민간 집단에너지사업자의 토지관련 과세체계의 문제점과 개선방안에 관한 연구

김완석,정지선 한국조세연구포럼 2019 조세연구 Vol.19 No.1

As Korea depends on imports for natural resources, group energy businesses are crucial projects for the government’s energy policies. In the case of group energy projects, they were initially conducted mainly by the Korea District Heating Corp., which is a public institute, but after the 2000s, policies were set to spread small new city development and group energy projects to the private sector, thus resulting in a rapid increase in private businesses. Private group energy businesses are businesses that received business licenses according to the Group Energy Enterprise Act and the business contents, subject, etc. are basically identical with that of the Korea District Heating Corp. or other businesses within industrial complexes. Despite this, it is handled differently for taxation depending on the business entity and user of the group energy business, and therefore, there are irrationalities such as being in violation of equal taxation. In other words, the Korea District Heating Corp., which is a public institute, and private group energy businesses have different scopes of land subject to taxation. Furthermore, even if it is a private group energy business, taxation is levied differently depending on the user, thus also having the potential to be in violation of equality in taxation. Hence, it is necessary to eradicate discrimination in different taxation depending on the business entity or user for land used for supplying group energy, while also revising irrational local tax laws so that unnecessary tax costs do not occur to receive separated taxation with land used for power development facilities according to the power development promotion act by a private group energy business. Also, Korea should provide assertive support for group energy businesses from the perspective of increasing usage efficiency of energy and to expand eco-friendly energy businesses. For this, it is feasible to separately tax property taxes for land used for group energy businesses. Meanwhile, group energy businesses have local monopolistic supply systems due to its nature, and therefore, there is high possibility that taxes shouldered by group energy businesses will be passed on to consumers. Thus, it is advisable to include land used for group energy in the scope of separate taxation land so that there are no additional tax burdens such as for property taxes in order to prevent passing on of tax burdens by private group energy businesses. 천연자원을 수입에 의존하고 있는 우리나라에 있어서 집단에너지사업은 정부의 에너지정책에 부합하는 중요한 사업이라고 할 수 있다. 집단에너지사업의 경우에는 도입 초기에는 공공기관인 한국지역난방공사가 중심이 되어 그 사업을 시행하였지만, 2000년 이후 소규모 신도시 개발과 집단에너지사업의 민간으로의 확대정책으로 민간사업자가 급속히 증가하고 있는 상태이다. 민간 집단에너지사업자는 집단에너지사업법에 따른 사업허가를 받은 사업자로 한국지역난방공사나 산업단지 내 사업자와 사업의 내용 및 대상자 등이 사실상 동일하다. 그럼에도 불구하고 집단에너지사업의 사업주체와 수요자에 따라서 조세상 취급을 달리 하고 있어서 조세평등주의에 위배되는 등 불합리한 점을 내포하고 있다. 즉 공공기관인 한국지역난방공사인 경우와 민간 집단에너지사업자인 경우에 그들에게 적용되는 과세대상 토지의 범위가 다르며, 민간 집단에너지사업자라 하더라도 그들이 공급하는 수요자에 따라 과세상 취급을 달리 하고 있기 때문에 조세평등주의에 위배되는 문제점을 내포하고 있다. 따라서 현재 집단에너지공급에 이용되는 토지는 사업주체나 수요자에 따라 과세상 달리 취급되는 차별을 없애고, 민간 집단에너지사업자가 전원개발촉진법에 따른 발전시설에 사용하는 토지로 분리과세를 받기 위한 불필요한 조세비용을 발생하지 않도록 현행 불합리한 지방세법령을 개정할 필요가 있다. 그리고 우리나라는 에너지의 이용효율 향상과 친환경 에너지 사업 확대의 측면에서 집단에너지사업에 대한 적극적인 지원이 필요하다. 이를 위해서도 집단에너지사업에 이용되는 토지에 대해서는 재산세를 분리과세하는 것이 타당하다고 할 것이다. 한편, 집단에너지사업은 그 특성상 지역적인 독점공급 체계를 갖추고 있기 때문에 집단에너지사업자가 부담하는 조세는 소비자에게 전가될 개연성이 매우 높다. 따라서 이러한 민간 집단에너지사업자의 조세전가의 유인을 제거하기 위해 재산세 등의 추가적인 조세부담이 되지 않도록 집단에너지이용 토지에 대해서는 분리과세 토지범위에 포함시키는 것이 바람직하다 할 것이다.

