연구목표

주관기관 (한국과학기술원) ○ 고효율 다단연소 시험 리그 구축 및 연소 시험 수행 ○ 수소 혼소/전소 고압 단일 노즐 시험 리그 구축 및 준비 ○ 인공지능 및 기계학습 기반 NOx, 연소진동 동시 제어기법 연구/개발 ○ RANS 해석을 통한 수소 혼소/전소 다단연소 연소특성 예측 및 설계개선 방향 도출 - 연소특성 예측 (유동/온도분포, NOx, 화염역화 등) ○ 2단계에서 개발된 LES CFD 해석기술을 활용하여, 수소 혼소/전소 LES 해석을 통한 연소진동 예측 ○ 암모니아 혼소/전소 DNS 해석 ○ 주관대학-참여기관 간 교육 프로그램 운영 및 인력 교류 - 대학-산업체 교류 확대 및 해외연계 글로벌 전문인력 양성 프로그램 운영 참여기관1 (한국항공대학교) ○ 가스터빈 다단 연소기 해석을 위한 CFD ERN 개발 ○ CFD ERN을 활용한 저공해 가스터빈 다단 연소기 개발을 위한 주요 설계인자 도출 ○ 주관대학-참여기관 간 교육 프로그램 운영 및 인력 교류 참여기관2 (두산에너빌리티) ○ 수소 혼소/전소용 다단연소 Concept 개발 ○ 수소 혼소/전소용 다단연소 시험 및 RANS 해석결과 공동 분석 ○ 수소 혼소/전소용 다단연소 Concept 설계개선방향 공동 도출 ○ 주관대학-참여기관 간 교육 프로그램 운영 및 인력 교류 - 해외 우수 가스터빈 연구센터와의 교류 프로그램 공동 운영 참여기관3 (한국동서발전) ○ 가스터빈 사용자 입장의 기술개발 과정/결과에 대한 자문 ○ 주관대학-참여기관 간 교육 프로그램 운영 및 인력 교류 - 대학-산업체 인적교류 확대 프로그램 참여기관4 (디엔디이) ○ 가스터빈 수소 혼소/전소 다단연소 CFD 해석 지원 ○ 주관대학-참여기관 간 교육 프로그램 운영 및 인력 교류 - 대학-산업체 인적교류 확대 프로그램

연구범위

주관기관 (한국과학기술원) ○ 고효율 다단연소 시험 리그 구축 및 연소시험 수행 ○ 수소 혼소/전소 고압 단일 노즐 시험 리그 구축 ○ 인공지능/기계학습 기반 NOx, 연소진동 동시 제어기법 연구 ○ RANS 해석을 통한 수소 혼소/전소 다단연소 연소특성 예측 및 설계개선 방향 공동 도출 (유동/온도분포, 화염역화, 질소산화물 등) ○ 2단계에서 개발된 LES 해석기술을 활용하여, 수소 혼소/전소 LES 해석을 통한 연소진동 예측 ○ 암모니아 혼소/전소 RANS 정확도 향상을 위한 DNS 해석 수행 ○ 대학-산업체 교류 확대 및 해외연계 글로벌 전문인력 양성 프로그램 운영 - 해외 전문가 초청 심포지움 개최, 해외 석학과의 연계 및 네트워크 구축 - 산업체 인턴쉽 및 취업 연계 참여기관1 (한국항공대학교) ○ 가스터빈 다단 연소기 CFD-ERN 개발 - 다단 연소기의 3D 난류 반응 유동 CFD 해석 결과를 이용하여 ERN 구성 ○ 저공해 가스터빈 다단 연소기 개발 설계인자 분석 - CFD-ERN을 활용한 가스터빈 다단 연소기의 NOx 생성 특성 분석 - 저공해 가스터빈 NOx 배출 저감을 위한 다단 연소기의 주요 설계인자 도출 ○ 인적교류 확대 프로그램 공동 운영 참여기관2 (두산에너빌리티) ○ 수소 혼소/전소용 다단연소 Concept 개발 - 다단연소 Concept 도출 및 설계 개선 - 다단연소 시험 및 RANS CFD 해석결과 공동 분석 - 결과 데이터베이스 구축 (설계변수 별로 연소특성 분석) ○ 주관대학-참여기관 간 교육 프로그램 운영 및 인력 교류 - 산업체 재직자 역량강화 프로그램 공동 운영 참여기관3 (한국동서발전) ○ 가스터빈 연소기 운영 문제점 분석 자문 - 연료의 성상에 따른 문제점 사례 - 연소온도 상승에 의한 문제점 사례 - IGV 개도에 따른 연소상태 영향 - 연소기 단별 연료량에 따른 연소 영향 ○ 교육 프로그램 운영 지원 참여기관4 (디엔디이) ○ 가스터빈 수소 혼소/전소 다단연소 CFD 해석 지원 - CFD 연소해석 수행 및 데이터베이스 구축 지원 ○ 주관대학-참여기관 간 교육 프로그램 운영 및 인력 교류 - 대학-산업체 인적교류 확대 프로그램

기대효과

(탄소중립 가스터빈 개발 가속화) 국내 대표 가스터빈 제조업체인 두산중공업의 기술수요를 적극 반영한 연구개발 프로그램 운영을 통해, 온실가스 배출량을 현격히 줄일 수 있는 무탄소/저탄소 가스터빈 연소기술 개발 및 기술 이전 (가스터빈 전문인력 양성 및 취업 연계) 본 센터 과제를 통해 매년 15명 이상의 석박사 학위과정 학생들이 지원을 받고, 2-3 단계 기간 총 30명 이상의 석박사급 엔지니어 양성이 가능 (지식 공유 및 전파) 기업체 재직자 대상 역량강화 프로그램 운영과 산업체 인턴십 프로그램 운영을 통해 대학-산업체 간 지식 및 경험 공유

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