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내연기관 폐열회수에 대한 유기 랭킨사이클에 대한 고찰

전문가 제언: ○ 연료의 가격 인상과 탄화수소 방출 한도는 엔진의 열효율 증대방법에서 새로운 흥미를 유발시켰다. 두 가지 목적을 달성하는 방법은 엔진의 폐열을 보다 유용한 형태 즉, 기계적 혹은 전기에너지로 전환시키는 것이다. 이 논문은 유기랭킨 사이클(organic Rankine cycle)에 초점을 둔 내연기관 배기가스 열 회수에 대한 변천을 고찰하였다. 이 열역학 사이클은 배기가스의 중간 등급 에너지와 잘 부합하기 때문이다.

○ 이 분야의 국내 연구로는 “선박 내의 폐열회수 시스템 구성을 고려한 유기 랭킨 사이클의 열역학적 분석(2012)”, “스크롤 팽창기를 적용한 유기 랭킨 사이클 시스템의 운전 특성에 관한 연구(2012)”, “복합사이클의 배기가스 열 회수 시스템에 의한 선박용 디젤엔진의 연료 절약에 관한 이론적 연구(2013)” 등이 있다.

○ 유기 랭킨사이클은 “유기 랭킨 사이클을 이용한 선박 주기관 폐열회수 시스템의 열역학적 분석(2011)”, “선박용 디젤엔진의 배기가스에 적용된 사이클의 열역학적 분석(2012)”, “유기 랭킨 사이클의 가동 특성 및 효율 향상 연구”, “하부 사이클 추가에 의한 MCFC 시스템의 성능향상(2010)”, “산업 폐열회수용 1MW급 유기 랭킨 사이클 시스템 개발(2001)” 등으로 연구되었다.

○ 가스터빈의 폐열을 회수한 경우는 “Analysis of design part load performance of Micro gas turbine/organic Rankine cycle combined system(2006)"이 있다. 냉매를 이용한 연구로는 “저 열원 HFC-134a 유기 랭킨 사이클의 출력 극대화(2010)”와 “유기랭킨 사이클 시스템을 이용한 중?저온 동력회수(1989)”가 연구되었다. 이상의 연구로부터 가스터빈을 이용한 유기 랭킨사이클과 냉매를 이용한 폐열회수 시스템이 아주 적은 수로 발표되었고 특히 CO2 배출과 연관된 논문은 전무하다. 이 분야의 연구에 박차를 가해야 될 것으로 생각된다.

저자: Charles Sprouse III, Christopher Depcik
자료유형: 학술정보