• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.15 no.1
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• pp.1-8
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• 2011

There has been much research interest in developing processes for production and utilization of gas and novel renewable energy resources. For these process to be economically viable, implementation of a suitable process control technique is required. This paper reviews some of the major process control techniques that have been developed over the last 50 years. In addition, some control applications in gas process industries are also presented with future directions.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.236-238
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• 2019

국내 마이크로그리드는 실증단지, 도서지역, 캠퍼스, 산업단지등에 구축되고 있다. 특히 산업단지는 수용가의 전기에너지 이용 효율화와 신재생에너지 전원을 활용한 전력거래를 위해 마이크로그리드를 구축하는 추세이다. 본 논문에서는 ESS(Energy Storage System) 복합운영을 통한 비용절감과 전력거래 수익창출 실증을 위하여 나주혁신도시 동수산업단지 내계통과 연계된 제조업체(태산, 범한, 하이옥스)에 구축되는 마이크로그리드 경제성을 분석한다. 경제성 분석 툴인 HOMER를 이용하여 각 업체별 PV(PhotoVoltaic) 및 ESS용량에 따른 순 현재비용과 1[kWh]당 발전단가를 산출한다. 경제성 분석을 위해 각 제조업체의 최근 1년간 부하량과 산업용 전기요금기준, 기업체 소재지의 기후조건에 따른 태양광발전량, 각 기업체 마이크로그리드 실제구축비용을 입력하고, 공인할인율 5.5[%]와 유류비 1500[원/ℓ]를 기준으로 경제성을 분석한다. 분석을 바탕으로 개별 제조업체 부하 특성에 부합한 마이크로그리드 분산전원 및 설비 용량 선정과 운영방안을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.10a
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• pp.679-681
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• 2014

에너지저장시스템(Energy Stroage System, ESS)은 잉여 전력과 에너지를 필요한 시점에 적절하게 공급할 수 있도록 에너지를 저장해두는 기술로 전기에너지의 픔질 및 효율성을 극대할 수 있는 에너지 활용 시스템이다. 미국을 비롯한 유럽 선진국들은 다양한 ESS 관련 제도정비 및 개선을 통해 ESS 산업의 활성화를 유도하고 있다. 우리나라의 경우, 신재생에너지 확대 정책을 수립하고 에너지 저장기술을 그린에너지 분야의 주요 핵심과제 선정하여 체계적인 육성전략을 추진 중에 있다. 그러나, ESS 도입 및 활성화를 위한 법제도적 기반이 마련되어 있지 않고, ESS도입에 대한 경제적 효과성에 대한 객관적인 기준이 없어, ESS의 보급 및 활성화가 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는, ESS의 보급과 활성화를 위해 효과적으로 ESS의 경제성 분석하기 위한 기법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 세부적으로는 전기요금 산정방식에 따라 ESS의 운영모형을 정의하고, 운영모형별 경제성을 분석하기 위한 기법을 제시한다. 그리고, 실제 데이터를 활용하여 ESS로 절감할 수 있는 피크 크기를 구할 수 있는 알고리즘을 구현한다. 또한, 저감 피크와 온도, 습도에 대한 회귀 분석을 통하여 최대저감피크를 예측할 수 있는 해법을 제시한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.122-122
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• 2022

기후변화 대응 및 탄소 저감 노력의 일환으로 신재생에너지의 개발 및 활용이 전 세계적으로 활발하며, 우리나라에서도 2050년 탄소중립 달성을 위하여 친환경 에너지 시스템 구축에 많은 노력을 기울이고 있다. 전통적인 재생에너지인 수력은 발전의 효율성, 안정성과 발전 제어의 용이함 때문에 널리 사용되고 있으나, 경제성을 확보하기 위한 댐, 보의 설치 및 대규모 발전설비가 필요하여, 생태계, 환경 파괴 등의 문제점 등을 수반하여, 최근 들어 대규모 사업이 이루어지지 못하고 있다. 이러한 흐름에 따라 최근에는 유럽을 중심으로 친환경 소수력 발전으로 회전 나선형 아르키메데스 수차를 활용한 소수력 발전의 적용이 이루어지고 있으며, 특히 2000년대 이후 독일을 중심으로 활발히 개발되고 있다. 또한 휴대용 초소수력 발전은 새로운 산업분야로 민간용 초소수력 발전기의 개발 및 판매가 국내외에서 증가하고 있으며, 우리나라에서도 자연 하천 환경에 활용 가능한 초소수력 발전의 필요성이 꾸준히 제기되고 있다. 본 연구에서는 저유량 및 저낙차에 적용 가능한 '초소형 회전 나선형 아르키메데스 수차', 초소형 발전에 적합한 '발전기 및 발전시스템', 자연환경을 훼손하지 않는 친환경 '유도수로'로 구성되어, 원하는 하천이나 수로 등에 손쉽게 설치 가능한 초소형 소수력 발전시스템을 개발하였다. 회전 나선형 아르키메데스 수차는 3D프린터로 제작한 후, 강화 코팅제를 도포하여 내구성을 확보하였다. 상용 AC발전기, 소형 발전기용 '발전기 및 발전시스템'을 적용하고, 콘트롤 보드를 맞춤형으로 제작하여 경제성을 확보하였다. 이러한 발전 시스템은 개발 테스트 중에 있으며 향후 방류수로, 하수구 등 현장 적용을 준비 중에 있다.

