• 에너지공학
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• 제19권2호
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• pp.103-115
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• 2010

현재 전 세계적으로 신재생에너지의 개발과 이용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 조력에너지는 다른 재생에너지의 비해 안정적인 공급이 가능한 고급 자원이다. 본 논문에서는 조력에너지 대한 세계적인 연구 및 개발 동향을 고찰하였고 시화호 조력발전소와 울돌목 조류발전소의 경제성을 분석하였다. 댐 방식 조력발전은 경제성과 기술적 신뢰성이 있으나 상당한 환경적 논쟁이 있다. 반면, 조류식 조력발전은 완전한 상용화를 이루지 못하고 있으나 환경적 폐해가 거의 없는 것으로 평가되어 댐 방식 보다 더 많은 연구가 진행되고 있다. 시화호 조력발전인 경우 발전단가는 약 67.3원/kWh, 여기에 시화호의 조성비용을 추가로 고려할 경우 254원/kWh로 계산되었다. 반면 울돌목 조류발전의 발전단가는 약 400원/kWh로 이는 조류발전 기술이 성장 단계라 장비와 건설비용이 비싸고, 또한 아직 규모의 경제성이 적용되지 못한 결과라 하겠다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.47-47
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• 2011

에너지자원이 부족하여 에너지 해외의존도가 약 80% 이상인 우리나라의 특성상 에너지 해외의존도를 경감시키고 에너지부족 상황을 안정시키기 위하여 국내의 부존에너지를 최대한 활용하는 것이 필요하다. 또한 지구온난화에 대처하는 범세계적인 규제에 대비하기 위하여, 청정에너지를 적극 개발하여 에너지자립도를 향상시켜야 한다. 신재생에너지 중 하나인 소수력은 친환경적인 청정에너지 중 하나로 다른 대체 에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 개발 가치가 큰 부존자원으로 평가되고 있다. 그리고 소수력은 여러측면의 사회적 환경적 이점으로 최근에는 선진국에서도 매우 큰 관심을 끌고 있으며, 에너지 자원이 빈약하여 대부분 석유수입에 의존하는 우리나라는 지역에너지로 소수력을 적극 개발하여야 한다. 소수력 부존량이 풍부한 우리나라는 1982년에 소수력 개발 활성화 방안이 공표되면서부터 정부주도 하에 소수력 발전소 건설에 관한 연구를 적극적으로 지원하게 되었다. 대수력과 비교하여 소수력의 장점으로는 비교적 짧은 계획 및 시공기간, 낮은 투자비용, 개인이나 기업을 통한 투자참여, 주위 인력이나 자재를 이용한 쉬운 설치, 적은 환경적인 피해 등이 있다. 이와 같이 청정에너지 중 하나인 소수력의 개발과 활용을 위하여 IT 기술을 접목한 다양한 응용시스템 구축이 진행되고 있다. 특히, 한국에너지기술연구원에서는 신재생에너지 개발 및 보급 확대를 목표로 2006년에 신재생에너지 자원지도시스템을 구축하였으며, 이를 웹상에서 제공하고 있다. 소수력 발전시설의 적극적인 활용을 위해서는 초기설계시 장기유출 특성분석을 통해 해당유역의 수자원을 최대로 활용하고, 지형적인 요소를 이용하여 전기의 생산이 최대가 되도록 하는 최적설계가 이루어 져야 한다. 따라서 본 연구에서는 소수력 발전시설의 최적설계를 위해 한강수계 258개 표준유역 중 섬강합류점에 대하여 자원지도를 활용하여 연평균유량을 추정한 후 소수력 자원량을 산정하였고, 그 결과로 시설용량과 연간전기생산량은 각각 1,633kW, 6,224MWh로 산정되었다. 또한 유출량의 미계측 유역에서의 소수력 발전성능을 예측하기 위한 방법으로 Weibull 분포의 특성화 방법을 선택하여 그 적용성을 검토하였다. 섬강합류점 표준유역 내에 위치하고 있는 목계관측소, 앙성관측소에서의 10개년(1999~2008) 강우자료를 바탕으로 유황곡선을 작성하여 상관관계분석을 실시한 결과 목계관측소에서 0.994701, 앙성관측소에서 0.992616으로 관측치와 계산값이 상당히 유사한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.705-711
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• 2008

