KR20180093143A - Amtec 열병합발전 보일러 및 그 응용 기술 - Google Patents

Amtec 열병합발전 보일러 및 그 응용 기술 Download PDF

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KR20180093143A
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이계중
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김성일
최종원
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강새별
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Abstract

본 발명은, 기존의 보일러(가스이용)를 통한 겨울철 바닥난방, 사계절 급탕 그리고 별개의 공조기(전기이용)를 통한 여름철 공기냉방 혹은 겨울철 공기난방을 보일러+열전발전(AMTEC)을 이용하여, 겨울철엔 바닥난방+급탕+ 필요시 전기생산을 하며, 가스사용량이 적은 여름철엔 급탕을 제외한 부하는 주로 전기로 생산되며, 공조기, 조명 및 전자기기 등을 가동할 수 있는 하이브리드형 기술을 제공한다.

Description

AMTEC 열병합발전 보일러 및 그 응용 기술{AMTEC COGENERATION BOILER AND ITS APPLICATION TECHNOLOGY}
본 발명은 기존의 보일러(가스이용)에 알칼리계금속을 이용한 열전발전장치(AMTEC: Alkali Metal Thermal to Electric Convertor)를 장착한 하이브리드형 보일러에서 생산된 전기를 가정용 가전기기에 공급하고, 시간 및 기간별 전기요금에 연동하여 특히 가정용에어컨에 정격전압을 공급하여 가동할 수 있는 기술에 관한 것이다.
알칼리금속을 전하의 운반체로 사용하는 AMTEC 장치는 알칼리금속을 전하의 운반체로 사용하여 열 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 열변환 전기발생장치이다. AMTEC 장치는 열전소자를 이용하는 열전발전 시스템을 대체하기 위해 개발이 시작된 기술이며, 이론적으로는 단위면적당 높은 전력밀도와 고효율, 저가격 그리고 사용중에는 안정성이 유지될 수 있는 장점을 가지고 있다. AMTEC 장치는 미국 포드사에 의해 시스템의 개념이 제안된 이래 초기에는 전기자동차의 전원공급장치로 연구가 시작되었고, 이후에는 우주용 발전시스템으로 각광받아서 미국 NASA에 의해서 개발이 주도되었다. 현재는 우주용의 전력원으로 반도체식의 열전발전시스템이 사용되고 있으나 아직 효율이 낮고, 발전시스템이 무거운 단점이 있다. 또한, 최근에는 원자력 연구소의 폐열을 활용하기 위해 원자력 발전소의 냉각부에 장치하는 2차 발전장치로도 활용이 모색되고 있다. AMTEC 장치의 열원은 태양에너지, 화석연료, 폐열, 지열, 원자로 등 다양한 열원을 사용할 수 있는 장점이 있다. 현재 폐열을 회수하는 기술은 열교환기를 사용하여 열수나 연소용 공기 등의 형태로 회수하고 있으나, 이에 대하여 AMTEC 장치는 고품질의 전기를 직접 생산하여 효율을 높일 수 있어 기존의 기술을 대체할 수 있는 유망한 기술로 대두되고 있다.
한편, 발전기를 대표로하는 전기기기산업의 세계시장규모는 2015년 약 12,122억달러로 추정하고 있으며, 2020년까지 매년 5%내외의 안정 성장세를 이룰 것으로 전망하고 있다. AMTEC 기술의 경우, 기술개발 기초단계로 직접적인 관련시장의 형성은 없으나, 1kWe 생산에 필요한 발전기 가격이 300달러 내외, 발전효율이 15% 이상일 경우, 경제적인 측면에서 실용화가 확실해지게 될 것으로 예측된다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, AMTEC 기술을 가정용 보일러에 적용시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 기존의 보일러(가스이용)를 통한 겨울철 바닥난방, 사계절 급탕 그리고 별개의 공조기(전기이용)를 통한 여름철 공기냉방 혹은 겨울철 공기난방을 보일러+열전발전(AMTEC)을 이용하여, 겨울철엔 바닥난방+급탕+ 필요시 전기생산을 하며, 가스사용량이 적은 여름철엔 급탕을 제외한 부하는 주로 전기로 생산되며, 공조기, 조명 및 전자기기 등을 가동할 수 있는 하이브리드형 기술을 제공한다.
