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석탄 IGCC 플랜트 성능예측을 위한 공정모델 기술개발
유정석(Jeongseok Yoo),백민수(Minsu Paek),김유석(Youseok Kim) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.5
The optimal operation condition of gasifier is one of the most important parameters to increase efficiency and reliability in IGCC plant besides key design condition. But, the gasifier process providers are protective with information on process design and optimal gasifier design conditions. So, the most process studies in the engineering company for gasification plant have carried out to look for key parameters and optimal design conditions using several prediction methods and demonstration test. The predicted performance using Aspen Plus provide net plant efficiency of 41~42% and net electric power of 302MWe.
유정석(Yoo, Jeongseok),김유석(Kim, Youseok),백민수(Paek, Minsu) 한국신재생에너지학회 2013 신재생에너지 Vol.9 No.3
The gasification process has developed to convert coal into the more useful energy and material since decades. Despite the numberous design of ones, entrained flow gasifier of the major companies has had an advantage on the market. Because it has a merit of full-scale and high performance plant. In this paper, the gasification technologies of GE energy, Phillips, Siemens and Shell have been reviewed to compare their characteristics and a high performance gasification process was suggested. And the simulation model of gasifiers using Aspen Plus offered the quantitative comparison data for difference designs. The simulation results revealed the poor performance of the slurry feed than dry design. The corresponding cold gas efficiency of 77% is much lower than the 80.3% for the dry feed cases. The exergy analysis of the difference syngas quenching system showed that chemical quenching is superior to another. The results of analysis recommend the two stage gasifier with dry multi-feeder as the energy effective design.
장기간 스테로이드를 사용한 청소년기 중증 근무력증 환자에서 발생한 골다공증성 다분절 흉요추부 압박골절에 대한 테리파라타이드(Teriparatide) 치료
유정석(Jeongseok Yu),이창욱(Chang-Yk Lee),유정근(Jungkeun Yoo) 대한정형외과학회 2024 대한정형외과학회지 Vol.59 No.2
중증 근무력증은 신경근 접합부의 자가항체에 의해 근육의 감소 및 파괴를 일으키는 자가면역 질환으로, 스테로이드가 일차 면역억제 치료제이다. 스테로이드는 면역체계에 영향을 미쳐 대부분의 중증 근무력증의 아형에서 효과를 보이므로 유지 치료를 위해 장기간 사용하는 경우가 많고, 그로 인한 골밀도 감소 및 골절 위험성 증가 등 부작용이 발생할 수 있다. 저자들은 중증 근무력증을 진단받은 후 장기간 스테로이드를 사용 중인 18세 여환에서 외상없이 발생한 골다공증성 다분절 흉요추부 압박골절에 대하여 테리파라타이드(teriparatide)를 이용하여 만족할 만한 치료 결과를 경험하였고, 청소년기 중증 근무력증 환자에서 장기간 스테로이드 사용으로 인해 발생한 골다공증성 다분절 흉요추부 압박골절과 치료는 문헌상 보고된 바가 없기에 이를 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다. Myasthenia gravis is an autoimmune disease in which autoantibodies affect the neuromuscular junction, leading to muscle loss. Steroids are the primary immunosuppressive treatment for this condition. Since steroids affect the immune system and are effective in most subtypes of myasthenia gravis, they are often used for long-term maintenance treatment. This increases the probability of steroid-associated side effects such as decreases in bone mineral density and increased risk of fractures. The authors successfully treated an 18-year-old female who had been using steroids for a long time after being diagnosed with myasthenia gravis using teriparatide for osteoporotic multi-segment thoracolumbar compression fractures that occurred without trauma with satisfactory outcomes. Since there have been no reports of osteoporotic multi-segmental thoracolumbar compression fractures and treatment in juvenile myasthenia gravis patients caused by long-term steroid use, we report this case along with a review of the literature.