• 월간 기계설비
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• s.227
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• pp.40-49
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• 2009

해양에너지는 해양의 조수 파도 해류 온도차 등을 변환시켜 전기 또는 열을 생산하는 기술로서 전기를 생산하는 방식은 조력 파력 조류 온도차 발전 등이 있다. 해양에너지는 타 신재생에너지에 비해 부존량이 풍부하고 에너지 밀도가 높으며 대규모 개발이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 특히 조력과 조류발전은 발전량의 정확한 장기예측이 가능해 전력계통망 운영에 유리하다는 큰 장점이 있다. 그러나 전 세계적으로 해양에너지의 보급은 미미한 실정이다. 화석에너지에 비해 경제성이 낮기 때문이다. 특히 조력발전은 막대한 초기건설비가 소요되고 입지가 제한적이다. 하지만 전문가들은 에너지자원 빈국인 우리나라의 경우 해양에너지 산업화가 시기적인 문제만 있을 뿐 향후 이에 따른 건설 및 서비스 시장도 확대될 것으로 전망하고 있다. 조력 조류발전의 경우 대규모 건설공사가 수반되며 이로 인한 산업적 파급효과는 막대할 것으로 예상되고 있다. 국내의 경우 시화호 조력발전소, 가로림 조력발전소, 울돌목 조류발전소의 경우 각각 약 3,600억원, 약 1조원, 약 2,500억원 총 건설비가 소요될 것으로 전망되고 있다. 이중 토목건설 부분이 약 50%, 기계 전기 부분이 약 50%를 차지한다. 이는 향후 5년간 약 1조 6,000억원 정도의 토목건설과 기계 전기 설비시장이 새롭게 형성될 수 있다는 것을 의미한다. 이번 호에는 해양에너지 중 가장 집중적으로 추진되고 있는 조력 조류발전에 대해 알아본다.

• Resources Recycling
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• v.31 no.1
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• pp.37-45
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• 2022

The development of the electrical, electronic, and telecommunication industries has increased the share of electricity in total energy consumption. With the enforcement of the Act on the Promotion of the Development, Use, and Diffusion of New and Renewable Energy in 2021, the mandatory supply ratio of new and renewable energy is expected to expand, and the amount of waste cables generated in the stage of replacing and discarding cables used in the industry is also expected to increase. The purpose of this study was to quantify the environmental burden of waste cable recycling through the life cycle assessment (LCA) method. The results showed that the higher the amount of glue contained in the waste cable, the greater was the amount of fine dust and greenhouse gases generated. In addition, by assigning weights to 10 environmental burden items, it was confirmed that the marine aquatic eco-toxicity potential (MAETP) and human toxicity potential (HTP) had the greatest environmental burden. The main causes were identified as heptane and ethanol, which were the glue contained in the waste cable and the cleaning solutions used to remove them. Therefore, it is necessary to refrain from using glue in the cable production process and reduce the environmental burden by reducing the use of waste cable cleaning solutions used in the recycling process or using alternative materials.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.412
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• pp.54-61
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• 2011

