초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
577℃ 공융점을 가지는 Al-Si 12.6% 합금을 모래와 혼합한 복합 열저장 모듈을 제작, 시험하여 축방열 시 온도가 일정하게 유지되는 잠열 구간을 확인하였으며, 이에 증기 생산온도 538℃를 유지할 수 있는 가능성을 확인하였음. 또한 가속화 내구 테스트를 통해 10 사이클 후 최초 사이클 모듈 온도 편차 대비 온도 편차 90% 이상 성능을 만족하였으며, 이에 추후 scale-up 가능성을 확인하였음.

본 연구는 수백 MW급의 대용량 시스템에 적용할 기술에 대해 소재 단

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
577℃ 공융점을 가지는 Al-Si 12.6% 합금을 모래와 혼합한 복합 열저장 모듈을 제작, 시험하여 축방열 시 온도가 일정하게 유지되는 잠열 구간을 확인하였으며, 이에 증기 생산온도 538℃를 유지할 수 있는 가능성을 확인하였음. 또한 가속화 내구 테스트를 통해 10 사이클 후 최초 사이클 모듈 온도 편차 대비 온도 편차 90% 이상 성능을 만족하였으며, 이에 추후 scale-up 가능성을 확인하였음.

본 연구는 수백 MW급의 대용량 시스템에 적용할 기술에 대해 소재 단위에서 가능성을 확인한 연구로, 추후 scale-up을 위해 대용량 열저장 모듈 설계, 증기 배관과 열저장 시스템 연계 설계, 증기 터빈 계통 연계를 위한 시스템 계통 설계, 장기 소재 안정성 확보를 위한 소재 연구 등 후속 연구가 필요함.

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

Ⅳ. Result and Recommendations
A composite thermal storage module made by mixing an Al-Si 12.6% alloy with a eutectic point of 577℃ with sand was fabricated and tested. It was observed that during heat charging and discharging, the temperature remained consistently within the latent heat phase, in

Ⅳ. Result and Recommendations
A composite thermal storage module made by mixing an Al-Si 12.6% alloy with a eutectic point of 577℃ with sand was fabricated and tested. It was observed that during heat charging and discharging, the temperature remained consistently within the latent heat phase, indicating the possibility of maintaining the steam generation temperature at 538℃. Furthermore, after 10 cycles in an accelerated durability test, the module satisfied more than 90% of the initial cycle temperature variance, confirming the potential for future scale-up.

This research demonstrates the feasibility at the material level for a technology applicable to hundreds of MW-scale systems. Future research needed for scale-up includes designing large-capacity thermal storage modules, designing steam piping and thermal storage system integration, system design for integration with steam turbine systems, and material research to ensure long-term material stability.

(source: SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 11
• 그림목차 ... 13
• 표목차 ... 15
• 제 1 장 서 론 ... 17
• 제 1 절 배경 및 필요성 ... 17
• 1. 기술의 개요 및 주요 성과물 ... 17
• 2. 필요성 및 타당성 ... 21
• 제 2 절 목표 및 연구내용 ... 28
• 1. 핵심기술 ... 28
• 2. 목표 및 연구내용 ... 28
• 제 2 장 연구 결과 ... 32
• 제 1 절 고온 복합 열저장 소재 선정 ... 32
• 1. 고온 잠열재 소재 탐색 ... 32
• 2. 고온 잠열 소재의 열적 성능 ... 33
• 3. 모래 ... 35
• 제 2 절 가속화 가열-냉각 사이클 시험 장치 구축 ... 37
• 1. 가속화 가열-냉각 사이클 시험 장치 ... 37
• 2. 가속화 가열-냉각 사이클 선정 ... 39
• 제 3 절 모래 Al-Si Alloy 복합 열저장 기초 모듈 시험 결과 ... 41
• 1. 모래 Al-Si Alloy 복합 열저장 기초 모듈 시험 ... 41
• 2. 모래 Al-Si Alloy 복합 열저장 층 분리 모듈 시험 ... 43
• 제 4 절 모래 Al-Si Alloy 복합 열저장 개선 모듈 시험 결과 ... 49
• 1. 모래 Al-Si Alloy 복합 열저장 케이크 구조 모듈 시험 ... 49
• 2. 모래 Al-Si Alloy 복합 열저장 초코칩 쿠키 구조 모듈 시험 ... 52
• 3. 모래 Al-Si Alloy 복합 열저장 케이크 vs. 초코칩 쿠키 구조 비교 ... 55
• 제 5 절 석탄 화력 플랜트 레트로핏 구성(안) 및 CAPEX 분석 ... 57
• 1. 열저장 구성 방안에 따른 CAPEX 비교 ... 57
• 제 6 절 후속 과제 도출 활동 ... 61
• 1. 산연(産硏) 협력 기술 개발 ... 61
• 2. 국제 협력 추진 ... 61
• 제 7 절 기대 효과 및 활용 방안 ... 62
• 제 3 장 결 론 ... 64
• 참고문헌 ... 66
• 끝페이지 ... 67