CO₂ 흡수용 100 Nm³/hr급 Vortex Tube의 에너지분리 특성에 관한 실험적 연구

김창수(Chang-Su Kim),한근희(Keunhee Han),박성영(Sung-Young Park) 한국청정기술학회 2010 청정기술 Vol.16 No.3

볼텍스튜브는 고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용할 수 있는 장치이다. 이러한 볼텍스튜브의 에너지분리 특성과 물질분리 특성을 활용하여, 연소가스로부터 CO₂를 흡수하는 장치의 핵심부품으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 CO₂ 흡수용 볼텍스튜브의 기본설계 자료를 구축하기 위하여 에너지분리 성능실험을 수행하였다. 설계를 위한 기초 자료를 확보하기 위하여, 볼텍스 발생기의 오리피스 직경, 노즐면적비 및 튜브의 길이가 에너지분리 특성에 미치는 영향력을 실험을 통하여 분석하였다. 결과적으로 오리피스 직경이 볼텍스튜브의 성능에 지배적인 설계인자임을 확인하였으며, 노즐면적비와 튜브길이의 영향력은 미미하였다. 오리피스 직경이 작고(Dc=0.6D), 노즐면적비가 중간 이상(AR=0.14∼0.16)이며, 튜브 길이가 긴 모델(L=16D)이 저온 출구 측과 고온 출구 측의 열전달에서 가장 우수한 성능을 나타내었다. 본 연구의 결과는 CO₂흡수용 100 Nm³/hr급 볼텍스튜브의 기본설계 자료로 활용될 예정이다. 볼텍스튜브를 적용한 CO₂흡수 공정을 적용하면 기존의 대형 흡수탑 대비 상당한 공간과 에너지의 절감 효과가 기대된다. Vortex tube is the device that can separate small particles from the compressed gas, as well as compressed gas into hot and cold gas. Due to energy and particle separation ability, a vortex tube can be used as the main component of the CO₂ absorption device. In this study, experimental approach has been performed to analyze the energy separation characteristics of the vortex tube. To obtain the preliminary design data, energy separation characteristics of the vortex tube has been tested for orifice diameter, nozzle area ratio, and tube length. As a result, the orifice diameter is the major factor of the vortex tube design. The nozzle area ratio and tube length have a minor effect on the energy separation performance. For Dc=0.6D, AR=0.14∼0.16, and L=16D, maximum energy separation has been occurred. The result from this study can be used as the basic design data of the 100 Nm³/hr class vortex tube applied to the COlength. As a result, the orifice diameter is the major factor of the vortex tube design. The nozzle area ratio and absorption device. Compared with the CO₂ absorption process containing an absorption tower, the process with a vortex tube is expected to have a huge advantage of saving the installation space and the operating cost.

