Stirling 엔진 기반 가정용 열병합 발전

Stirling Engine CHP

Energy Efficiency, 2009/06~2012/05(KETEP, MKE)

가정용 열병합 전기는 보통 발전소에서 대량으로 만들어 송전하는 방식으로 공급해 왔는데 송전 손실, 안전성, 전력 수요-공급 불균형 등의 문제가 있어 필요한 곳에서 필요할 때 전기를 만들어 쓰는 쪽으로 전력 공급의 방향이 변화하고 있습니다. 이를 '분산전원'이라고 하고 우리가 살고 있는 집이 그 분산 전원의 최소 단위가 되겠죠. 가정용 수준의 발전 시스템을 꾸미기 위해서 몇 가지 원동기가 제안되고 있는 데 Stirling 엔진은 가정용 기기에서 매우 중요한 소음, 공해 면에서 유리하여 유럽을 중심으로 보급이 되고 있습니다.

Stirling E/G Stirling 엔진은 응용열역학 시간에 잠깐 들어보신 경험이 있으시겠지만 외연기관입니다. 그래서 바이오 매스나 태양열 같은 신재생 열원을 쉽게 이용할 수 있고 기존 연료를 사용해도 소음과 공해 면에서 유리합니다. 게다가 잘~ 만 만들면 (그런데 그게 굉장히 어렵습니다.) 이론적으로 카르노 사이클의 효율에 접근하니 기술의 무한한 진보를 믿는 엔지니어들의 도전정신을 자극하겠죠.

연구주제 제가 하고 있는 연구는 가정용 열병합 발전에 사용되는 Stirling엔진에 들어가는 재생기 - 일종의 열교환기인데 이 놈 덕분에 Stirling 엔진의 효율이 카르노 사이클에 접근합니다. - 와 연소기 - 가정에 설치되기 위한 저소음, 저공해는 주로 이 놈에 의해 결정 되겠죠. -에 관한 연구를 진행하고 있습니다. 좀더 복잡하게는 다공체 열교환기에서 다공체의 구조와 열교환 성능의 관계, 그리고 축열 방식의 표면 연소 문제를 연구하고 있습니다.