국내의 경우 1965년 섬진강댐을 시초로 홍수조절 수력발전 관개 상수 공업용수 공급 등의 역할을 하는 14개의 다목적댐을 건설하였다. 이러한 다목적댐의 경우 물의 낙차와 양에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 전기에너지를 생산하게 된다. 그러나 이 과정에서 수차 발전기에 연결된 터빈의 회전시 고소음을 발생시켜 사람들에게 신체적, 정신적 악영향과 효율적인 업무능률의 저하를 초래한다. 이러한 관점에서 본 연구는 16개의 다양한 측정점을 선정하여 대청댐의 수차 발전기에서 발생하는 소음의 전달특성을 측정 분석하였으며, PSIL, NC 등의 평가지수로 실내소음의 정도를 평가해 보았다. 소음평가 결과 대청댐의 경우 여러 공간에서 소음의 피해 정도는 매우 심각하게 나타나 방음대책이 절실히 필요할 것으로 사료된다. 이러한 자료는 향후 수차 발전소의 효율적인 소음 저감대책과 쾌적한 업무 환경 수립을 위한 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.303-315
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• 2016

본 연구는 다양한 과학기술관련 사회쟁점(SSI)에 대한 논의과정에서 기술의 본성(NOT)이 어떻게 나타나는지를 분석하여 SSI 교육 및 과학교육에서 NOT의 연계성 및 역할을 제안하는 것을 목적으로 한다. 원자력 발전소 건설 및 사고, 유전자재조합식품, 우주 개발과 같은 다양한 SSI 사례를 살펴보면 개념적으로 과학과 함께 기술이 연계되어 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 연구자는 선행연구에서 초기 형태의 NOT를 구성하여 유전자재조합식품에 관련된 SSI 의사결정에서 NOS보다는 일부 NOT 요소가 명시적으로 나타난다는 결과를 확인한 바 있다. 이를 기반으로 하여 본 연구에서는 과학기술과 연관된 다양한 SSI 맥락을 도입하였고, 연구자가 개발한 통합적 NOT 개념틀을 채택하여 체계적인 분석을 시도 하였다. 해당 NOT에서는 기술의 다양한 존재 양식을 보여주는 인공물(artifacts), 지식(knowledge), 실행(practice) 그리고 시스템(system)이라는 4 가지 차원을 도입하였는데, 이러한 통합적인 접근을 반영한 NOT는 학생들의 다양한 SSI추론을 포착하고 분석하기에 적절하였다. 서울 소재 대학교의 교양수업 커리큘럼으로 모둠별로 SSI를 선정하여 수업에서 전체 토의 및 토론을 이끄는 과제를 제시하였는데, 대학생 45명이 참여하여 총 7 가지 SSI 주제를 구성하여 발표 하였다. 그 과정에서 다양한 SSI 추론 자료를 수집하였고, 학생들이 어떤 NOT 인식하고 어떻게 이해하고 있는지를 분석하였다. 결과적으로 다양한 SSI 추론에서 일부 NOT 요소가 자연스럽고 명시적으로 나타났다. 특히, 인공물 및 시스템 차원에 해당하는 NOT 요소는 SSI의 맥락에 상관없이 자주 나타났고, 지식 및 실행차원의 NOT 요소는 자주 등장하지 않거나 간접적으로 드러났다. 더욱이 학생들의 NOT 이해의 깊이와 수준에서 질적 차이를 확인할 수 있었는데 이 결과는 과학교육 현장에서 학생들에게 요구하는 NOT 이해가 무엇인지를 구체적으로 제안할 수 있는 기회를 제공하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권2호
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• pp.100-105
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• 2013

우리나라는 상용 및 연구용 원자로 수출, 그리고 국내 원자력 발전소의 추가 건설로 인하여 원자력 분야 전문 인력의 수요가 급증하고 있다. 이에 따라 원자력 인력 양성이 중요한 현안으로 대두되고 있다. 원자력 관련 주요 기관은 교육에 대한 절차와 자원들이 체계적으로 갖추어져 있지만 중소기업은 규모가 영세한 여건 때문에 교육이 어려울 수밖에 없는 실정이다. 본 연구에서는 '교육의 체계적인 접근법(Systematic Approach to Training: SAT)'을 도입하여 교육과정을 개발하고자 하였다. 이에 따라 중소기업을 대상으로 설문조사를 하였으며 그 결과를 바탕으로 방사선 분야 교육과정으로서 '방사선 기초 시범 교육'을 개발하고 운영한 결과를 요약하였다. '방사선 기초 시범 교육'은 기대감, 만족도, 강사 역량 등에서 4.0 (5.0 만점 기준) 이상의 높은 교육 참여자 평가 결과를 나타냈다. 수요 분석에 기반을 둔 '방사선 기초 시범 교육' 과정 개발 경험은 향후 수요 분석에서 나타난 원자력 발전 분야 및 ASME code 등의 교육과정 개발에 활용될 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.173-182
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• 2003