CO2 흡수용 100 Nm3/hr급 Vortex Tube의 에너지분리 특성에 관한 실험적 연구

박성영,김창수,한근희 한국청정기술학회 2010 청정기술 Vol.16 No.3

Vortex tube is the device that can separate small particles from the compressed gas, as well as compressed gas into hot and cold gas. Due to energy and particle separation ability, a vortex tube can be used as the main component of the CO2 absorption device. In this study, experimental approach has been performed to analyze the energy separation characteristics of the vortex tube. To obtain the preliminary design data, energy separation characteristics of the vortex tube has been tested for orifice diameter, nozzle area ratio, and tube length. As a result, the orifice diameter is the major factor of the vortex tube design. The nozzle area ratio and tube length have a minor effect on the energy separation performance. For Dc=0.6D, AR=0.14∼0.16, and L=16D, maximum energy separation has been occurred. The result from this study can be used as the basic design data of the 100 Nm3/hr class vortex tube applied to the CO2 absorption device. Compared with the CO2 absorption process containing an absorption tower, the process with a vortex tube is expected to have a huge advantage of saving the installation space and the operating cost. 볼텍스튜브는 고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용할 수 있는 장치이다. 이러한 볼텍스튜브의 에너지분리 특성과 물질분리 특성을 활용하여, 연소가스로부터 CO2를 흡수하는 장치의 핵심부품으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 CO2 흡수용 볼텍스튜브의 기본설계 자료를 구축하기 위하여 에너지분리 성능실험을 수행하였다. 설계를 위한 기초 자료를 확보하기 위하여, 볼텍스 발생기의 오리피스 직경, 노즐면적비 및 튜브의 길이가 에너지분리 특성에 미치는 영향력을 실험을 통하여 분석하였다. 결과적으로 오리피스 직경이 볼텍스튜브의 성능에 지배적인 설계인자임을 확인하였으며, 노즐면적비와 튜브길이의 영향력은 미미하였다. 오리피스 직경이 작고(Dc=0.6D), 노즐면적비가 중간 이상(AR=0.14∼0.16)이며, 튜브 길이가 긴 모델(L=16D)이 저온 출구 측과 고온 출구 측의 열전달에서 가장 우수한 성능을 나타내었다. 본 연구의 결과는 CO2흡수용 100 Nm3/hr급 볼텍스튜브의 기본설계 자료로 활용될 예정이다. 볼텍스튜브를 적용한 CO2흡수 공정을 적용하면 기존의 대형 흡수탑 대비 상당한 공간과 에너지의 절감 효과가 기대된다.