이러한 본 발명은, 무소음, 고효율 발전원리를 갖는 기술로, 가정용 보일러 열병합 복합발전, 분산형전원, 휴대용발전기, 산업용 대용량 모듈형 발전기 등에 응용 가능하다.
본 발명은 고효율 AMTEC발전기의 시장경쟁력을 갖도록 내부 순환구조를 단순화 시킨 기술로, 저렴하고, 무소음 및 유지보수 용이성을 갖춘 발전기술로, 가정용 열병합발전에 매우 유리한 측면을 가지고 있으며, 대용량 발전모듈 뿐만 아니라, 휴대용 발전기로도 활용 가능하기 때문에 시장 성장가능성이 매우 크다.
또한, 본 발명은 단위질량 혹은 단위체적당 출력밀도가 매우 높은 기술로, 원천구조체 기술을 확보하고, 상용화 원천기술을 개발할 경우 발전기시장의 새로운 성능동력이 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 AMTEC 셀의 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시 예에 따른 AMTEC 셀의 내부 동작을 설명하는 도면이다.
도 3은 BASE 튜브 내부에서 전기를 생산하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMTEC 열병합발전 보일러의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMTEC 열병합발전 보일러의 내부 구성에 대한 일 예시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 AMTEC 셀(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 실시 예에 따른 AMTEC 셀(100)의 내부 동작을 설명하는 도면이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 AMTEC 셀(100)에 대해 설명한다.
AMTEC 셀(100)은, 전하운반체로서의 알칼리금속이 충전되어 있는 알칼리금속 충전부(110), 전하운반체를 증발시키기 위한 가열부(120), 전하운반체를 선택적으로 투과시키며 전기를 생산하는 BASE 튜브(130), 증발된 전하운반체를 응축시키는 응축부(140), 응축된 전하운반체가 응축부(140)로부터 가열부(120)로 이동하는 통로가 되는 순환윅(150) 또는 응축된 전하운반체가 중력에 의해 가열부(120)로 하강하는 통로(혹은 배관), BASE 튜브(130)에서 생산된 전기를 외부로 공급하기 위한 단자(160, 170) 및 하우징(180)을 포함할 수 있다.
알칼리금속 충전부(110)에는 알칼리금속이 충전되어 있다. 알칼리 금속은 전하를 운반하는 전하운반체로 기능하는 금속으로서, 나트륨(Na), 칼륨(K), 리튬(Li) 중 선택되는 하나 이상의 물질일 수 있으며, 바람직하게는 나트륨(Na)을 적용한다.
가열부(120)는 알칼리금속 충전부(110)에 인접하여 위치하고, 전하운반체를 가열하여 기체 상태로 증발시키는 기능을 한다. 가열부(120)의 열원으로는 화석연료의 산화열이 사용될 수 있다. AMTEC 셀(100)는 이러한 열원으로부터 고품질의 전기를 직접 생산하여 효율을 높일 수 있다.
전하운반체가 Na인 경우는 일반적으로 가열부(120)의 온도가 1100K, 응축부(140)의 온도가 650K 부근에 이르게 된다. 용융점이 더 낮은 칼륨(K)을 적용하는 경우는 가열부과 응축의 구동온도를 각각 120K 정도 낮출 수 있다는 장점이 있어 열역학적인 이론효율은 칼륨을 구동유체로 사용하는 것이 더 높다. 그러나 실제 적용상의 문제로 인해서 Na을 구동유체로 이용하는 시스템이 일반적으로 적용되고 있다.