R&D 분야정부경영평가 5년 연속 1위. 한전 전력연구원의 최근 성과이다. 이 같은 공인평가는 KEPRI의 위상을 여실히 증명하고 있다. 고품질의 전력공급을 위한 창의적인 전력기술 개발과 현장 중심의 기술지원을 수행하고 있는 전력연구원은 지난 1961년 한국전력 전기시험소로 출범한 이후 1993년 대덕연구단지 입주, 1995년 7월 전력연구원으로 대대적인 개편을 단행하면서 우리 전력산업 연구개발에 커다란 획을 긋는 다양한 실적들을 쏟아내고 있다. 산하에 4개 연구소(녹색성장연구소, 원자력발전연구소, 수화력발전연구소, 송배전연구소)와 2개 센터(엔지니어링센터, S/W센터), 2실(연구전략실, 연구지원실) 2팀(NRC-DC추진팀, 품질혁신팀)으로 조직되어 있는 전력연구원의 비전은 역시 최상위의 글로벌 연구원 등극이며, 전력기술의 새 지평을 열어 이를 실현하겠다는 각오다. 저탄소 녹색성장을 위한 신재생에너지, 전력IT, CCS, 스마트그리드 등 친환경 연구개발에 주력하면서 한전의 글로벌 엔지니어링 Company 달성의 주역임을 선언한 KEPRI의 열정적인 행보가 전력산업계의 주목을 새롭게 끌고 있다. 전력산업의 미래기술 확보와 성장 동력을 창출해 내고 있는 전력연구원의 핵심 조직과 중점 수행사업 등을 3회에 걸쳐 소개한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.460-463
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• 2008

A large part of the overall industrial energy is dissipated as waste heat despite of much development in the utilization of thermal energy. A mean efficiency is reported to be only around 30 to 35%. The existing waste heat recovery technology has reached its limit and consequently, the development of a new technology is necessary. Improving efficiency using thermoelectric technology has recently come into the spotlight because of its unique way to recover thermal energy. In fact, thermoelectric generator directly converts thermal energy into electric energy by a solid state without any moving parts. Futhermore remarkable improvement in the thermoelectric energy conversion efficiency has been achieved. In this study, a thermoelectric generator was made using commercialized thermoelectric modules. With thermoelectric modules attached on a duct surface, hot air was blown into the duct using a hot air blower. On the other side of the module, a water jacket was attached to cool the module. With different air inlet temperatures and water flowrates, the electrical power of the thermoelectric generator was measured.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.710-710
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• 2009

$SF_6$ 가스는 높은 절연 특성으로 인해 산업공정에서 순수 또는 $N_2$ 나 $CO_2$ 가스를 혼합시켜 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 $SF_6$ 가스의 지구온난화지수는 $CO_2$ 대비 23,900배로 환경에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로, $SF_6$ 가스에 대한 분리 및 처리에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 조성에 따른 $SF_6-N_2$ 혼합기체의 3상평형(물-하이드레이트-기체)점을 측정하였다. 측정결과 $N_2$가 더 많이 첨가된 혼합기체일수록 순수 $SF_6$의 상평형 조건보다 더 높은 압력, 더 낮은 온도에서 형성됨을 알 수 있었고 라만분석으로 실제 만들어진 하이드레이트 내에 혼합기체를 확인하였다. 또한 하이드레이트 형성속도 및 회수기체의 조성을 측정하여 분리 및 회수의 효율을 살펴보았다. 본 실험에서 얻어진 결과는 $SF_6$ 혼합기체의 분리 및 처리에 관한 연구의 중요한 기초 자료가 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.541-544
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• 2009

$SF_6$는 이산화탄소의 23,900배의 지구온난화지수를 가지는 온실가스로서 절연성이 뛰어나 산업 분야에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 질소+$SF_6$로 구성된 혼합기체로 부터 $SF_6$를 효과적으로 분리/회수하기 위하여 가스 하이드레이트 형성을 이용한 방법을 제안하였다. 본 실험은 275-290 K의 온도범위와 3-30 bar의 압력범위에서 질소 + $SF_6$ (10, 30, 50, 70%)의 혼합기체를 사용하여 각 조성에 따른 하이드레이트(H)-물(LW)-기상(V)의 3상 평형점을 측정하였다. 또한, 고체의 하이드레이트 내부에 포집된 혼합기체의 조성과 포집되지 않은 기상의 조성을 분석함으로써 하이드레이트 형성을 이용한 공정에서의 기체분리효율을 파악할 수 있었다. 또한, 하이드레이트 생성반응 동안 시간에 따른 혼합기체의 조성변화를 측정하였다. 276.15 K에서 50%의 $SF_6$가 포함된 혼합기체가 하이드레이트를 형성을 경우 하이드레이트상에는 85%의 $SF_6$가 포집다는 것을 알 수 있었다. 본 실험에서 얻어진 결과는 하이드레이트를 이용한 $SF_6$ 분리 공정의 중요한 기초 자료가 되며 다른 혼합 기체의 분리 공정에도 응용될 수 있을 것이다.