인허가 의제규정의 효력 범위와 지방세법상 분리과세대상 규정의 관계 : 대법원 2023. 9. 14. 선고 2021두40027 판결

윤현준 한국조세법학회 2024 조세논총 Vol.9 No.1

최근 대법원은 2023. 9. 14. 선고 2021두40027 판결(이하 ‘대상판결’)에서 집단에너지사업법에 따른 인허가 의제 규정의 효력이 재산세 분리과세대상 규정까지 미치지 않는다고 판시하였다. 집단에너지사업법 제48조에서는 집단에너지사업법에 따라 사업의 허가를 받은 경우에는 ‘전기사업법 제7조 제1항에 따른 발전사업의 허가를 받은 것으로 본다’는 의제 규정을 두고 있고, 구 지방세법 시행령에서는 ‘전기사업법에 따른 전기사업자’가 기반시설용으로 사용하는 토지에 대하여 분리과세대상으로 규정하고 있다. 대법원은 위 분리과세대상 규정을 해석함에 있어 집단에너지사업법에 따른 허가를 받은 자와 전기사업법에 따른 허가를 받은 자를 동일하게 볼 수 없다고 판시한 것이다. 재산세 분리과세규정은 납세자에게 영구적인 조세지원 혜택을 부여하는 규정이기 때문에 그 해석에 있어 엄격해석의 원칙을 견지할 필요가 있다. 대법원은 2006두2626 판결에서 재산세 분리과세대상의 효력범위를 사실상 넓게 인정하려는 태도를 보였지만, 대법원 2011두5551 전원합의체 판결로 다른 법률의 인허가 의제규정의 효력이 세법에 그대로 적용할 수 없다는 입장으로 변경하였다. 이후 하급심 법원은 대법원 2011두5551 전원합의체 판결과 같은 취지로 판결을 하고 있다. 그리고 최근 대법원은 대상판결에서 재산세 분리과세규정 해석에 있어 대법원 2011두5551 전원합의체 판결보다 더 엄격하고 완고한 태도를 보였다. 인허가 의제 규정의 효력범위를 재산세 분리과세대상 규정까지 확대하지 않은 대법원의 입장은 합리적이라 생각하고, 앞으로도 유지될 필요성이 있다고 생각한다. 특히 대상판결에서는 관계 법령의 절차적, 실체적 요건을 갖추었는지 판단하기에 앞서 집단에너지사업법과 전기사업법을 비교하였다는 점을 주목할 필요가 있다. 즉 대법원은 각 법률의 입법취지가 무엇인지, 절차적인 요건과 실체적인 요건에서 동등한 법적 효력을 인정하는 것이 타당한지 살피고 있다. 또한 용도별, 소유자별로 구체화된 재산세 분리과세대상 규정을 체계적으로 해석하려는 태도를 보이고 있다. 이러한 법원의 입장은 지방세법의 법문과 입법취지를 우선적으로 존중하겠다는 입장으로 해석된다. Recently, the Supreme Court of Korea ruled in a decision dated September 14, 2023, 2021Du40027 (hereinafter referred to as the "Subject Judgment") that the effect of the provisions on deeming authorizations, or permissions under the Integrated Energy Supply Act does not extend to the provisions on Classification of Land and Houses Subject to Taxation under Local Tax Act. Article 48 of the Integrated Energy Supply Act stipulates that if a business is licensed under this act, it is deemed to be obtained a license under Article 7 (1) of the Electric Utility Act, and the Enforcement Decree of the former Local Tax Act stipulates that land used for infrastructure by an electricity business under the Electric Utility Act is subject to separate taxation. In interpreting the above former Local Tax Act separate taxation provisions, the Supreme Court held that a person licensed under the Integrated Energy Supply Act cannot be treated as the same as who licensed under the Electric Utility Act. It is necessary that the provisions on separate taxation under Local Tax Act should be strictly construed because those provisions provide taxpayers with permanent benefit of tax reduction or exemption. Supreme Court, in its 2006Du2626 decision, had been inclined to recognize a broad scope of effect of the separate taxation in property tax. However, Supreme Court, in its 2011Du5551 en banc decision, has shifted its position on the scope of effect of the separate taxation in property tax. In that decision, Supreme Court held that the effect of deeded authorization or permission under the other Acts cannot be applied to the Acts related taxation. After Supreme Court’s 2011Du5551 decision, inferior courts have followed Supreme Court’s rulling. Recently Supreme Court, in the subject judgment, was even more strict and rigid in its interpretation of the provisions of separate taxation in property tax than the 2011Du5551 en banc decision. It is believed that the recent Supreme Court's position of not extending the scope of deeming authorizations, or permissions to separate taxation in property tax is reasonable and should be maintained. In particular, it is worth noting that the subject judgment compared the Integrated Energy Supply Act and the Electric Utility Act before determining whether the procedural and substantive requirements of the relevant laws were met. In other words, Supreme Court focuses on the legislative intent of each law and examines closely whether it is reasonable to give equal legal effect in terms of procedural and substantive requirements. Supreme Court is showing a willingness to try to interpret the provisions on separate taxation in property tax that are specified to each usage and owner in a way that conforms to the scheme. This Supreme Court's position is interpreted as willing to give preference to the plain language and legislative intent of the Local Tax Act.

파이로테크닉스를 이용한 분리 장치의 종류 및 특성

김동진(Dong Jin Kim),이응조(Yeung Jo Lee),김남춘(Nam Chun Kim) 한국항공우주학회 2016 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.4

파이로테크닉스는 화약 에너지를 이용하여 설계된 임무를 수행하는 제품이다. 파이로테크닉스를 이용한 분리장치는 크게 화약의 폭발에너지를 이용하여 구성품 일부가 파괴되면서 분리되는 것과 화약 연소시 발생된 압력을 이용하여 구성품의 슬라이딩을 유발시켜 분리가 일어나는 것이 있다. 본 논문은 이와 같은 분리장치의 작동원리, 분리특성 및 적용분야에 대해 기술하고, 설계, 해석, 검증 과정등 분리장치의 개발 프로시져를 제시함으로써, 파이로테크닉스를 이용한 분리장치 적용시 설계자가 각각의 제품에 대해 정확한 특성을 이해할 수 있도록 하였으며, 분리장치 개발시 제시된 프로시져를 활용할 수 있도록 하였다. Pyrotechnics are products that perform their designed missions using exploding energy. Pyrotechnics can be categorized with two groups. One group of them, it use exploding energy on destroying its body to be separated. The other group use pressure that is generated by explosives combustion, to slide some moving parts in their body. In this paper, to help accurate use of separation devices using pyrotechnics, I present the operating principle, the separation characteristics and applications of separation devices using pyrotechnics. I also explain the methods of design, analysis, verification on separation devices.