BASE 튜브(130)는 전하운반체를 투과시키며 전기를 생산하는 기능을 한다. 가열부(120)의 가열에 의해 증발된 전하운반체는 BASE 튜브(130) 내로 이동하고 BASE 튜브(130) 내부와 외부의 압력차에 의해 증발된 전하운반체는 BASE 튜브(130)를 통과하며 전기를 생산한다. BASE 튜브는(130)는 전하운반체로부터 전자를 제공받는 애노드(131), 전하운반체로 전자를 제공하는 캐소드(132), 및 애노드(131)와 캐소드(132) 사이에 위치하며 이온화된 상기 전하운반체를 투과시키는 전해질(133)을 포함할 수 있다.
BASE 튜브(130)가 전기를 생산하는 원리를 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 BASE 튜브(130)의 a 부분의 요부 확대 단면도이다. 전하운반체가 가열부(120)에서 증발되면 전하운반체는 BASE 튜브(130) 내벽의 애노드(131)에서 전자(e-)를 내어 놓으면서 이온화된다. 이온화된 전하운반체(예, Na+)는 전해질(133)을 통과한 후 캐소드(132)에서 전자를 받아들여 중성화되는 과정을 거친다. 애노드(131)에서 전하운반체로부터 분리된 전자는 단자(160)를 통해 외부로 공급된 후 단자(170)을 통해 BASE 튜브(130)로 돌아와서 캐소드(132)에서 전하운반체 이온과 결합하는 과정을 거친다.
즉, 전하운반체가 가열부(120)의 열원에 의해 고온 고압인 증기상태로 변하여 전자를 내어 놓고 전하운반체 이온이 전해질(133)을 통과한다. 이온 전도성을 갖는 전해질(133)의 양단에 온도차(ΔT)를 주면 BASE 튜브(130) 내부의 전하운반체 증기의 압력과 BASE 튜브(130) 외부의 압력의 차이가 추진력이 되어 전하운반체 이온의 이동이 일어나게 된다. 자유전자들은 애노드(131)로부터 전기 부하를 통과하여 캐소드(132)로 돌아와서 저온저압영역의 전해질(133)의 표면에서 나오는 전하운반체 이온과 재결합하여 중성화(Neutralization)되는 과정에서 전기를 발생하게 되며, 이 경우, 단일 BASE 튜브(130)에서 1.6V이상의 OCV(open circuit voltage)가 얻어질 수 있다.
전해질(133)은 이온화된 전하운반체(예, Na+)를 투과시키며 전기를 발생시키는 소재로서, 높은 이온전도도와 강도 및 치밀한 미세구조에 의한 고내구성을 지녀야 하며, 이온화된 전하운반체가 잘 통과할 수 있는 층상구조를 갖는 재료가 적용되어야 한다. 이에 따라 전해질(133)은 베타 알루미나(β˝-Al2O3; Beta" alumina) 또는 나시콘(Na super-ionic conductor:NASICON) 계의 고체전해질인 것이 바람직하다. 베타 알루미나에는 Beta'-alumina 와 Beta''-alumina 두가지 종류가 있다. Beta''-alumina가 층상구조가 더욱 발전되어 있어 더욱 양호한 Na+이온의 전도성을 갖기 때문에 일반적으로 사용되고 있다.
애노드(131) 및 캐소드(132)는 PtW, RhW, TiC, TiN, SiN, RuO, Ru2O, Rh2W, 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu), 니켈(Ni), 니켈-철 합금, 스테인리스, 철(Fe), 청동 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 애노드(131) 및 캐소드(132)는 발전 효율과 관계되는 출력 밀도(power density)와 밀접한 관련이 있다. 애노드(131) 및 캐소드(132)는 전해질(133)에 보통 ㎛ 단위의 두께로 코팅되며 기공을 함유한다. 코팅된 금속 위에 금속망, 다시 그 위에 와이어 리드선이 접속되는 방식으로 애노드(131) 및 캐소드(132)가 형성될 수 있다. 따라서 접촉하는 각 재료와의 열팽창계수 차이 등 특성 차이를 고려하여야 하며 애노드(131) 및 캐소드(132)의 두께 등의 변수도 정밀히 제어 되어야 한다.
