• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.54
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• pp.64-69
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• 2008

야간의 잉여전력으로 열을 저장해두었다 주간에 이용하는 축열공조에는 50여년에 걸친 긴 역사가 있었다. 이 방식이 가지는 효용에 일찍부터 눈뜬 선각자들의 노력에도 불구하고 당초 보급은 늦어져 그다지 진전이 없었다고 한다. 이러한 정세가 일변한 것은 전력공급에 병목현상이 생겨 부하 평준화가 안정공급에 있어 필요불가결의 과제가 되었기 때문이다. 특히 공조는 피크성이 강한 수요이므로 공조용 전력을 야간으로 옮기는 작업의 이점이 큰 것은 당연하다. 비 수요시간대의 요금이 큰 폭으로 떨어짐으로써 수요자측에서 보아도 야간의 전력을 어떻게 활용할까하는 것은 매력적인 연구테마였다. 이리하여 축열공조가 관심을 불러 보급이 기도에 놓인 지 2O년 가까이 되었다. 처음에는 물을 사용한 축열이 대부분이었으나, 축열조 용량의 제약으로 얼음을 만들어 저장하는 빙축열방식이 도입되어 현재의 표준적인 축열방식이되었다. 그러나 빙축열에도 비용상의 문제가 있어 전면적인 보급에 이르기까지는 아직 연구의 여지가 더 남아있는 듯하다. 한편, 교토의정서의 발효 등에 의해 지구환경에 대한 관심이 높아지게 되었다. 이 같은 배경 속에 건물및 건축설비의 에너지절약 기술의 중요성이 대두되고, 특히 창 주변의 공조방식, 조광제어, 축열 공조시스템 등, 건물부하의 직접적인 저감과 전력부하 평준화에 의한 환경부하저감 및 운영비용의 저감을 목적으로 한 건물일체형 설비시스템을 적극적으로 도입하기에 이르렀다. 환경을 배려한 건축구조.설비시스템의 채택 사례가 증가하며 건축물 종합환경성능 평가시스템과 성능검증 등 건물설비의 평가.검증 수법도 연구되어 건물에 적합한 운용면에서의 사고가 중요함이 인식되었다. 이와 같이 건축구조와 설비시스템의 양면에서 에너지절약성 및 환경성, 쾌적성, 편리성의 추구가 적극적으로 도입되는 가운데, 슬래브축열시스템은 건축구조와 공조설비가 균형있게 융합됨으로써 초기비용의 삭감과 부하 평준화에 의한 경제성 향상, 복사에의한 실내환경의 향상 등의 효과를 기대할 수있는 시스템으로 추목받고 있다.

• Smart Media Journal
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• v.11 no.5
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• pp.56-62
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• 2022

Water reservoir is defined as a storage space to hold and supply filtered water and it's significantly important to manage water level in the water reservoir so as to stabilize water supply by controlling water supply depending on demand. Liquid level sensors have been installed in the water reservoir and the pumps in the booster station facilitated management for optimum water level in the water reservoir. But the incident responses including sensor malfunction and communication breakdown actually count on manager's inspection, which involves risk of accidents. To stabilize draining facility management, this study has come up with AI model that predicts changes in the water level in the water reservoir. Going through simulation in the case of missing data in the water level to verify stability in relation to the field application of the prediction model for water level changes in the reservoir, the comparison of actual change value and predicted value allows to test utility of the model.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.365-365
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• 2020

최근 기후변화로 인한 강우, 온도, 유량과 같은 수문학적 요소의 불확실성 증가와 더불어 산업화, 도시화로 인한 물 수요가 커짐에 따라 물부족 발생 위험이 증가하고 있다. 이에 따라, 안정적인 물 공급을 위한 하천유량과 취수량의 균형을 목적으로 하는 취수량의 예측 및 모의에 대한 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 과거 하천 취수량 자료로부터 미래 취수량을 예측하기 위해 딥러링 기법 중 하나인 순환신경망(LSTM) 모형과 시계열분해법을 결합하여 취수량 예측 모형을 개발하였다. 시계열분해법을 통해 자료의 경향성과 계절적 변동성 등 다양한 스케일의 시계열을 분해하여 전처리를 수행하였으며 불확실성을 의미하는 잔차(residual)에 LSTM을 적용하여 예측하였다. 결과적으로 LSTM 취수량 예측 모형은 높은 정확도를 보였으며, 월단위 전망 시 관측값에 대하여 신뢰성이 있는 결과를 나타내었다. 본 연구에서 개발한 모형에 따른 결과는 수자원 관리를 위해 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.261-261
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• 2015