볼텍스 튜브의 에너지 분리 특성에 대한 실험적 연구

이준순(Jun-Sun Lee),한근희(Keun-Hee Han),박성영(Sung-Young Park) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.5

볼텍스 튜브는 고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용 할 수 있는 장치이다. 본 연구에서는 직경 10mm의 볼텍스 튜브의 기본 설계 자료를 구축하기 위하여 에너지 분리 성능 실험을 수행하였다. 설계를 위한 기초 자료를 확보하기 위하여, 공급압력, 볼텍스 발생기의 오리피스 직경 및 튜브의 길이가 에너지 분리 특성에 미치는 영향력을 실험을 통하여 분석하였다. 결과적으로 오리피스 직경과 공급압력이 볼텍스 튜브의 성능의 지배적인 성능인자임을 확인하였다. 튜브길이가 성능에 미치는 영향은 미미하였다. Dc=0.7D, L=16D의 볼텍스 튜브에서 가장 우수한 에너지 분리효과를 얻을 수 있었다. A vortex tube is a device that can separate small particles from a compressed gas or separate a compressed gas into hot and cold flows. We experimentally analyzed the energy-separation characteristics of a vortex tube with a diameter of 10 mm. We measured the energy-separation characteristics of the vortex tube for different inlet air pressures, orifice diameters, and tube lengths. The orifice diameter and inlet pressure are important for the vortex tube design and operation. The tube length has a small effect on the energy-separation performance. Maximum energy separation occurs for a vortex tube with Dc = 0.7 D and L = 16 D.

소형지주에 충돌하는 차량의 속도변화 산정방법과 영향인자

고만기,김기동,전성민,성정곤 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.08 No.04

Breakaway 단부장치 설계에 중요한 요소가 충돌 차량의 속도변화이다. 이는 충돌실험이나 3차원 유한요소 해석을 통해서 구할 수 있으나 에너지와 운동량 보존의 법칙을 이용하여 비교적 간단하게 계산할 수도 있다. 본 논문에서는 에너지와 운동량 보존의 법칙에 기초한 지주와 소형차 충돌 시 속도변화를 계산하는 식을 유도하였다. 이를 이용한 민감도 분석을 통하여 지주단부의 분리하중, 파괴에너지, 차량의 강도 와 충돌속도가 소형지주에 충돌하는 차량의 속도변화에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 통하여 지주 단부가 기초에 고정된 정도를 나타내는 분리력 및 분리파괴에너지(Breakaway Fracture Energy)가 클수록 속도변화가 크다는 것과 충돌속도의 크기가 작을수록 속도변화가 크다는 것을 보여주었다. Important factor in designing a breakaway sign support is the velocity change of the impact vehicle. It is measured from the crash test or can be calculated by 3-D Finite Element Analysis. It can also be calculated with relative ease utilizing energy and momentum conservation. In this paper formula to calculate the velocity change of a car during the time of impact against a small sign is derived utilizing the energy and momentum balance. Using the formula, parametric studies were conducted to find that impact speed, separation force and Breakaway Fracture Energy(BFE) of the posts which represent the degree of fixedness to the foundation are the important factor to vehicle's speed change. It is shown that speed change is larger in the lower speed impact and to the posts with large separation force and BFE.