이와 같이, AMTEC 셀(100)이 전기를 발생하는 에너지원 또는 원동력(driving force)은 AMTEC 셀(100) 내부와 외부의 압력의 차이가 가장 크게 작용하고, 압력의 차이는 온도 차이와도 밀접한 관련이 있다. 또한, BASE 튜브(130)의 두께에 따라 전력 밀도가 상이하게 나타날 수 있으며, 전력밀도를 높이기 위해서는 BASE 튜브(130)의 두께를 가능한 줄이는 것이 바람직하지만, 두께가 줄었을 경우에도 고온에서 내구성을 유지할 수 있는 강도 등을 가져야 한다. 또한 BASE 튜브(130)의 길이가 길수록 전력은 많이 생산할 수 있으나 설계 구조에 따라 열손실이 커질 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 응축부(140)는 증발된 전하운반체를 냉각시켜 액체로 응축시키는 기능을 한다. 응축부(140)는 증발되어 BASE 튜브(130)를 통과한 전하운반체를 응축시켜 하우징(180)의 내벽에 형성된 순환윅(150)으로 이동할 수 있도록 한다. 응축부(140)는 선택적 투과성 멤브레인, 다공성물질, 메쉬 등으로 제조될 수 있다.
순환윅(150)은 모세관 현상 또는 중력 등을 이용하여 응축된 전하운반체가 응축부(140)로부터 가열부(120)로 이동하는 통로가 된다. 순환윅(150)은 하우징(180)의 내벽에 증착 및 코팅되어 형성될 수 있다. 순환되는 전하운반체의 양에 따라 순환윅(150)의 기공크기, 기공율 및 단면적을 조절하거나 두께를 조절할 수 있다. 순환윅(150)이 수송하는 전하운반체의 양을 늘리는 다른 방법으로는 하우징(180)의 내측벽에 순환윅(150)을 복수 개 설치하는 방법도 가능하다.
단자(160, 170)는 BASE 튜브(130)에서 생산된 전기를 외부로 공급하기 위한 구성이다. 단자(160, 170)은 BASE 튜브(130)의 애노드(131) 및 캐소드(132)에 각각 연결된다. 도 2에서는 단자(160)가 BASE 튜브(130)의 상면을 관통하여 내부의 애노드와 연결되고 단자(170)는 BASE 튜브(130) 외벽의 캐소드와 연결되는 것으로 예시하였으나, 이러한 형태로 한정되는 것은 아니고 BASE 튜브(130)의 애노드와 캐소드를 외부로 인출하기 위한 다양한 형태가 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 AMTEC 셀(100)은 알칼리금속인 전하운반체(예, Na)가 열원에 의해 고압영역인 가열부(120)에서 증기 상태로 변하여 전하운반체 이온(예, Na+ 이온)이 BASE 튜브의 전해질(133)을 통과하게 된다. 이때, 자유전자들은 애노드(131)으로부터 집전되어 단자(160, 170)를 따라 외부로 나가 전기부하에 따른 일을 한 후 캐소드(132)으로 돌아와서 저압영역의 BASE 튜브(130) 표면에서 나오는 이온과 재결합함으로써 전기를 발생하는 것이다. 중성의 전하운반체 증기는 저압영역의 응축부(140)에서 냉각에 의해 응축되어 액체 상태로 변한 후 응축액은 순환윅(150)에 의해 가열부(120)로 귀환하여 하나의 사이클을 완료하게 되고, 이러한 사이클이 계속 반복되면서 전기를 생산한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 구성도이다.
도 4를 참조하면, AMTEC 셀(100)은 AMTEC 열병합발전 보일러(410; 이하 '보일러'라 함)에 적용될 수 있다.
