 예열시켜 에너지를 추가적으로 절감할 수 있다. 이를 위해 산소를 선택적으로 투과시켜 고순도 산소를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 산소제조 장치비를 절감할 수 있는 ITM (Ion Transport Membrane) 신소재 및 산소 투과 공정을 개발하고자 한다.

원자력 발전소에서 격납건물 계통의 건전성 유지는 냉각재상실사고(Loss of Coolant Accident: LOCA) 및 주증기관 파단(Main Steam Line Break : MSLB) 사고와 같은 설계기준사고 시 격납건물의 최대 온도/압력을 평가하는 격납건물 성능 평가는 격납용기 내에 방사능 물질을 효율적으로 가두어 방사능 피해로부터 공공의 안전을 확보할 수 있느냐 하는 관건이다.(중략)

본 연구의 대상인 자체발광 유리관은 밀봉된 유리관 내의 삼중수소에서 방출되는 베타입자와 유리관 내벽의 형광체와의 발광반응 메카니즘을 이용한 것이다. 자발광체는 삼중수소의 자연 붕괴와 형광체의 열화에 의해서 형광 효율이 감소되어 자발광체를 제조한 날로부터 지속적으로 휘도가 줄어들게 된다. 본 연구에서는 자발광체 제조 시 형광체의 열화를 최소화하기 위하여 형광체 열화에 영향을 미치는 요소인 온도, 온도 유지 시간, 공정 시 필요한 분위기를 다꾸지 방법에 의한 실험계획법으로 3인자 3수준의 교호작용을 고려하여 형광체의 음극선 발광 특성을 검토하였다.

AMBIDEXTER 원자력 시스템은 기존의 상용로와 다른 두 가지의 특징을 가지고 있다. 핵연료가 용융된 상태로 노심을 통과하면서 핵분열로 인해 발생한 열을 중간 열교환기를 거쳐 노심에으로 유입되고 일부는 우회하여 고온 화학 공정을 거쳐 핵연료 주입과 함께 노심으로 재순환 된다. 또한 노심이 특성이 다른 두 개의 격자를 기본으로 구성되어 핵분열 임계성을 유지하고 잠재 핵분열설 물질의 변환으로 인한 핵연료를 생성하여 핵분열물질 양을 일정하게 유지하여 핵적 자활성을 지니고 있다.(중략)

지금까지 전범위 시뮬레이터에 의해 이루어진 원자력 및 화력발전소에서의 운전원교육은 실제 발전소 주제어실과 유사한 상황을 전개한다는 장점을 가지고 있으나, 주요 계통 및 기기에 대한 설명을 위해서는 교과서를 공유하거나, 강사의 지식을 칠판에 서술하는 방법으로만 진행되어 왔다. 전력연구원은 이러한 교육을 상당부분 강의실 컴퓨터를 이용하여 수행할 수 있다는데 착안하여 강의실용 가상발전소 교육훈련 시스템(VRPLANT)을 개발하였다. VRPLANT는 3차원 웹(Web) 기술을 적용하여 발전소 건물, 건물내의 주요기기 등을 3차원 가상공간에서 구축하여 Navigation할 수 있도록 하였으며, 주요기기에 대해서는 엔지니어링 데이터베이스가 연동되어 있어서 이동 중에 특정 기기를 선택하면 P＆ID, 논리도면, 기술설명서 등을 참조해 볼 수 있도록 개발하였다. 또한 기기들은 모니터상에서 분해 및 조립이 가능하여 기기의 형태, 내부구조 및 동작원리 등을 용이하게 이해할 수 있도록 하였다.

국내에서는 현재 총 18기의 원자력발전소를 운전하고 있다. 2002년 6월 기준으로 원자력발전설비 용량은 총 14,716㎾로서 전체발전설비 용량의 28%를 차지하며 2001년 원자력 발전량은 58,222 백만㎾h로서 전체의 39%를 차지할 만큼 국내 에너지공급원으로서 큰 기여를 하고 있다. 원자력발전소가 향후에도 지속적으로 주요 에너지공급원으로서 역할을 수행하기 위해서는 무엇보다도 안전성에 대한 신뢰성을 확보해야 할 것이다.(중략)

Periodic safety review on Kori Unit 1 has been successfully done for the first time in Korea. 11 safety factors of the review were fully evaluated in accordance with the domestic legal system. Although it is the oldest nuclear power plant in Korea, Kori Unit 1 was found to have maintained good operating conditions and continuously enhanced its safety by implementing post-TMI action plans and other safety issues, such as replacing steam generators and process/control system. It can be therefore confirmed that safe operation of Kori Unit 1 is guaranteed until next periodic safety review. Nevertheless, some corrective action items were recommended to enhance further its safety level, such as equipment qualification, additional ageing management program, strengthening of some procedures related to administration and human factor. The results of PSR can be utilized for the continued operation beyond the design life as long as the plant safety is maintained and improved. Experiences of the PSR on Kori Unit 1 can be also applied to PSR on other plants.