고에너지 전자선을 조사한 피부의 세포막모델에서 공기 중의 O 2 -N 2 혼합기체의 분리투과 특성

고인호(In-Ho Ko),여진동(Jin-Dong Yeo) 한국방사선학회 2019 한국방사선학회 논문지 Vol.13 No.2

본 논문에서는 고에너지 전자선(6MeV)을 조사한 피부의 세포막 모델에서 공기의 주요 구성성분인 N 2 -O 2 혼합기체가 압력차에 따른 투과도차의 변화를 나타내고 결국 N 2 -O 2 분리투과성의 변화로 나타내어 기체분 자가 분리 전달되는 특성을 연구하였다. 이 실험에 사용한 재료로 피부의 세포막 모델은 polydimethyl siloxa ne (PDMS)분말을 polysulfone과 결합시킨 비다공성 복합막, 압축공기와 순도 99.9%인 산소, 질소기체통, 산소분석기(LC-700H, Japan), soap-bubble flow meter, wet-test meter, pressure regulator, back-pressure regulator, permeation cell, Linac 전자선 조사기 등을 사용하였다. 실험방법으로는 N 2 -O 2 기체투과 장치를 이용하여 피부세포막모델의 온도는 36.5℃로 고정한 후에 기체의 온도도 15℃로 고정하고 조작압력법위를 1∼6 kg f /㎠ 로 하며 각각 1 kg f /㎠ 단위로 측정하였다. 방사선을 조사한 피부의 고분자막(세포막모델)에서 공기를 구성한 N 2 -O 2 혼합기체의 분자가 압력차에 따른 투과도차가 발생하여 피부세포에 비정상적으로 전달되는 과정을 실험을 한 결과 아래와 같은 결론을 추론하게 되었다. 피부의 고분자 막(세포막모델)에서 N 2 -O 2 혼합기 체의 투과분리특성의 변화에 대하여 알아본 결과 방사선을 조사하지 않은 때 질소와 산소의 투과도 변화는 각각 1.19 × 10 -4 ∼ 2.43 × 10 -4 과 1.72 × 10 -4 ∼ 2.6 × 10 -4 [㎤(STP)/㎠ · sec · cmHg]이며 방사선조사로 질소와 산소의 투과도 변화는 각각 0.19 × 10 -4 ∼ 0.56 × 10 -4 과 0.41 × 10 -4 ∼ 0.76 × 10 -4 [㎤(STP)/㎠ · sec · cmHg]이며 4∼10배 정도 낮아짐을 알 수가 있었고 방사선을 조사하지 않은 때 질소에 대한 산소의 이상분리인자 α * 의 값은 1.32∼0.42로 나타내었으며 방사선조사로 질소에 대한 산소의 이상분리인자 α * 의 값은 0.237∼0.125이며 4∼5배 정도 낮아짐을 나타내었다. 또한, 압력차가 1∼6 kg f /㎠로 증가함에 따라서 작업변수인 cut가 0에 접근할수록 투과도상의 산소부화도는 증가하지만 반면에 압력비 Pr이 0에 가까워 질수록 투과도상의 산소부화도는 방사선조사로 4∼19배 정도 감소하였다. 방사선의 조사 유·무에 관계없이 압력차가 1∼6 kg f /㎠ 로 증가함에 따라서 질소, 산소 및 공기의 투과도는 증가하였지만 질소에 대한 산소의 선택성은 감소하였다. The separation permeation characteristics of N 2 -O 2 gas in air at cell membrane model of skin which irradiated by high energy electron(linac 6 MeV) were investigated. The cell membrane model of skin used in this experiment was a sulfonated polydimethyl siloxane(PDMS) non-porous membrane . The pressure range of N 2 and O 2 gas were appeared from 1 kg f /cm 2 to 6 kg f /cm 2 . In this experiment(temperature 36.5 ℃), the permeation change of N 2 and O 2 gas in non-porous membrane by non-irradiation were found to be 1.19 × 10 -4 - 2.43 × 10 -4 , 1.72 × 10 -4 - 2.6 × 10 -4 cm 3 (STP)/cm 2 ·sec·cmHg, respectively. That of N 2 and O 2 gas in non-porous membrane by irradiation were found to be 0.19 × 10 -4 - 0.56 × 10 -4 , 0.41 × 10 -4 - 0.76 × 10 -4 cm 3 (STP)/cm 2 ·sec·cmHg, respectively. The irradiated membrane was significantly decreased about 4-10 times than membrane which was not irradiated. And ideal separation factor of N 2 and O 2 gas by non-irradiation was found to be from 1.32 to 0.42 and that of N 2 and O 2 gas by irradiation was found to be from 0.237 to 0.125. The irradiated membrane was significantly decreased about 4-5 times than membrane which was not irradiated. When the operation change(cut) and pressure ratio(Pr) by non-irradiation were about 0, One was increased to the oxygen enrichment and the other was decreased to the oxygen enrichment. The irradiated membrane was significantly decreased about 4-19 times than membrane which was not irradiated. As the pressure of N 2 and O 2 gas was increased, the selectivity was decreased. As separation permeation characteristics of N 2 -O 2 gas in cell membrane model of skin were abnormal, cell damages were appeared at cell.