지금까지 빗물에 대한 일반인들의 인식은 모두 치수에 중심을 두어왔다. 즉, 빗물은 내리자마자 곧바로 하수도를 통해 방류수역으로 신속하게 배제해야한다 것에만 관심을 두어 왔던 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 빗물을 버리고 배제하기보다 필요한 곳에서 집수하여 활용하거나 적절히 침투 또는 저류하여 물을 효과적으로 제어 관리해야할 필요성이 대두되고 있다. 안정적인 수자원 확보 및 공급에 대한 사회적 요구가 증가됨에 따라 대체방안으로서의 빗물이용관리가 제기되고 있으며, 이는 도시화 및 인구의 도서집중, 경제활동의 고도화 등 물 사용량이 증대되는 생활방식에 따라 물 공급 중단에 따른 피해 잠재성이 증가되고 있음을 의미하기도 한다. 본 과제에서는 이러한 필요성을 감안하여 대체수자원으로서의 빗물을 이용한 수자원 확보방안에 대해 연구하고, 스마트 워터그리드 관점에서의 빗물이용방안을 제시하여 그 적용성을 평가하고자 한다. 본 연구를 수행하기 위해서는 기존 대체수자원의 확보기술을 조사하고, 이를 바탕으로 다양한 수원을 통한 수자원 확보방안을 제시하고, 이 중 빗물을 이용한 수자원 확보방안에 대하여 스마트워터그리드 관점에서의 적용성을 평가하였다. 스마트워터그리드 내에서의 빗물이용을 통한 대체수자원 적용성 평가는 도서지역의 제한급수 등 물 부족 문제 해결을 위한 방안과 산간 농업지역에서의 물부족으로 인한 농작물 생산활동의 저하문제를 해결하기 위한 방안을 제시하였다. 또한 수자원확보를 위한 적정 빗물이용법 도출을 위해 최근 물 관리 패러다임의 변화를 고려한 정책사업으로의 접근, 중앙정부와 지방정부의 노력, 정부-민간 협동체계 구축을 위한 지역전문가의 활동방법 등을 제시하고자 한다. 본 연구의 결과 스마트워터그리드 체계구축을 위한 여러 요소기술 중 다중수원을 통한 용수확보 방안에서 빗물(우수)을 이용한 대체수자원 확보방안을 정립하고, 이를 이용하여 도서지역에서의 제한급수문제 해결방안과 산간 농업지역에서의 농업용수 확보방안을 제시할 수 있을 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.81-88
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• 1984

현재 축산농가에서 쉽게 구할 수 있는 곡류, 조사료 및 부산물을 활용하여 사료의 자급율을 높이는 것은 농가의 소득증대를 위하여 바람직한 일이다. 이러한 사료의 자급자족 체계를 위하여 소형이며 조작이 간편한 사료분쇄기가 요구된다. 따라서 농가에 많이 보급되어 있는 5~10 마력 (3.7-7.5 kw)의 동력경운기에 의하여 작동될 수 있는 소형 햄머타입의 사료분쇄기 시작기를 설계 제작하였다. 그리고 시작기의 성능을 분석하기 위하여 보리, 옥수수, 볏짚, 건초를 사료로 하여 시료의 공급율과 스크린의 구멍크기를 변화시켜가며 실험을 수행하였다. 이상과 같은 햄머 밀 시작기의 설계 및 성능시험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시작기의 평균분쇄능력은 보리의 경우 평균입자직경이 543 마이크론일 때 $82.7kg/kw{\cdot}h$였으며, 옥수수의 경우에는 평균입자직경이 408 마이크론일 때 $132.7kg/kw{\cdot}h$였다. 2. 최대 공급율로 분쇄할 때 소요동력은 보리의 경우 1.9kw, 옥수수의 경우 5.3kw, 볏짚의 경우 1.5kw, 건초의 경우 1.6kw을 필요로 하였으며, 5-10 마력(3.7-7.5kw)의 동력경운기로 개발된 햄머 밀을 작동함에는 별 문제가 없는 것으로 분석되었다. 3. 시작기로 시료를 분쇄할 때 곡류 분쇄는 물론 조사료 분쇄도 가능한 것으로 분석되었다. 4. 시작기에 의해 시료를 분쇄했을 때 분쇄물의 평균온도 상승폭은 $7.2-10.0^{\circ}C$였다. 이러한 온도는 분쇄물의 영양소 파괴및 저장상의 안정성을 고려할 때 안전한 범위의 온도상승으로 판단되었다. 5. 원료공급율과 스크린 구멍크기가 분쇄량과 분쇄정도에 5% 수준에서 유의성 있는 영향을 미쳤다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2003.05a
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• pp.260-267
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• 2003

