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SF<sub>6</sub> 분해 및 무해화 시스템의 개념 설계 및 운영 결과
이중원,김미영,안지호,변영환,Joongwon, Lee,Miyeong, Kim,Jiho, Ahn,Younghwan, Byun Korea Electric Power Corporation 2022 KEPCO Journal on electric power and energy Vol.8 No.2
SF<sub>6</sub> is used as an insulating gas because of its excellent electrical insulation properties, non-toxicity, and non-inflammability. On the other hand, the global warming potential of SF<sub>6</sub> is 23,900 times higher than that of CO<sub>2</sub>. The Korea electric power cooperation (KEPCO) is responsible for 80% of the domestic SF<sub>6</sub> usage, and approximately 6,000 tons are currently charged in electrical and power facilities. KEPCO will gradually replace the insulating gas with SF<sub>6</sub>-free gas from 2023. SF<sub>6</sub> decomposition facilities are required because more than 60 tons of SF<sub>6</sub> will need to be disposed of annually from existing equipment. This study developed a novel decomposition and pollution control system that can process 60 tons of SF<sub>6</sub> per year. This facility can decompose more than 97.7% of SF<sub>6</sub>, with the emissions of hazardous and toxic materials below the legal limit.
이중원(Lee, Joongwon),이경아(Lee, Kyung-A),손세형(Sohn, Saehyung) 한국도시설계학회 2012 도시설계 : 한국도시설계학회지 Vol.13 No.6
본 연구의 목표는 철로 부지 활용을 통해 낙후된 구도심의 재생 및 활성화 방안을 마련하는데 있다. 구도심의 문제점을 도출하고, 문재 해결을 위한 재생 계획 요소 및 마스터플랜을 제시하며, 재생 효과를 분석하고자 한다. 구도심 지상철 역세권 분석 결과, 철로가 도심 내 심한 단절요소로 작용하여 단절된 두 지역의 연계 성장을 저해할 뿐만 아니라, 지역의 낙후를 가속화하는 문제가 있다. 역 광장 주변 인근도로의 주차장화는 시간이 갈수록 심해지고 있으며 문화 컨텐츠프로그램의 부족은 젊은 층의 유입을 저해하고 있다. 지역 주민을 위한 공원 및 어메니티 시설의 부족 또한 커뮤니티의 낙후를 가속화 한다. 구도심 역세권 재생 계획 요소로써 입체 녹지 네트워크, 오픈 스페이스, 새로운 역사 제안, 입체 동선체계 및 인근 지역 주민에 대응하는 역세권 프로그램을 제안하고 있고, 이것들의 재생 효과를 검토하고 있다. 본 연구는 인천시 경인선 도원역세권을 실 사례로 검토하고 있다. 본 연구의 한계는 하나의 구체적인 역을 대상으로 하기 때문에 특수한 상황에 대한 도시 재생 계획 요소 및 재생 효과인 점이다. The goal of this research is to regenerate the old urban centers by rehabilitating the railway district. The procedure is as follows; first, draw the problems of existing railway station and its district in the old urban centers; second, propose regenerating design strategies and; third, analyze the possible effects by the strategies proposed. The problems of the railway station and its district were; first, the above-ground railway functioned as a urban barrier; second, the adjacent roads became parking lots; third, deficiency in the provision of cultural contents and public amenity facilities dissuaded the young generation to move into the urban centers. To solve these inherent problems, this research proposes three-dimensional green network system, openspace, renovation of the station building, complex circulation system, and community-based urban programs as solutions. Corresponding effects are also reviewed. The limitation of the research is paradoxically from the selection of a particular site. The claims of the research are subjected to be site-specific. The next research should be a comparative analysis on, at least, three stations to meet the shortcomings of this research.