Korea Electric Power Research Institute(KEPRI) had worked a comprehensive Plant Lifetime Management (PLiM) project for a CANDU plant in corporation with Korea Hydro and Nuclear Power(KHNP). The project had been performed to understand the aging status of major components screened from the plant and to address provisions for the continued operation over its design life. A feasibility of the continued operation was reviewed in the aspects of technology, economics, and regulatory environments. This paper introduces general approach of aging assessment, screening of critical components and an experience of aging assessment for an example of fuel channel that is the most critical component in CANDU plant.

일반적으로 원자력 관련 연구개발은 타 산업 및 사회에 미치는 파급효과가 크고, 참여 연구원 및 대중 안전에 대한 위험도가 높으며, 대규모의 투자비용이 요구되는 특성을 지니고 있다. 이러한 이유로 원자력 산업은 일찍이 품질보증 개념을 도입하여 원자력 시설의 안전한 이용을 도모하여 왔다. 최근에는 원자력 연구개발 분야에서도 연구결과의 신뢰도 확보 및 안전한 연구수행을 보장하기 위하여 품질보증 적용의 필요성이 강조되고 있다.(중략)

Because the Tissue Bound Tritium of food irradiates the organic tissues of a man during a longer time than the Tissue Free Water Tritium, we found the ratio of labile and bound hydrogen, which is the direct source of TBT concentration, in grain such as rice and barley. Tissue free water was extracted from rice and barley sampled, adjacent to Wolsung nuclear power plants of CANDU type, by freeze-drying. Tissue bound water was taken from some of the dried samples by high-pressure combustion. The other of the samples was washed by tritium-free water for 2-3 hours, and dried again by freeze-drying. Tissue bound water was taken again from some of the second dried samples by the combustion. The extracted tissue free and bound waters were distilled and TFWT and TBT concentrations of them were counted by a liquid scintillation counter. Through alternating washing, drying and combustion until the concentration of TBT would be constant, the tritium concentration existing as bound hydrogen was found. The ratios of labile and bound hydrogen of rice and barley were determined by TR concentration, initial TBT concentration and bound tritium concentration. The ratios of bound hydrogen of rice and barley were 0.55, 0.60 relatively.

전범위 복제형 시뮬레이터에 의해 이루어진 원자력 및 화력발전소에서의 운전원교육은 훈련원에게 실제 발전소 주제어실에서 운전한다는 인식을 시켜 실제감을 느끼게 한다는 면에서 장점이 있으나, 막대한 하드웨어 개발비용과 또한 동일 장소에 훈련원들이 모여야 한다는 공간적인 제약성을 가지고 있다. 이에 전력연구원은 3차원 웹기술을 접목하여 가상으로 주제어실을 개발하여 네트워크를 통하여 하나의 사이버 공간에서 공동으로 하나의 작업을 수행케 하는 Collaboration 기능을 탑재한 강의실용 가상주제어실 교육훈련 시스템(VRMCR : Virtual Reality Main Control Room)을 개발하였다. VRMCR은 3차원 웹(Web) 기술을 적용하여 공간을 이동하면서 버튼, 계기판, 경보판 등의 형상을 파악할 수 있으며, 주요 계기들은 시뮬레이터와 연동되어 있어서 특정 스위치를 조작하면 경보판의 울림, 계기판의 변화 등을 감지할 수 있도록 개발하였다. 또한 교육생들이 하나의 팀을 구성하여 네트워크상의 자신의 컴퓨터에서 각종계기의 조작 및 문제 상황 대처 방법을 학습할 수 있을 뿐 아니라, Cyber Glove, HMD 둥의 가상현실 장비를 이용하여 사용자로 하여금 한층 더 몰입감을 느낄 수 있도록 하였다.