우리나라의 물의 공급을 위한 수도역사가 1백년을 넘어서고 있는데 반해 전체 물 생산량은 60％에서 70％ 초반에 머물고 있는 실정이다. 99년 기준 1일 평균생산 f한 물 432만 7천톤에서 요금 부과한 물의 양은 295만 1천톤으로 137만 6천톤이 증발한 것이다. 이를 금액으로 환산하면 천문학적인 것으로 다른 표현으로 유수율이 현저히 낮은 것이다. 이렇게 유수율이 현저히 떨어지는 요인에는 시설물 관리의 어려움과 자원 및 세수관리의 어려움으로 나누어 볼 수 있는데, 본 연구에서는 상기의 문제점들을 해소하기 위한 방안의 하나로 무선통신 기술을 이용한 효율적인 시설물 관리 및 검침 방안을 제시함으로써 유수율 제고 및 누수율 감소를 위한 대책을 제시함으로서 무선검침시스템의 안정성과 계측의 정확성 및 신뢰성에 대한 검증을 위해 충북 청주시 상당구 우암동 일부 지역을 선정하여 1시간 마다 자동 검침을 통해 효율적 검침 가능 여부와 설치 대비 경제성 등을 알아보기 위해서 실시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.78.1-78.1
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• 2011

분포지역과 매장량이 한정되어 있는 석유에 비하여 석탄은 가채년수가 길고 세계 전역에 널리 분포되어 있으므로 향후 안정적인 에너지 공급으로 각광받고 있다. 석탄을 이용하여 CWM을 제조하는 기술은 석유에 비하여 저장, 수송, 분진 비산등의 문제점을 개선하여 위하여 1980년대부터 석탄 물 혼 합연료(Coal-Water Mixture)의 기술개발을 위한 연구가 진행되었다. 이는 미분탄(유연탄)에 30%정도의 물과 약간의 첨가제를 혼합하여 유체화하여 수송성은 액체연료와 같고 연소성은 석탄의 성상을 갖는 특징을 가지게 된다. 본 연구에서는 당센터에서 보유하고 있는 습식 분류층 가스화장치에 적용하기 위한 CWM(Coal Water Mixture)제조 특성을 연구하였다. 습식 석탄 가스화기에 사용되는 CWM은 미분되어진 석탄과 물, 첨가제를 일정비율로 혼합하여 사용하게 된다. 이때 공급되어지는 미분의 입도와 분쇄 형태에 따른 입자 형태, 입자의 분포에 따라서 CWM의 특성이 각각 다르게 나타나게 된다. 이때 만들어진 CWM의 농도와 점도 특성에 따라서 버너의 성능 및 가스화기 운전 조건등에 많은 영향을 미치게 된다. 습식 석탄 가스화에 적용된 예정인 대상탄을 대상으로 하여 석탄분쇄 형태에 따른 CWM의 제조 특성을 실험하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.83.2-83.2
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• 2010

최근, 원유 가격의 상승으로 인해 태양에너지에 대한 관심이 크게 증가되고 있다. 그러나 이러한 태양전지용 Si(SoG-Si)의 대부분을 차지하는 태양전지급 다결정 실리콘 원료를 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이에 대한 기술적 대응으로서 최근에는 고비용의 기상법을 해결하기 위하여 야금학적인 정련법을 이용한 제조기술 개발이 세계적으로 주목받고 있으며, 야금학적 정련기술은 지적재산권에 관한 기술적 배타성을 제고 할 수 있을 뿐 만 아니라 기상법의 Si 대비 낮은 품위 에도 불구하고 태양전지용 실리콘의 사용가능성을 제시함으로서 활발한 연구와 함께 실용화기술로 대두되고 있다. 그러므로 본 연구는 기존 사용 중인 고가의 기상법 폴리실리콘 제조와 달리, 생산 가격경쟁력이 있는 규석광으로부터 고순도금속 및 태양전지급 폴리실리콘 생산 연속 종전기술을 개발하고자 하였다. 금속급 Si(이하 MG-Si)으로부터 경제적인 SoG-Si을 제조하기 위한 공정 개발을 일환으로 MG-Si 중 불순물인 P 원소를 효과적으로 정련할 수 있는 슬래그 정련기술 개발과 슬래그설계 기술개발을 기본목표로 설정하여 고찰하였다. 용융 Silicon과 슬래그계면에 설정되는 산소분압제어에 따른 슬래그의 P의 이온 안정성을 변화시킴으로서, MG-Si중 P를 분리제거를 기본개념으로 설정하였다. 염기성 산화물로 산소이온이 공급됨을 이용하여 염기도에 따른 분배비를 고찰한 결과, CaO의 활동도가 증가함에 따라 슬래그 중 $O^{2-}$의 활동도와 함께 phosphide 이온의 안정성이 증가함을 확인하였다. 그리고 슬래그로부터 실리콘 중 Ca의 용해도에 따른 분배비를 확인하기 위해 실험 후 Si에서 Ca의 성분을 분석한 결과, 실리콘 중 Ca 용해도는 염기도($a_{CaO}/\sqrt{a_{SiO_2}}$)의 증가와 함께 증가하였으며, Ca의 용해도 증가는 탈린능을 증가시킨다는 것을 알 수 있었다. 또한 수소분압을 변화시켜 인의 증기압변화 및 기화정련 효과를 알 수 있었으며, acid leaching을 통해 잔존해있는 불순물을 추가적으로 정련될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.362-362
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• 2021