분류층 가스화기에서 운전온도 분석을 위한 석탄회 점도모델 적용
정재화(Chung, Jaehwa),이중원(Lee, Joongwon),박세익(Park, Seik),김시문(Kim, Simoon) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.05
고온고압에서 운전되는 분류층 석탄가스화기에서 석탄의 회성분을 용융슬래그로 원활하게 배출하는 것은 석탄가스화기의 안정적인 운전을 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 분류층 석탄가스화기에서 원활한 슬래그의 배출조건을 파악하기 위해서 여러 슬래그 점도예측 모델들을 사용하여 가스화기의 운전온도 변화에 따른 슬래그의 점도변화를 해석하여 점도해석모델들의 적용성을 비교분석하였다. 본 연구에서 선정한 가스화기 설계탄의 회 성분을 토대로 슬래그의 점도를 계산한 결과 점도해석 모델별로 온도에 대한 점도 값이 매우 상이하게 예측되었다. 또한 설계탄에 대한 점도예측 모델들을 적용한 계산결과로부터 슬래그의 점도가 80 poise가 되는 온도인 T_{80}이 매우 높은 값으로 예측되었다. 따라서 가스화기의 운전온도에서 용융 슬래그를 원활하게 배출하기 위해서 설계탄에 Flux를 첨가하여 슬래그의 점도를 낮추어 줄 필요가 있음을 알았다. 기존의 점도예측 모델들 중에 점도 예측 값이 중간치 정도의 경향을 보이는 Hoy가 개발한 모델을 기준으로 가스화기의 적정 운전온도에서 Flux로 첨가할 석회석 양을 산출하였다. 본 슬래그 점도모델들의 적용 결과로부터 실제 가스화기의 운전이나 설계에 슬래그의 특성을 파악하여 운전조건 도출이나 해석에 활용하기 위해서는 운전예정인 탄종에 대한 점도측정 실험을 병행하여 적정한 점도 예측모델을 선정하는 것이 중요함을 알 수 있었다.
가스화 조건에서 슬래그 점도 변화에 영향을 미치는 결정 형성 예측
주현주(Ju, Hyunju),이중원(Lee, Joongwon),오명숙(Oh, Myongsok) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
석탄 가스화기 내에서 슬래그의 축적에 의한 막힘 현상 등으로 발생 가능한 조업중단을 예방하기 위해 탄의 종류에 따른 슬래그의 유동을 정확히 예측하는 것은 중요하다. 슬래그의 유동은 원료인 석탄의 회 성분 조성 그리고 가스화기 온도의 영향을 크게 받는다. 회가 용융된 형태인 슬래그의 융점 특성을 파악하여 슬래그 거동을 예측하기 위해서는 회를 조성하고 있는 주성분의 비율 뿐 아니라 소량의 성분들도 고려하여야 한다. 또한, 가스화기 조업 조건 중 수증기 분압이 슬래그 점도에 미치는 변화를 파악하여 공정 조건 확립 및 슬래그 계통 제어 로직에 반영 할 수 있다. 따라서, 대표적 열화학 평형계산 프로그램인 Factsage를 이용하여 슬래그 성분의 액상선 온도를 예측해보았다. 슬래그는 회 성분의 조성에 따라 결정 슬래그와 유리 슬래그로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 결정 슬래그로는 Alaska Usibelli 탄을, 유리 슬래그로는 Kideco 탄의 조성을 사용하여, 가스화기 조업 조건 중 수증기의 분압에 따라 석탄 슬래그의 형성 및 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성에 대한 상관관계를 예측해 보았다. 또한, 슬래그 유동에 영향을 줄 수 있는 요인으로써, 석탄의 품질을 결정하는 인자인 Base/Acid Ratio, Iron in Ash, Calcium in Ash, Silica-to-Alumina Ratio, Inron-to-Calcium Ratio를 달리 변화시켜가며 슬래그 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성을 예측하였다. 이 예측결과는 향후 실험 데이터와 비교하여, 슬래그 처리 부분의 모니터링에 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 슬래그점도 측정 시스템의 운전 파라미터를 도출하는데 이용 가능할 것이다.