Relatively high carbon-14 emissions, which occurred at PHWR Plant during 1998 and 1999, made the site staff to implement several operational improvements: 1) the frequency and volume of the moderator cover gas purging were reduced through increased $O_2$ additions to the cover gas, 2) the 'old' resin columns were not used during re-start of the reactor from outage, 3) efforts were made to minimize air ingress, 4) the maximum service time of moderator ion-exchange columns were restricted to about 80 days. Through the improvements, the carbon-14 emission from each PHWR reactor returned to the normal levels during the remainder of 1999 and during 2000. We carried out a special surveillance at W-1 and W-3 from September 2001 to August 2002 to properly evaluate ways to optimize the use of moderator ion exchange resins from a C-14 perspective. The surveillance showed that only data that provided an operational marker for deciding when to remove the IX-resin column is an observed increase in the C-14 stack emissions themselves. Also, it is shown that any increase over the rate of 0.4 Ci $month^{-1}$ for two consecutive weeks may be the indication for an ion-exchange resin column change, especially if the IX-resin column has been in service for more than 80 days.

대부분의 전기전자기기는 주 기능을 사용하지 않고 단지 전기 플러그만 연결된 상태에서도 수 와트 정도의 전력을 소모하는데 이를 대기전력이라고 한다. 대기전력은 전기전자기기의 급속한 보급확대와 사무자동화 및 홈 오토메이션의 가속화로 점점 국가적 차원의 주요 에너지 문제로 대두하게 되었다. 본 발표에서는 대기전력을 절감하기 위한 선진국들의 제도와 정책을 조사하고 대기전력 절감을 위한 일련의 과정에 대하여 기술하였다.

초전도케이블은 기존 상전도 케이블에 비하여 송전용량, 관로입지, 신뢰도, 포설의 유연성, 송전손실 및 환경측면에서 많은 장점을 지니고 있어서 향후 대용량 전력 수송 및 대도시와 같은 고부하 밀도 지역에의 전력공급 방안으로서 각광받고 있다.[1] 이러한 이유로 전 세계적으로 초전도 케이블을 개발하기 위한 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다.(중략)

알루미늄 및 그 합금은 가볍고 강도가 높으며, 내식성과 재활용성이 뛰어난 특성을 가지고 있어서 각종 구조물 및 부품의 경량화가 요구되는 분야에 급속하게 이용이 확산되고 있다. 특히, 고속전철, 지하철 등의 철도차량, 선박, LNG선 탱크, 건축 등은 물론이고, 알루미늄 엔진 및 차체개발로 경량화를 목표로 하는 자동차 산업에 확대 적용되고 있다.(중략)

본 논문은 안전해석 등에 사용되는 RETRAN-3D 등 최적해석 코드를 기반으로 하면서도 복잡한 하드웨어 없이 간편한 GUI (Graphic User Interface)를 이용하여 광범위한 발전소 과도상태를 해석하기 위한 다양한 기능을 통해 시뮬레이션 조작을 쉽게 할 수 있는 웨스팅하우스형 950MW급 최적 원전운전분석기 (Nuclear Plant Analyzer)를 다루고자 한다. WH형 950MW 원전 운전최적분석기는 기존의 단순한 Point Kinetics 모델이 아닌 정교한 3D 실시간 노심모델과 RETRAN 코드를 기반으로 하는 실시간 NSSS 열수력 모델 (ARTS)이 통합된 모델을 갖추고 있으며, 해당형식발전소 (WH 3 Loop PWR Plant : 고리 3,4호기, 영광1,2호기 원전)의 여러 가지 과도사고를 실시간으로 정상, 비정상, 비상운전 등으로 모의할 수 있도록 개발되었다. 모의결과 주요 과도 상태의 결과가 해석한 결과와 잘 일치하였으며, 해당형식 발전소 과도 분석이나 규제요원 훈련에 이용될 계획이다.

2승 저감 형태의 부하특성을 갖는 공조용 팬이나 물을 순환시키는 펌프를 구동하는 전동기는 일반적으로 전원전압을 직입하여 사용한다. 따라서 전원 주파수인 60Hz가 회전속도의 기준이 되어 4극인 유도전동기를 예를 든다면 기준속도가 1800[rpm]이 되며, 이 속도는 부하 조건과 관계없이 운전되면서 경부하 조건에서는 불필요한 에너지를 많이 소모하는 원인이 되어왔다. 이런 문제점은 부하에 맞추어 속도를 제어해 줌으로써 소모전력을 현격히 줄일 수 있는데 이를 위해 일반적으로 인버터를 사용한다. 그런데 인버터에 대해서는 KS 기준이 없어 개인별 또는 기업체별로 가지고 있는 평가기준을 활용하여 인버터를 개발해 왔다. 이에 본 논문에서는 인버터 보급을 촉진시키기 위한 관련 정책을 분석하고 인버터에 대한 기술기준을 제시하여 인버터 평가기준을 보급하고자 한다.

