응축형 가스보일러용 열교환기 개발에 관한 연구

초록

석유 중심의 불안정한 에너지 수급 체계를 개선하기 위하여 에너지 공급원의 안정적 확보 및 다변화 차원에서 추진하게 된 천연 가스 사업은 보급 확대를 위한 저가 정책과 국민 소득 향상에 따른 편리성 추구 성향 및 환경 보전을 위한 화석 연료의 사용 규제 등에 힘입어 당초 예상 수요보다 큰 폭으로 증가되고 있다. 이에 따라 천연 가스를 연료로 사용하는 난방 장치의 수급이 눈에 띄게 늘었고, 가스 보일러는 대표적인 가정용 온수 난방용 장치로 사용되고 있다. 특히 도시 가스 배관망이 수도권에는 이미 완료되었고 지방으로 계속 확산되고 있으며, 정부의 에너지 및 환경 정책 등의 영향으로 가스 보일러의 시장은 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 이와 같이 급증하는 수요에 따른 기술 개발의 필요성으로 인해 현재까지 보일러에 대한 연구 개발이 꾸준히 지속되어 왔으나, 향후 직면할 공해 물질에 대한 강력한 규제와 에너지 절약 및 기술 자립이라는 목표를 달성하기 위해서는 아직도 미흡한 점이 많이 남아 있다고 할 수 있다. 특히 현재 사용하고 있는 가스보일러의 대부분은 핀형 사각 열교환기와 분젠 버너가 상하로 배치되어 있어 구조적으로 효율이 낮고 NOx 배출량이 비교적 많으며 제작 공정이 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구는 응축 열교환과 NOx저감이 가능한 가스보일러 개발의 일환으로 응축형 열교환기를 개발하는데 필요한 열교환기의 각 부분 즉, 상부 핀형 열교환기, 하부 핀형 열교환기, 코일형 열교환기 및 배플의 상세한 설계 제원을 결정하는 것이며, 이 설계 제원을 통해 제작된 열교환기의 열전달 성능을 규명하는 것이다.