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사이클론 desander의 inner-inlet 형상 변화에 의한 입자 제거 효율 변화 분석
안성율(Seongyool Ahn),박영수(Yeongsu Park),홍세윤(Seyoon Hong),박종혁(Jonghyeok Park),이명옥(Myungok Lee),성호진(Hojin Sung) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
온실 가스 문제는 전 세계적으로 해결해야 하는 숙제이며, 모든 국가에서 이를 규제하기 위한 움직임을 가져가고 있다. 하지만, 탄소 기반의 산업 체계가 구축된 현 시점에서 완전한 탈탄소 사회 사이를 연결할 수 있는 최소한의 온실가스를 배출하는 기술의 개 발 또한 필요하다. 자원의 고갈 문제를 겪었던 석유의 경우, 셰일 오일 기 술의 개발로 향후 에너지 페러다임의 전환까지 자원 고갈 문제를 해결할 수 있게 하였다. 본 연구에서는 셰일 오일 추출 과정에서 FWKO 앞단에서 고체 형상의 불순물을 제거하기 위한 Desander의 내부 유도에 inner-inlet을 추가함에 따라 입자 크기에 따른 분리 효율을 분석하기 위하여 FLUENT를 이용하여 전산 수치해석을 진행하였다. 전산 수치해석의 모델 검증을 위해서 기존 논문의 데이터를 이용하였으며, 주요 형상 변수에 따른 입자 제거 효율을 점검하였다.
안성율(Seongyool Ahn),박영수(Yeongsu Park),홍세윤(Seyoon Hong),박종혁(Jonghyeok Park),이명옥(Myungok Lee),성호진(Hojin Sung) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
온실 가스 규제로 인한 산업 기반 대전환에 따라 탄소 기반의 기존 산업에서 수소 기반의 산업으로 전환되는 과도기에 접어들고 있으나, 이러한 변화는 많은 시간과 경제적 문제를 해결해야 한다. 이러한 과도기에서 기존 탄소 기반의 산업계를 효율적으로 활용하는 문제를 잘 해결해야 하며, 탄소 기반 자원의 고갈 문제 역시 해결해야 한다. 셰일 오일 기술은 이러한 탄소 기반 산업의 자원 고갈 문제를 해결할 수 있는 방법의 하나로 많은 연구가 진행되고 있으나, 국내 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 셰일 오일 추출 과정에서 FWKO 앞단에서 고체 형상의 불순물을 제거하기 위한 Desander의 배출수를 재순환하여 사이클론 하단부에 직접 분사하여 , 내부 vortex 형성 및 입자 분리 효율이 어떻게 변화하는지에 대한 연구를 FLUENT를 이용한 전산 수치해석을 통하여 진행하였다. 전산 수치해석의 모델 검증을 위해서 기존 논문의 데이터를 이용하였으며, 주요 형상 변수에 따른 입자 제거 효율을 점검하였다.
미활용 바이오매스 고형연료화 공정 개념 설계 및 경제성평가 연구
박종혁(Jonghyeok Park),안성율(Seongyool Ahn),박영수(YeongSu Park),성호진(Hojin Sung) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
기후변화로 인해 탄소 중립과 저탄소의 관심과 중요성이 대두되고 있다. 탄소 저감을 위한 대안 중 하나로 신재생에너지로, 생산 에너지 중 신재생에너지의 비중을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 다양한 연구를 통해 신재생에너지가 갖는 높은 에너지비용이 감소하고 있음에도 원자력, 석탄 및 LNG유래의 에너지 비용에 비하면 높은 실정이다. 현재 기술의 발전과 환경 비용 증가로 인해 독일, 일본, 미국 둥의 일부 선진국을 시작으로 그리드 패리티 (Grid Parity)가 달성되고 있다. 이에 반해 동남아시아 등의 개발도상국에서는 화석연료로부터 신재생에너지로의 전환에 현실적인 문제가 따른다. 이에 본 프로젝트는 동남아시아의 주요 산업인 농업으로부터 발생하는 폐 바이오매스의 고급 연료화 설비 구축 연구를 수행한다. 목표 설비의 현지 사업 타당성을 분석하기 위해 공정의 개념 설계와 경제성평가를 실시하였다. 고형연료화 공정은 반탄화 공정으로 선정하였으며, 이에 따른 개념 설계 및 H&MB 계산 결과를 활용하여 경제성평가와 비즈니스모델 개발을 수행하였다.
김유환(Yu Hwan Kim),안성율(Seongyool Ahn),홍세윤(Se Yoon Hong),성호진(Ho Jin Sung) 한국환경에너지공학회 2022 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2022 No.2
화석연료의 사용 중가로 인하여 지구온난화현상이 가속되고 있으며 온실가스 배출이 점진적으로 중가함에 따라 화석연료를 대체할 수 있는 신재생 에너지 개발의 필요성이 증가하고 있고 이 는 미래 21세기 신성장 동력원이다. 우리나라의 경우, 바이오매스 부존자원을 최대한 활용한 예너지 생산 연구가 절실 히 요구되며 이룰 통해 국내 경제의 혁신성장을 견 인할 수가 있다. 따라서 바이오매 스는 향후 에 너지문제 롤 해결할 수 있는 차세대 에 너 지원으로 각광받고 있다. 또한, 제 13차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP13) 에 서 채 택된 ‘발리 로드맵'올 계기로 인하여 온실가스 감축문제는 선진국이 나 개도국을 막론하고 더 이 상 미룰 수 없는 온 인류의 생존과제가 되었다. 이러한 배경에서 베트남의 사탕수수껍질(바가스)의 미활용 농업부산물을 이 용하여 반탄화실중설비를 통하여 반탄화 후 연소로에서 연소하여 증기를 생산하여 중기 터 빈을 통하여 전력을 생산하고 난방 및 냉방을 동시에 수행할 수 있는 삼중열병합발전에 대한 기술을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 베트남의 미활용 농업부산물인 사랑수수껍질(바가스)을 이용하여 바이오매스 고형연료를 생산하고자 이 에 필요한 요소기술인 전처리기술(바이오드라잉), 성형기술 반탄화공정기술 그리고 전 체 공정을 연결하는 실증플랜트를 제작 운영하고, 더불어 고품질, 고효율의 바이오매스 고형연료를 생산하는 반탄화실중시스템 기본설계를 완료하였다. 향후 동남아시 아의 미 활용자원을 활용한 바이오매 스 고형 연료를 생산하여 미래 대한민국의 먹거리산업을 창출할 가능성을 확인하고자 한다.