청정석탄이용기술개발의(CCT : Clean Coal Technology) 일환으로 차세대 발전방식으로 유력시되고 있는 기술인 석탄가스화발전기술(IGCC), 석탄가스화 연료전지(IGFC)등에서 고온건식탈황은 필수요소기술이다. 고온건식탈황기술의 핵심기술은 탈황제개발고 공정기술개발로 나누어 볼 수 있다. 탈황제개발은 국내고유 탈황제개발 연구가 진행 중에 있고 유동층과 고속유동층에 적합한 탈황제를 kg단위로 성형하여 공정개발에서 반응특성 실험을 하였다.(중략)

IGCC 가스터빈의 연료로는 주로 CO와 H$_2$ 가연성분이 대부분인 석탄과 중사유 가스를 사용하며, 발열량은 천연가스의 1/5~1/10정도이다[1]. 이러한 증발열량 가스연료는 기존의 천연가스나 석유를 연소연료로 사용한 발전시스템에 그대로 적용되어 사용하는데는 무리가 따른다. 이는 천연가스나 석유에 비해 중, 저발열량의 연소특성이 매우 다를 수 있기 때문이다.(중략)

폐기물을 대상으로 하는 가스화공정은 환경문제와 에너지효율 문제에 동시에 접근할 수 있는 공정으로서 기존의 연소반응에 근거한 공정들을 점차 대체할 것으로 예측되고 있으며 많은 연구와 기술개발이 현재 진행되고 있다. 가스화용융 기술의 장점은 고유황, 고회분의 저급 석탄, 정유공장 부산물 및 도시폐기물까지도 강화되는 환경규제치를 만족하면서 깨끗한 에너지원으로 활용할 수 있다는 점이며, 발생된 고열량 생성가스의 정제를 통해서 연료로서 재활용이 가능하다는 것이다.(중략)

가스터빈 복합발전은 우리나라 총 발전설비 용량의 약 25%를 차지하고 있다. 따라서 이들 가스터빈의 안정적인 운전을 위한 연소관리기술의 개발이 필요하며, 특히 발전설비의 대기오염물 배출기준이 점차 강화됨에 따라 가스터빈의 저NOx 연소 운영기술의 확보가 필수적이다. 국내에는 서인천복합, 신인천복합, 울산복합 및 보령복합 발전소 등에 건식 저 NOx 연소기가 설치되어 운영 중에 있으며 신규 건설중인 복합발전소에는 모두 이들이 설치될 예정이다.(중략)

가스화 용융 기술은 주로 에너지 분야에 적용, 개발되어 온 기술로 폐기물의 에너지화라는 이론 연구에 머물러 왔지만, 최근에서야 효과적인 폐기물 이용을 위한 공정의 개발을 중심으로 발전되어 왔으며, 향후 연소반응에 근거한 공정을 점차 대체할 것으로 예측되고 있다. 폐기물을 대상으로 하는 가스화 용융 기술은 특히 환경 문제와 에너지 문제를 동시에 접근할 수 있는 것으로 가스화 공정을 거쳐 발생되는 생성가스에 포함된 유해 성분이 적고, 저급 에너지를 연료 가스나 연료유 둥의 고급에너지로 전환이 가능한 기술이다.(중략)

본 연구센터에서는 폐기물의 무해화 처리 및 합성가스 제조를 통한 에너지화를 목적으로 가스화용융시스템의 개발을 진행 중에 있다. 현재까지 개발된 가스화용융시스템은 분류층(Entrained bed) 방식의 가스화용융로를 핵심장치로 하고 있으며, 폐유, 중질잔사유, 액상슬러리등의 액상폐기물과 건조하수슬러지, 소각재등의 입자상 폐기물을 대상으로 개발되었다.(중략)

석탄가스화 생성물에서 발생하는 미량의 유황가스를 정제하기 위해서는 먼저 석탄가스화에서 발생하는 미량의 유황가스의 분석이 필요하다. 이러한 초미량 분석을 위한 기기들은 현재 시중에서 너무나 고가로 판매되고 있기에 본 연구에서는 비교적 저렴하고 절차가 간단한 분석방법을 개발키로 한 동기가 부여되었다.(중략)

폐기물이란 쓰레기ㆍ연소재ㆍ오니ㆍ폐유ㆍ폐산ㆍ폐알칼리 등 사람의 생활이나 사업활동에 필요 없게 된 물질을 말하는 것으로, 쓰레기와는 엄밀한 의미로는 구분되지만 일반적으로는 버리는 것은 모두 폐기물이라고 볼 수 있다. 폐기물은 발생 주체에 따라 생활폐기물과 사업장폐기물로 구분되는데, 사업장폐기물은 사업장에서 발생되는 폐기물로 구성물질은 업종과 생산공정에 따라 다양하다.(중략)