섬진강은 하굿둑이 없는 열린 하구로서 하구로부터 약 21km까지 조석의 영향을 받아 강물의 염도가 시간에 따라 변하는 환경이다. 오랫동안 섬진강 하구는 다양한 원인으로부터 바다화로 대표되는 염하구 문제가 지역 현안 사항으로 제기되어 왔다. 상류에서의 용수사용 증가로 인한 하천유하량 감소 또한 그 원인들 중 하나로 판단됨에 따라 실제 하구까지 내려오는 하천유량과 바다로부터 유입되는 해수를 구분하여 정량화하는 연구가 필요한 사안이다. 본 연구의 목적은 섬진강수계 하구에서의 다양한 생태환경을 보전하기 위한 적정 염분유지가 요구됨에 따라 염분과 유하량(하천유량)의 관계 규명과 기준을 마련하고자 한다. 섬진강수계 하류지역 주민의 민원과 갈수기 하천유량 부족으로 적정 하천관리를 위해서 2020년 이후로 섬진강수계 주요 댐에 대한 과거 20년간 용수공급 현황과 빈도별 유입량을 고려한 용수공급기준선과 하천유지용수 개념의 환경대응용수 공급량을 산정하였으며, 댐 용수공급의 안정성이 확보된 상황에서의 환경대응용수를 공급 중이다. 또한, 상류 유하량과 바다 조위에 따른 염도의 상관성을 규명하기 위해서 섬진강 하구의 염도(섬진교, 섬진강대교) 계측기를 설치하여 모니터링을 실시하여 측정된 자료를 이용하여 하천관리방안을 마련하고자 한다. 최종적으로, 최근까지의 실측 모니터링 자료를 이용한 유량-조위-염분 상관관계 분석을 통한 의사결정표(조견표) 산정하고 실제 댐운영('20.4.~현재) 및 하천유량 모니터링('20.4.~현재) 자료를 이용한 하천유량확보 효과 분석을 실시하여 섬진강 하구의 통합관리(수량-수질)를 위한 기준을 설정하여 향 후 섬진강수계 통합물관리 업무와 갈수 및 가뭄시기에 적정한 하천관리를 위한 실증적인 방안을 검토하여 제시하고자 한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.1
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• pp.25-30
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• 1994

본 고에서는 강한 바람이나 지진에 의한 고층 구조물의 진동을 감소시키기 위하여, 능동제어장치가 효과적으로 사용될 수 있음을 보이었다. 그러나 능동제어장치를 실제 구조물에 널리 적용하기에는 아직 많은 문제점들이 남아있다. 첫째, 효과에 비해 고가의 진동제어장치가 필요하며 유지관리에도 많은 비용이 필요하다. 또한 진동제어장치가 원활히 작동하기 위해서는 계속된 에너지의 공급이 있어야 하는데, 지진과 같은 과도한 구조물의 진동시 이를 보장할 수는 없다. 그러므로 극한상황에서는 진동을 오히려 증폭시킬 수도 있다. 둘째, Control Force의 산정시 사용되는 목적함수의 가중행렬을 결정하는 정형화된 방법이 아직 존재하지 않으며 효율적인 산정을 위해서는 많은 시행착오가 필요하다. 그밖에도 복잡한 실제 구조물의 단순한 모형화에 따라서 여러 문제점들이 발생하기 쉬우며, 실제 제어시에는 시간지연효과나 측정되지 못한 거동에 의한 문제 등이 있다. 구조물의 진동 저감방안에 대한 지금까지의 연구결과로는, 일반적인 경우에 있어서는 Base Isolator와 같이 재료의 감쇠특성을 이용하는 방법이 추천되고 있으나, 현재 내진설계된 고층건물과 같은 대형 구조물의 진동제어 등의 몇몇 경우에 있어서 능동제어의 필요성이 인정되고 있다. 좀더 안정적이고 효율적인 제어기법의 개발에 의해 많은 실제 구조물에 적용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.