보일러(410)에서 AMTEC 셀(100)의 가열부는 연소부(412)에서 생성되는 연소열을 직접 공급받을 수 있다. 혹은 AMTEC 셀(100)의 가열부는 배기통을 통해 배출되는 배기가스열을 공급받아 발전할 수 있다.
AMTEC 셀(100)에서 발전된 전력은 가정내 전력망(420)으로 전달되어 가전기기 등에 사용될 수 있다.
또는 AMTEC 셀(100)에서 발전된 전력은 전력을 사용하는 냉난방기-예를 들어, 에어컨-(422)에 사용될 수 있다.
또는 AMTEC 셀(100)에서 발전된 전력은 전기에너지저장장치(424; ESS: Energy Storage System)에 저장될 수 있다.
AMTEC 셀(100)로 열을 제공하는 연소부(412)는 연소열을 이용하여 급탕수 및 난방수를 가열하고, 급탕수 사용기기(430) 및 바닥/스팀 난방장치(432)로 공급할 수 있다.
보일러(410)는 AMTEC 셀(100)의 발전과 동시에 급탕수 혹은 난방수를 가열할 수 있기 때문에 높은 에너지 소비 효율을 가질 수 있다.
계절별로 활용 예시를 살펴보면, 보일러(410)는 겨울철에, 연소부(412)의 연소열을 이용하여 급탕수 및 난방수를 가열함과 동시에 AMTEC 셀(100)을 이용하여 발전하고, 발전전력을 전력망(420), 냉난방기(422) 혹은 전기에너지저장장치(424) 등으로 공급할 수 있다.
가정에 설치되는 시스템(400)에서 냉난방기(422)로서 공기난방식 장치를 사용하는 경우, 보일러(410)에서 공급되는 난방수로 바닥 난방이 이루어짐과 동시에 보일러(410)에서 공급되는 발전전력으로 공기난방도 가능해지게 되어 난방 에너지 효율이 매우 높아지게 된다.
한편, 여름철이나 겨울철의 야간 시간의 경우, 급탕수 혹은 난방수가 가열되는 시간대와 전력이 사용되는 시간대가 상이할 수 있다. 예를 들어, 겨울철의 경우, 난방수는 주로 야간 시간에 가열되고, 가전기기는 주간 시간에 가열되는 경우가 많다. 이 경우, 시스템(400)은 야간 시간에 AMTEC 셀(100)을 이용하여 발전하고 발전전력을 전기에너지저장장치(424)에 저장해 놓았다가 주간 시간에 가전기기를 가동시킬 때 사용할 수 있다.
시간대별 보일러(410)의 제어 방법의 실시예를 도 5를 참조하여 좀더 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 AMTEC 열병합발전 보일러의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 가정 내의 전력 사용량은 시간에 따라 변동할 수 있다. 그런데, 이러한 전력 사용량은 패턴은 대부분의 가정에서 비슷하여 전력망 전체로 보면 특정 시간대에 전력 사용량이 집중되는 현상이 발생한다.
한편, 전력 공급자는 이러한 전력 사용량 집중 시간대에서 전력 사용량을 적절히 제어하기 위해 전력 단가를 고단가로 유지하는 경우가 많은데, 도 4를 참조하여 설명한 보일러는 이러한 전력고단가대역에서 화석연료-예를 들어, 가스-를 이용하여 가정 내에서 자체적으로 전력을 생산함으로써 전체적인 에너지 비용을 절감할 수 있다.
예를 들어, 보일러는 전력 단가와 가스를 이용한 자체 발전단가를 비교하고, 전력 단가가 자체 발전단가보다 높아지는 시간대에서 전력을 생산할 수 있다. 이때, 자체 발전단가는 급탕수 및/또는 난방수의 가열여부에 따라 다르게 결정될 수 있다. 예를 들어, 급탕수 및/또는 난방수가 가열되는 경우, 발전에 사용되는 가스단가에서 급탕수 및/또는 난방수의 가열에서 얻어지는 급탕/난방 비용이 차감되어 자체 발전단가가 계산될 수 있다.