국내 산업체에 열병합 또는 발전용 보일러로 보급되어 있는 순환유동층 연소로는 저렴한 연료비와 높은 열효율, 탁월한 공해저감효과를 나타내는 장점을 가지고 있으나 순환유동층 연소로의 운전기술은 체계적으로 정리된 지침이 마련되어 있지 않으며, 이러한 기술정보의 부재가 신규보일러의 보급에 장애가 되고 있다.(중략)

한국에너지기술연구원에서는 국내에서 개발된 연소배가스 처리기술의 상용화를 위한 실증용 설비구축 사업이 2002년부터 2005년까지 4년 동안 정부의 지원으로 추진 중에 있다. 본 사업은 시간당 1.0톤의 석탄 연소가 가능한 순환 유동층 연소보일러 및 부대 장치를 이용하여, 10,000 Nm$^3$/hr의 연소 배가스를 공급할 수 있는 설비와 개방형 실험실을 구축함과 동시에 전문가 집단에 의한 기술지원체계를 확립하는 것이 최종 목표이다.(중략)

이산화탄소를 줄이기 위한 대책으로 국가 간 기후변화협약이 1992년 6월에 유엔환경개발회의에서 채택되었고 그 후속조치로 1997년 12월 교토에서 OECD 국가들에 대한 선진국 의무를 강화하는 교토의전서가 채택되기에 이르렀다. 국내의 의무부담 적용이 예상되는 2012년에는 국내 이산화탄소 예상 발생량 189백만 탄소톤 중 상당량의 탄소톤을 감축해야 할 것으로 추정된다.(중략)

산업체 소각로의 고온 배가스에는 소각물질의 특성에 따라 다양한 성분의 오염물질이 함유되어 있다. 고온 소각배가스의 후처리를 위하여 배가스냉각용 열교환기가 사용되고 있다. 그러나, 소각로 열교환기의 입구와 전열면에 파울링 현상이 발생하여 열교환기의 전열성능이 감소하고 또한 심한 경우, 유로면적이 줄어들어 통풍저항이 증대된다.(중략)

여과포 표면상에 도달하는 입자의 농도를 낮추거나 균일하게 유지시킬 경우, 부착된 입자층 두께의 성장으로 인한 압력손실의 증가율을 줄일 수 있고 이로 인하여 탈진 주기 또한 감소시킬 수 있다. 탈진 조작의 저감으로 인하여 여과포의 수명 증대로 여과포의 교체 시기를 연장시킬 수 있으므로 여과포 집진장치의 운전 및 유지 보수비의 저감을 이룰 수 있다.(중략)

하수슬러지로부터 재활용 가스 에너지를 얻을 수 있다. 슬러지 가스화의 공정 개발을 위해서는 초기에 휘발분이 방출되는 열분해 단계의 거동이 매우 중요하다. 열분해 생성물(가스, 타르, 촤 등)의 수율은 열분해 조건(가열속도, 체류시간, 온도, 압력, 가스분위기)뿐만 아니라 연료입자의 물리적 구조에 따라 좌우된다. 석탄의 경우에는 열분해과정에서 휘발분의 수율에 대한 상관식들이 많이 제시되었다.(중략)

본 논문은 산업체에서 발생하는 휘발성 유기물질을 연소하는 직접연소기술에 선회연소 개념을 접목하여 개발된 Cyclonic recuperative thermal oxidation system의 연소성능 실험 결과이다. 기존의 recuperative system의 열효율이 75%로 regenerative thermal oxidation보다 낮아 운전비가 많이 소요되는 단점을 극복하기 위해 기존의 연소실에 cyclone 연소시스템을 적용하여 고효율화 시키고자 하는 것이 핵심이다.(중략)

에나멜 도장장치의 건조 과정에서는 유해한 VU가 다량 배출된다. 이 VOC 가스는 촉매연소를 통해 완전 소각될 수 있으며, 소각되는 과정에서 발생된 열은 공정에 다시 사용할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 기술적 특성을 이용하여 환경개선과 에너지 절감 효과가 뛰어난 에나멜 도장장치를 개발하였다. 이를 위한 기초 연구로서 촉매의 VOC 가스에 대한 연소 특성 및 성능 평가와 수치해석이 수행되었다. 연구 결과에 의하면, 고온에서 VOC에 대한 금속 촉매 폼의 성능은 우수한 것으로 나타났으며, 건조 과정이 효율적으로 진행되기 위해서는 재 순환 가스 공급량 및 건조 가스 흡입량의 정밀한 조절이 가능한 구조로 설계되어져야 함을 보여 주었다.