최근 영종도신공항, 서해대교, 원자력발전소 등 열악한 환경에 노출되는 구조물들의 건설이 증가되면서 구조물의 내구성 확보에 관한 관심이 커지고 있는 실정이다. 특히 철근부식과 관련하여 콘크리트 구조물의 성능저하에 가장 큰 영향을 미치는 염해에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 그 동안 주로 염소이온 단일열화에 대한 연구는 많았으나 염소이온과 황산염 등이 복합으로 작용하는 경우 등 복합열화에 대한 연구는 찾아보기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 단일염소이온 만이 아니라 염소이온과 황산염 이온이 복합된 환경하에서 콘크리트 구조물의 성능저하 현상을 규명하고 이들의 상호영향을 연구하는데 목적을 두고 두 가지 경우에 대한 실험을 수행하였다. 단일 염소이온이 존재하는 경우보다 황산염 이온이 동시에 작용하는 경우 염소이온 침투량이 증가하였으며, 모든 조건에서 표면염소이온의 농도는 시간에 따라 증가하고 반면에 확산계수는 시간에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 플라이애시를 사용한 경우 모든 배합과 노출환경에서 확산계수가 줄어드는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 실험결과에 따라 표면염소이온의 농도와 확산계수의 시간의존성을 예측하는 식을 제시하였으며, 이들의 영향을 고려한 염소이온 침투 예측식을 제시하였다. 본 연구의 결과는 해수 등과 같이 염소이온 및 황산염 이온이 복합 작용하는 경우 장기적인 염소이온 침투량을 예측하는 데 참고자료가 될 것으로 사료되며, 정확한 예측을 위해서는 이를 통한 진전된 복합환경하의 연구가 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권10호
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• pp.871-876
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• 2020

임해발전소의 냉각수 배출구 인근과 준설된 해역을 전파하는 파랑의 특성을 이해하는 것은 임해발전소 건설과 운영에 매우 중요하다. 본 연구에서는 (1) 배출구 주변 외부 흐름과 (2) 준설된 해저지형을 나타내는 함몰지형에 의한 파랑의 반사율을 고유함수전개법을 이용하여 해석하였다. 먼저, 외부흐름을 나타내기 위한 격자수와 소멸파수의 최적값을 수렴 테스트를 통해 산정하였다. 그리고 ¹⁾외부흐름의 속도, ²⁾외부흐름의 폭, ³⁾함몰지형 간 거리, ⁴⁾함몰지형의 개수에 따른 반사율 변화 정도를 분석하였다. 분석결과, 함몰지형 수와 거리에 따른 반사율이 외부흐름의 속도와 폭에 따른 반사율보다 더 민감한 결과를 보였다. 또한, 외부흐름의 영향이 작을지라도 천해와 천해부근 상대수심 (0.01 < kh ≦ 0.70)에서는 외부흐름의 영향을 무시할 수 없다는 것을 확인하였다.

• 한국시스템다이내믹스연구
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• 제2권2호
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• pp.25-40
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• 2001