Ranque-Hilsch 볼텍스 튜브에서의 에너지 分離에 관한 實驗的 硏究

전운학,황승식 국민대학교 생산기술연구소 2002 공학기술논문집 Vol.25 No.-

The aim of this investigation is to provide the fundamental data of the geometric condition which improve the effect of the energy separation. The effect of the energy separation is better, the temperature difference is larger. In this investigation, the inner diameter of the vortex tube is 20mm and the ratio of the length to the inner diameter is 20. The cone angle of the throttle valve is 60˚and 90˚. Varying the inner diameter of the nozzle and the orifice, the experiment is carried out. From the experiment, the following conclusive remarks can be proposed. When the inner diameter of the nozzle increases, we can observe that the energy separation effect is better. And we find the geometry condition of the orifice that makes the energy separation effect better. And when we use the 60˚cone, the energy separation effect is better.

LFG-Hydrate를 통한 매립가스 에너지화 공정 개발

문동현(Moon, Donghyun),신형준(Shin, Hyungjoon),한규원(Han, Kyuwon),이재정(Lee, Jaejung),윤지호(Yoon, Jiho),이강우(Lee, Gangwoo) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

LFG는 매립된 폐기물 중 유기성분이 혐기성조건에서 미생물에 의해 분해가 되면서 발생하며, 이러한 매립지가스는 주변 지역의 자연 및 생활환경에 악영향을 미치기 때문에 소각 등의 방법으로 LFG를 처리하고 있다. 일반적으로 매립지로부터 발생하는 가스의 량은 폐기물 1톤 당 150{sim}250m³로서 매립 후 2~3년 후에 최대량이 발생하며 매립 후 20~30년 후까지 지속적으로 발생함으로 안정적인 LFG의 공급이 가능하며, 메탄함량이 50%인 경우 약 5,000kcal/m³의 높은 발열량을 가지므로 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제 해결 및 신재생에너지원으로 활용할 수 있다. LFG 자원화 할 경우 가장 안정적인 방안으로 발전 및 중질가스로 활용하는 것이나, 발전의 경우 최소 200만톤 이상의 매립용량을 갖추어야 경제적인 사업성을 확보할 수 있으며, 중질가스로 활용하는 경우 인근에 가스 수요처를 확보해야 하는 어려움이 있다. 만약 중 소규모의 매립장에서 발생하는 LFG를 안전하고 경제적인 조건으로 저장 및 수송할 수 있다면 중 소규모의 매립지에서 발생하는 LFG도 활용할 수 있을 것으로 기대되며, 안전하고 경제적인 저장과 수송기술을 통하여 발전이 아닌 중질가스로의 활용도 가능하게 될 것이다. 또한 여러 곳의 매립장에서 발생한 LFG를 한 곳으로 집중시켜 고질가스로 전환하는 설비비용을 절감할 수 있으며, 정제된 고질가스를 이용하여 발전보다 경제적인 자동차 연료나 도시가스로 활용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 LFG의 저장과 수송기술 중 GTS 기술을 통하여 저장과 수송에 제약이 크고 많은 비용이 소비되는 기체 상태의 에너지원을 하이드레이트화 시킴으로서 중 소규모 매립지에서 상대적으로 적은 비용으로 가스저장과 지상수송이 가능하게 할 수 있다. 본 연구의 결과로 LFG 에너지화 실증화 플랜트를 설계/제작 하였으며, 메탄+이산화탄소+물 하이드레이트 형성 실험 결과 4.56 Mpa, 277.2 K 조건에서 3시간을 한 사이클로 하는 공정운전을 가지는 것을 확인하였다. 이때 생성된 슬러리상의 하이드레이트를 고압으로 배출하여 펠릿으로 형성시켰으며, 형성된 하이드레이트 펠릿의 경우 92.27%의 메탄을 포함하는 것을 확인하였다.