산업이 발전하고 생활수준이 향상됨에 따라 전력소비량은 증가하고 있으며, 이를 충족시키기 위하여 국내의 발전설비도 매년 지속적으로 증설되고 있다. 국내의 에너지원별 발전설비 중에서 화력이 차지하는 비중은 2002년 6월 현재 64.6%이고, 화력발전의 연료로 사용되는 화석연료는 다량의 대기오염물질 배출의 원인이 되고 있다.(중략)

This paper presents the applicability of low caloric synthetic gas from coal gasification to a gas engine system. A commercial LPG engine is modified to use the low caloric synthetic gas from coal gasification as the gas engine fuel. The modification is focused on the fuel supplying system, which includes air flowrate adjusting orifice, gas mixer, vaporizer, preheater, regulators, and fuel tank. The electrical system and others for the alternative fuel are also redesigned and replaced. From the results of engine performance data, we have demonstrated that the engine modified by using coal gasification gas is well operated from idle to wide open throttle conditions although the engine power is somewhat reduced relative to LPG fueled engine. This paper addresses the need to determine the practical potential for such a concept and to identify further research and development efforts that may be necessary.

본 연구의 목표는 현재 복수기의 운전상황을 반영한 열유동 해석을 수행하여 저압터빈후드 온도의 좌우 편차가 발생하는 원인을 분석하는 것이다. 그러나 실제 복수기가 기하학적 형상이 복잡하고, 운전조건의 명확한 설정이 어려우며, 또한 수치해석에도 포함되는 오차 등을 고려하면, 단순히 현재의 운전조건 만을 반영한 해석에 의하여서는 원인의 규명이 어렵게 된다.(중략)

1970 - 1980년대에 OPEC의 담합에 의한 오일쇼크로 초유의 어려움을 겪으며 자원수입국들은 화석 연료를 대신할 수 있는 대체에너지개발에 많은 노력을 기울여 왔다. 그 결과 지역 및 나라별로 특성 있는 대체에너지개발이 상당한 발전을 거듭하여 전체에너지 사용량의 10% 이상을 대체에너지로서 충당하고 있는 나라도 있다. 게다가 1990년대에 와서는 화석연료사용으로 인한 전 세계적 환경파괴문제가 대두되면서 단순한 화석연료의 대체가 아닌 환경친화적인 에너지의 개발 및 사용이 필요하게 되었다.(중략)

우리나라의 에너지 수요면에서 살펴보면 가정 및 상업부문은 냉난방, 급탕용 에너지수요의 급증으로 높은 증가율을 보일 전망이다. 냉난방, 급탕용 에너지수요는 10$0^{\circ}C$ 미만의 비교적 중저온이며, 이러한 열수요에 대해 수백도에서 천도 이상의 온도를 얻을 수 있는 화석연료의 연소에 의해 공급하는 것은 에너지ㆍ환경면에서 불합리하다. 또한 도시지역내에서 외부로 배출되고 있는 각종 온도의 열에너지는 도시환경의 저해하고 있어, 에너지절약과 도시환경을 위해 미활용에너지의 이용에 대한 관심이 증가하였다.(중략)

열분해를 이용한 폐기물의 처리가 여러 유해물질을 저감시킬 수 있다는 기대감으로 국내에서도 열분해를 이용한 폐기물 처리 관련 연구가 많이 진행되고 있다. 아울러 폐기물을 열분해 한 후에 산소를 공급하여 가스화와 동시에 잔재를 용융시키는 열분해 가스화 용융이나 예열공기와 혼합하여 고온으로 연소시키면서 잔재를 용융하는 열분해 연소 용융 등의 방식이 개발되면서 다이옥신과 소각재의 발생을 차단하는, 환경적으로는 제로 에미션(zero-emission)에 근접하는 기술에 대한 관심도 높아지고 있다.(중략)

최근 지구온난화 문제와 관련하여 국제적으로 이슈가 되고 있는 $CO_2$ 저감 및 처리기술 중에서 연소 후 처리가 아닌 신개념 연소기술로서 NO$_{x}$가 배출되지 않고 $CO_2$의 고농도 원천분리가 가능하여 새로운 연소 및 발전기술로 부상하고 있는 매체순환식 가스연소기술(Chemical-Looping Combustion Technology, CLC)에 대한 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다.(중략)

본 연구는 폐기물로부터 CO와 H$_2$가 주성분인 합성 가스를 얻는 방법에 대한 것으로, 주요 반응으로는, 폐기물 내의 탄소, 수소 성분과 외부에서 공급된 산소와의 발열반응인 부분연소 반응과 부분 연소 반응에 의해 생성된 이산화탄소와 물이 미 반응 탄소와의 흡열 반응인 가스화 반응으로 구성된다.(중략)