This paper describes the forecast of power plant construction in a competitive korean electricity market. In Korea, KEPCO (Korea Electric Power Corporation, fully controlled by government) was responsible for from the production of the electricity to the sale of electricity to customer. However, the generation part is separated from KEPCO and six generation companies were established for whole sale competition from April 1st, 2001. The generation companies consist of five fossil power companies and one nuclear power company in Korea at present time. Fossil power companies are scheduled to be sold to private companies including foreign investors. Nuclear power company is owned and controlled by government. The competition in generation market will start from 2003. ISO (Independence System Operator will purchase the electricity from the power exchange market. The market price is determined by the SMP(System Marginal Price) which is decided by the balance between demand and supply of electricity in power exchange market. Under this uncertain circumstance, the energy policy planners such as government are interested to the construction of the power plant in the future. These interests are accelerated due to the recent shortage of electricity supply in California. In the competitive market, investors are no longer interested in the investment for the capital intensive, long lead time generating technologies such as nuclear and coal plants. Large unclear and coal plants were no longer the top choices. Instead, investors in the competitive market are interested in smaller, more efficient, cheaper, cleaner technologies such as CCGT(Combined Cycle Gas Turbine). Electricity is treated as commodity in the competitive market. The investors behavior in the commodity market shows that the new investment decision is made when the market price exceeds the sum of capital cost and variable cost of the new facility and the existing facility utilization depends on the marginal cost of the facility. This investors behavior can be applied to the new investments for the power plant. Under these postulations, there is the potential for power plant construction to appear in waves causing alternating periods of over and under supply of electricity like commodity production or real estate production. A computer model was developed to sturdy the possibility that construction will appear in waves of boom and bust in Korean electricity market. This model was constructed using System Dynamics method pioneered by Forrester(MIT, 1961) and explained in recent text by Sternman (Business Dynamics, MIT, 2000) and the recent work by Andrew Ford(Energy Policy, 1999). This model was designed based on the Energy Policy results(Ford, 1999) with parameters for loads and resources in Korea. This Korea Market Model was developed and tested in a small scale project to demonstrate the usefulness of the System Dynamics approach. Korea electricity market is isolated and not allowed to import electricity from outsides. In this model, the base load such as unclear and large coal power plant are assumed to be user specified investment and only CCGT is selected for new investment by investors in the market. This model may be used to learn if government investment in new unclear plants could compensate for the unstable actions of private developers. This model can be used to test the policy focused on the role of unclear investments over time. This model also can be used to test whether the future power plant construction can meet the government targets for the mix of generating resources and to test whether to maintain stable price in the spot market.

• 에너지공학
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• 제21권3호
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• pp.281-291
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• 2012

최근 세계경기가 회복되고 미국 및 중국 등 주요 국가들의 신성장동력산업 육성정책이 강화됨에 따라 신재생에너지의 글로벌 경쟁이 더욱 치열한 양상으로 전개되고 있다. 신재생에너지 개발의 일환으로 주요 선진국 및 우리나라도 풍력발전에 많은 자금을 투입하여 개발 및 풍력발전소 건설을 추진하고 있다. 세계 풍력발전 시장은 약 700억 달러 규모로 더욱 증가할 것으로 예상되며, 이에 우리나라도 풍력발전의 국내 설치뿐만 아니라 해외진출도 적극 고려하고 있다. 이러한 배경 하에서 본 연구는 산업연관분석을 이용하여 풍력발전의 해외수출이 국내 경제에 미치는 파급효과를 분석하고자 한다. 특히 경제적 파급효과로 생산유발효과, 부가가치 유발효과, 취업유발효과의 3가지를 분석하되, 수요유도형 모형을 적용한 분석 결과를 제시한다. 한국은행 산업연관표 통합소분류 기준 168부문 중에서 11개 부문을 풍력발전 관련 부문이라 정의한 후, 풍력발전 관련산업을 중심에 놓고 이를 외생화하여 분석한다. 1,000억원 규모의 풍력발전을 해외로 수출하였을 경우, 생산유발효과, 부가가치 유발효과, 취업유발효과는 각각 2,050억원, 678억원, 1,054명으로 분석되었다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.29-35
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• 2007

현재 국내 화력발전소에서 운영중인 일부 배연탈황설비는 건설비 절감을 위해 설계시 여유율을 축소하여 비정상상태에 대응이 어렵고, 노후화 등으로 탈황효율이 저하하는 등 일부의 문제점이 제기되고 있다. 이러한 문제점에 대응하기 위해, 본 논문에서는 흡수액의 pH, 입구 $SO_2$ 농도, 운전 단수 변경 및 liquid distribution ring (LDR) 등의 탈황설비의 운전 조건 변경에 따른 탈황율을 검토하였으며, sulfite 이온 및 Al/Fx 이온이 석회석의 blinding에 미치는 효과에 대해 실험하였다. 흡수액 재순환 펌프를 3대 운전하였을 때는 2대 운전했을 때와 비교하여 탈황율이 최대 12% 향상하였고, LDR을 설치함에 따라 탈황효은 약 2~7%가 향상하였다. Limestone blinding 현상이 발생한 흡수액에 dibasic acid (DBA)를 500, 1,000 ppm 주입하였을 때 흡수액 용존산소가 0.5 ppm 이상 증가하며, limestone blinding 현상을 완화하였다. 흡수액 중에 $Al^{3+}$, F- 이온이 공존한 경우 석회석 용해속도는 20% 감소하였다.