300MW 급 IGCC Power Plant CO<sub>2</sub> 제거공정의 Case Studies 및 Plant 성능 영향 분석
전진희(Jeon, Jinhee),유정석(Yoo, Jeongseok),백민수(Paek, Minsu) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
300MW 급 태안 IGCC 가스화 플랜트 및 기존 발전소에 CCS 를 설치할 경우에 대해 기술 타당성 검증을 목적으로 CCS 모델링을 수행하였다. CCS Case Studies 는 플랜트 운전부하에 따른 CO₂ 제거율, H₂S 제거율, 소모동력 범위 등 플랜트 성능을 예측할 수 있다. Case Studies 결과를 활용하여 설계된 CCS 설비 용량이 운전범위에 적합한지를 판단할 수 있고 과잉 설계되었을 경우 플랜트 건설비를 절감할 수 있다. IGCC 가스화 플랜트에서 생산되는 합성가스의 CO₂ 분압, 목표 CO₂ 제거율, 경제성을 기준으로 적합한 CCS 공정을 판단한 결과 Selexol 공정이 선정되었다. Selexol 공정은 고압, 고농도의 산성가스 제거에 적합하며 다른 물리적 용매인 Rectisol 공정에 비해 건설비용이 경제적이고 화학 흡수제인 아민과 비교하여 운전 온도 범위가 넓다. CO, H₂O 를 CO₂, H₂ 로 전환하는 Water Gas Shift Reaction (WGSR) 공정은 Co/Mo 촉매 반응기로 구성되었고 Selexol 공정은 H₂S Absorber, H₂S Stripper, CO₂ Absorber, CO₂ Flash Drum 로 구성되었다. WGSR+Selexol 모델링은 Wet Scrubber 후단의 합성가스 (40.5 bar, 136{sim}139?C) 를 대상으로 하였다. WGSR+Selexol 공정 운전 조건 변화 [Process Design Case(PDC), Equipment Design Case(EDC), Turndown Design Case(TDC)] 에 따른 플랜트 모델링 결과를 비교분석 하였다. 주요 분석 내용은 WGSR 설비에서의 CO 의 CO₂ 전환 효율, Selexol 설비에서 CO₂ 제거 효율, H₂S 제거 효율이다. 모델링 결과 WGSR 설비에서의 CO 의 CO₂ 로의 전환율 99.1% 이상, Selexol 설비에서 CO₂ 제거율은 91.6% 이상, H₂S 제거율 100%이었다. CCS 설비 설치에 따른 플랜트 성능 영향을 분석하기 위해서 CCS 설비의 Chiller, Compressor, Pump 소비동력을 계산하였다. 모델링 결과 Chiller 는 2.6~8.5 MWth, Compressor 는 3.0~9.6 MWe, Pump 는 1.4~3.0 MWe 범위 이었다. 플랜트 로드가 50%인 TDC 소모동력은 플랜트 로드가 100%인 PDC 소모동력의 절반 수준이었다. 합성가스를 WGS+Selexol 공정을 통해 수소가스로 전환시키면 가스터빈 연료가스의 Lower Heating Value (LHV) 값이 평균 11.5% 감소하였다.
300MW급 IGCC Power Plant용 CO<sub>2</sub> 제거공정 분석 및 모델링
전진희(Jeon, Jinhee),유정석(Yoo, Jeongseok),백민수(Paek, Minsu) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
2020년까지 대형 CCS (Carbon Capture and Storage) Demo Plant 시장 (100MW 이상) 이 형성될 전망이다. 발전 부문에서 대규모 CCS 실증 프로젝트는 총 44개이며 연소전(41%), 연소후(28%), 순산소(3%) 프로젝트가 계획되어 있다. 순산소 연소 기술은 실증진입단계, 연소후(USC) 기술은 상용화 추진단계, 연소전 (IGCC) 기술은 실증완료 이후 상용화 진입 단계이다. IGCC 발전의 석탄가스화 기술은 타 산업분야에 서 상용화 되어있어 기술신뢰성이 높다. IGCC 단위설비 기술 개발을 통한 성능개선 및 비용절감에 대한 잠재력을 가지고 있기 때문에 미래의 석탄발전기술로 고려되고 있다. IGCC 기술은 가장 상용화에 앞서있지만 아직까지 IGCC+CCS 대형 설비가 운전된 사례가 전 세계적으로 없으며 미국 EPRI 등에서 Feasibility Study 단계이다. 현재 국책과제로 수행중인 300MW급 태안 IGCC 플랜트를 대상으로 향후 CCS 설비를 적용했을 경우에 대해 기술 타당성 검증을 목적으로 IGCC+CCS 모델링을 수행하였다. 모델링은 스크러버 후단의 합성 가스를 대상으로 하였다. Water Gas Shift Reaction (WGSR) 공정 및 Selexol 공정을 구성하여 최종 단에서 수소 연료를 생산할 수 있도록 하였다. WGSR 공정은 Co/Mo 촉매반응기로 구성되었다. WGSR 모델링을 통하여 주입되는 스팀량 (1~2 mol-steam/mol-CO) 및 온도 변화 (220-550?C)에 따른 CO가스의 전환율을 분석하여 경제적인 설계조건을 선정하였다. Selexol 공정은 H₂S Absorber, H₂S Stripper, CO₂ Absorber, CO₂ Flash Drum으로 구성된다. Selexol 공정의 CO₂와 H₂S 선택도를 분석 하였으며 단위 설비별 설계 조건을 예측하였다. 모델링 결과 59kg/s의 합성가스(137?C, 41bar, 가스 조성은 CO₂ 1.2%, CO 57.2%, H₂ 23.2%, H₂S 0.02%)가 WGSR Process를 통해 98% CO가 CO₂ 로 전환되었다. Selexol 공정을 통해 H₂S 제거율은 99.9%, CO₂제거율은 96.4%이었고 14.9kg/s의 H₂(86.9%) 연료를 얻었다. 모델링 결과는 신뢰성 검증을 통해 IGCC+CCS 전체 플랜트의 성능예측과 Feasibility Study를 위한 자료로 활용될 예정이다.