현재, 각종 산업공정에서 발생하는 부생가스, 도시폐기물, 폐플라스틱, 바이오매스 등의 미활용 에너지원이나 석탄, 폐유 등을 가스화 혹은 열분해 하여 합성가스를 발생시켜 재활용하려는 연구가 활발히 진행하고 있다. 합성가스는 공업적으로 중요한 에너지원 및 화합물을 제조하는 가장 기초적인 반응가스인데, 합성가스를 제조하는 방법 중 가장 잘 알려진 천연가스 개질반응 이외에도 열분해/가스화 반응공정을 통해 제조되기도 한다.(중략)

용융탄산염형 연료전지(MCFC)는 고효율의 환경친화성 발전시스템으로서, 더욱이 석탄가스를 연료로 사용할 수 있다는 점에서 전력사업용 발전시스템으로서 우리나라를 포함 각국에서 개발이 진행 중에 있다. 그러나 장래 이 MCFC는 하나의 발전시스템으로서 마이크로가스터빈 등의 소형 분산전원과의 경쟁관계에 놓이게 될 것이며, 따라서 적정규모의 경제성 및 신뢰성을 요구받게 될 것이다.(중략)

Direct methanol fuel cells (DMFC) employing proton exchange polymer electrolyte have recently gained considerable interest because of their attractiveness as the power source for electronic devices or vehicular applications. However, it suffers from the fuel crossover and its impact on cathode operation and the consequent penalty in system energy efficiency. Efforts to circumvent the methanol crossover in DMFC have been made basically along three different strategies.(Omitted)

일반적으로 연료전지에는 알카리형(AFC)과 인산형(PAFC), 고분자형 연료전지(PEMFC) 등과 같이 비교적 저온에서 동작되는 연료전지와 고온형으로 $650^{\circ}C$에서 정온 동작되는 용융탄산염형 연료전지(MCFC)와 운전온도가 약 500~100$0^{\circ}C$로 폭넓게 적용될 수 있는 고체산화물 연료전지(혹은 고체전해질 연료전지, Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)가 있다.(중략)

MCCB (Molded Case Circuit Breaker)는 절연 용기 (molded case) 내에 개폐기구, 트립(trip)장치 등을 일체로 조립한 것으로, 과부하 및 단로 등의 이상 상태시 자동적으로 전류를 차단하는 기기이다. 오늘날 고도 정보화 사회에서는 안정된 전력공급이 요구되고 있으며, 기술의 고도화를 배경으로 소형화, 신뢰도 및 경제성 향상이 도모되고 있다. 이와 함께, MCCB는 전력 공급장치분야 뿐만 아니라, 산업분야 전반에 걸쳐 매우 광범위하게 적용되고 있다.(중략)

기후변화협약 제3차 당사국총회(1997. 11)에서 채택된 교토의정서의 핵심은 온실가스(주로 이산화탄소)를 상품으로 거래할 수 있는 유연성 체계의 도입으로, 현재 기후변화협약에서는 지구환경 보호 그 자체에서 벗어나 자국의 경쟁력과 경제활동 보호를 위한 경제협약으로 발전되고 있으며, 선진기술 확보여부에 따라 협상의 우위가 좌우된다.(중략)

화석연료의 연소로 생성되는 $CO_2$는 지구온난화의 주범으로, 대부분 화력발전 등 에너지 산업에서 발생되는 배가스로 대기 중에 방출되고 있으며, 많은 나라들이 규제를 정하고 있다. 우리나라도 선진국과 같이 2008년부터 자발적 의무를 부담할 것을 요구하는 등 국제적인 요구가 증대되고 있다.(중략)

$CO_2$ 의 배출로 인한 지구 온난화 진행을 막기 위하여 국제사회의 노력이 계속되고 있는 가운데, 일련의 기후변화 협약에 대한 기술적 대응수단으로써 $CO_2$ 저감 기술 확보의 중요성이 증대되고 있다. 우리나라도 향후 예상되는 $CO_2$ 배출 저감의무 부과에 대비하여야 할 것이며 발전부문과 같은 대규모 $CO_2$ 배출시설에서의 개선이 우선적으로 이루어져야 할 것이다.(중략)