한편, 시스템은 보일러에서 생산된 전력을 전기에너지저장장치에 저장하고, 전력고단가대역에서 전기에너지저장장치에 저장된 전력을 사용함으로써 에너지 비용을 절감할 수 있다.
시스템은 전력 단가와 가스를 이용한 자체 발전단가를 비교하고, 전력 단가가 자체 발전단가보다 높아지는 시간대에서 전기에너지저장장치에 저장된 전력을 사용할 수 있다. 이러한 시스템에서 보일러는 급탕수 및/또는 난방수가 가열되는 경우에만 발전함으로써 자체 발전단가를 최소화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMTEC 열병합발전 보일러의 내부 구성에 대한 일 예시도이다.
도 6을 참조하면, AMTEC 셀의 고온부(도 6에서, 녹색부분)는 버너-예를 들어, 도 4를 참조하여 설명한 연소부-를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
그리고, AMTEC 셀의 저온부(도 6에서, 하얀색부분)는 1차열교환기를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, AMTEC 셀의 저온부(도 6에서, 하얀색부분)는 2차열교환기의 내부에 배치될 수 있다.
보일러에서 버너의 연소열은 1차열교환기 및 2차열교환기를 거쳐 난방수 및 급탕수를 가열하는데 사용되는데, 이때, 난방수 및 급탕수는 보일러의 제1측-예를 들어, 도 6에서 하측-으로 흘러나가고, AMTEC 셀은 제1측과 반대되는 방향-예를 들어, 도 6에서 상측-으로 배치될 수 있다.
AMTEC 셀은 알카리계 금속을 이용하는 장치이다. 그런데, 알카리계 금속은 물과의 반응성이 높기 때문에, 물과의 접촉에 의해 폭발의 위험성이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 AMTEC 열병합발전 보일러는 물의 흐름과 다른 방향으로 AMTEC 셀을 배치함으로써 이러한 폭발의 위험성을 제거시킬 수 있다.
예를 들어, AMTEC 열병합발전 보일러는 상측에 버너를 배치하고, 버너에서 생성된 연소열이 하측으로 전달되도록 1차열교환기 및/또는 2차열교환기를 버너의 하측에 배치할 수 있다. 그리고, 1차열교환기 및/또는 2차열교환기를 통해 가열된 물-난방수 및 급탕수-은 하측으로 흘러나가도록 배관을 구성할 수 있다. 그리고, AMTEC 셀은 버너의 측면 혹은 버너의 상측에 배치함으로써 열교환기 및 배관과의 접촉면을 최소화하고, 만일의 누수에 대비하여 물이 흘러나가는 방향-하측 방향-과 반대의 방향에 AMTEC 셀을 배치하여 안정성을 강화시킬 수 있다.
이외에, AMTEC 열병합발전 보일러는 스위치/밸브/제어로직 및 패널/전류안정기 등의 부품을 사용하여 AMTEC 셀의 안정성을 좀더 강화시킬 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 전하운반체로서의 알칼리금속이 충전되어 있는 알칼리금속 충전부(110), 전하운반체를 증발시키기 위한 가열부(120), 전하운반체를 선택적으로 투과시키며 전기를 생산하는 BASE 튜브(130), 증발된 전하운반체를 응축시키는 응축부(140), 응축된 전하운반체가 응축부(140)로부터 가열부(120)로 이동하는 통로가 되는 순환윅(150) 또는 응축된 전하운반체가 중력에 의해 가열부(120)로 하강하는 통로(혹은 배관), BASE 튜브(130)에서 생산된 전기를 외부로 공급하기 위한 단자(160, 170) 및 하우징(180)을 포함하는 AMTEC 셀(100).
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