급속한 경제성장과 산업발달로 인해 국내외 에너지 소비량은 매년 크게 증가하고 있으며 이에 따라 화석연료의 사용도 증가하는 추세이다. 연소반응을 통한 화석연료의 사용은 GHG 중 가장 큰 요인인 $CO_2$를 배출한다. 따라서 막대한 양으로 배출되고 있는 $CO_2$ 발생을 억제하기 위하여 다양한 이산화탄소 고정화 기술이 연구 중에 있다. 그 중에서 경제성이 있고, 환경친화적이며 대량의 $CO_2$를 안정적이고 영구적으로 처리할 수 있는 기술로 주목되고 있는 연구가 광물질을 이용한 $CO_2$ 미네랄 Carbonation 처리기술에 대하여 반응특성을 고찰하였다. 대상 광물질로 Ca 보다 $CO_2$ 처리 시 친화적인 것으로 알려진 Mg가 많이 함유된 Silicate 계열의 사문석(Serpentine[Mg$_3$Si$_2$O$_{5}$(OH)$_4$])을 대상으로 Carbonation 반응특성을 실험을 통하여 고찰하였다. 실험은 TGA를 이용한 분석실험과 200cc 급 Autoclave를 이용한 $CO_2$의 직접주입실험을 수행하였다. TGA분석과 200cc 급 Autoclave를 이용한 실험을 통해서 Serpentine 의 경우 실험에서 정한 운전조건에서 $CO_2$와의 Carbonation 반응에 적합한 물질로 판단된다는 결론을 도출하였다.

BaTiO$_3$ 분말을 Ba(OH)$_2$ㆍ8$H_2O$와 아나타제형의 TiO$_2$ㆍx$H_2O$를 이용하여 수열합성법에 의해 제조하였다. Autoclave 반응기를 이용한 본 실험의 경우, BaTiO$_3$ 분말을 생성하기 위해 반응온도, 용질의 농도 등과 같이 BaTiO$_3$ 합성에 관여하는 반응변수를 변화시켜, 각각의 실험조건이 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다 수열합성법에 의해 합성된 BaTiO$_3$의 전화율은 온도와 농도 증가에 따라 높아지는 현상을 보였으며, 열역학적으로 계산된 최대 전화율에 접근하였다. 또한 반응온도와 농도의 증가에 의해 생성된 BaTiO$_3$는 균일한 입도 분포와 구형에 가까운 형상을 나타내었다. 따라서 농도를 높이는 조건이 전화율과 생산성을 모두 높일 수 있는 방법이라는 것을 확인할 수 있었다.

지구 온난화로 인한 지구시스템 변화의 불확실성을 최소화하기 위한 방편으로 세계는 기후변화협약 등 다양한 자구책 마련에 급급하다. 기후변화협약에서는 대기 중 온실파스 농도 안정화를 목적으로 선진국의 역사적 책임에 따른 선도적 역할, 개도국의 특별한 사정존중, 지속 가능한 성장보장 등을 원칙으로 규정하고 산업선진국에는 이산화탄소 저감의무가 주어졌으며, 개도국 중 특히 한국이나 멕시코와 같이 경제발전이 어느 정도 이루어졌고 이미 OECD에 가입한 나라들에 대해서는 이러한 압력이 보다 가시화 될 것으로 보인다.(중략)

실험실규모(0.5Nm$^3$/hr)의 이산화탄소 연속흡수분리장치의 실험결과를 바탕으로 Bench규모(5Nm$^3$/hr)의 이산화탄소 연속흡수분리장치 설계하였다. MEA용 이산화탄소 연속흡수분리 장치를 4개의 흡수탑과 2개의 탈거탑을 연결하여 각각 독립적으로 실험할 수 있도록 장치를 제작하고 실험변수에 따른 이산화탄소의 흡수분리효율을 측정하였다. 설치된 실험장치에 대하여 주어진 실험범위에서 실험한 결과, 이산화탄소 제거율이 45~100%에 존재함을 확인하였다. 실험결과와 설계기준을 고려한 scale-up factor는 설계결과와 실험결과를 종합하였을 때, 각각 1.00~1.85인 것으로 산출되었다.

일반적인 연구개발투자 사업은 기술개발 단계에 머물러 현실 적용을 통한 부가가치 창출에 어려움을 겪어왔다. 기술개발이 단순히 연구에서 그칠 것이 아니라 보다 현실적인 결과 도출을 유도하기 위해서 상용화 및 해당 수요 산업에 대한 체계적인 접근이 요구된다. 본 연구에서는 현재 진행중인 국가 지원 R&D 사업을 대상으로 해당 대상의 구체적인 수요산업을 파악하고 기술제품산업연관분석이라는 개념에서의 접근을 통해 기술개발지원의 체계적 사용화 전략에 대한 기초 정보를 제공한다.(중략)