• 플랜트 저널
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• 제18권2호
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• pp.41-45
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• 2022

머드 유동 압력파를 이용한 기존의 통신방식은 속도가 1-2 bps 수준으로서 통신에 소요되는 시간이 길어 실시간 제어가 불가능한 수준이다. 통신 속도를 10배 이상 향상시키기 위한 음파통신 방식은 상용화되기는 하였으나 가격이 비싸 이용이 제한적이고 응용 사례도 많지 않다. 본 연구는 해당 설비에 해당하는 시뮬레이터를 개발하여 실제 시험 결과와 유사하게 성능을 개발하였다. 드릴 파이프를 통한 음파 통신 모사를 위해 머드에 의한 마찰 감쇠를 모사할 수 있는 지배 방정식을 제안하고 수치해석 모델을 개발하였다. 감쇠 계수는 시추 현장에서의 음파 에너지 감쇠율과 비교하여 보정하였다. 개발된 수치해석 모델을 대상 QPSK 변조 방식의 통신 알고리즘을 적용하여 지상부에서 통신 에러율 0.04% 수준의 우수한 성능을 확인하였다. 이는 아직 노이즈가 혼입되지 않은 조건에서의 통신 성능이며 이를 적용하기 위해 현장 노이즈 데이터를 확보하여 혼입을 위한 실제 노이즈 신호를 재생하는 기술을 확립하였다.

• 한국가스학회지
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• 제26권4호
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• pp.18-26
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• 2022

한국 정부는 열사용기자재(산업용 보일러)의 폭발, 화재에 대한 위험과 안전한 사용 및 관리를 고려하여 에너지이용합리화법에 따라 열사용 기자재(산업용 보일러) 검사를 수행하고 있다. 이 연구는 열사용기자재(산업용 보일러)에 대한 검사 결과 데이터를 통해 안전 및 성능 취약점을 도출하는데 목적이 있다. 이 연구는 2016년 1월부터 2020년 12월까지의 열사용기자재(산업용 보일러) 불합격 검사결과인 1,249건을 조사하였다. 연구방법은 불합격률 분산 수치가 높은 보일러 타입별 불합격 사유와 검사 방법별 불합격 사유를 통계적으로 분석하는 것이다. 안전 및 성능 취약점 카테고리는 18가지로 축약되었으며, 각 카데코리별 주요 불합격 원인은 검사원들의 의견을 추가 분석하여 제안하였다. 이 연구가 열사용기자재(산업용 보일러)의 안전 및 성능 취약점을 다루는데 기초 자료가 될 것으로 기대한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.171-176
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• 2022

신속한 차단 사양을 위한 통신 신호는 시스템 구성과 관계없이 NEC 2014, NEC 2017 또는 해당 UL 규격에서는 "적용되는 모든 태양광(PV) 시스템의 빠른 차단 요구사항을 지원하도록 설계한다"라고 규정되어 있다. 한편 신재생에너지 관련 국내 규정 등을 보면 각 기관에서 정한 기준이나 규정, 지침 등은 일반적이거나 해당 기관이 필요한 부분만 제정해서 운영 중이다. 이러한 것들을 태양광 시설에 적용하기에는 미흡한 점이 많아 설계, 감리자와 검사기관의 검사 기준, 검사자의 기술 수준에 따라 과도하게 설비를 하는 경우 등이 발생하고 있다. 국제적으로 통용되는 IEC 규격은 각종 시설규격을 자세히 다루고 있다. 유럽 각국에서는 IEC를 근간으로 별도의 시설 규정이 있는데, 특히 기기의 성능, 안전성 등을 상세하게 다루고 있고, 미국 등 북미에서 적용하는 'NEC Article 690'인 경우 각 항목이 매우 상세하게 기술하고 있다. 따라서 본 논문에서는 국제적으로 통용 및 현재 적용되고 있는 태양광(PV) 셧다운(Shutdown) 기술에 대한 세부 내용들을 살펴보고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.149-156
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• 2023

본 연구는 에너지 참여형 소비자를 위한 블록체인과 연계한 ESS 전력거래 시스템을 개발하고자 하였다. 신재생에너지 ESS 전력량 및 수요정보를 공개할 목적으로 블록체인 DB에 스마트 컨트랙트 시스템을 구축하고 에너지 프로슈머와 컨슈머의 블록체인 DB 데이터를 활용하여 전력거래시장의 유연한 확대를 위한 현실적인 솔루션을 제공할 수 있도록 하였다. 따라서, 블록체인과 연계한 ESS 전력거래 시스템을 개발하는데 주요 내용으로 ESS 관리를 위한 클라우드 기반 WEB 구축, 블록체인 활성화를 위한 코인 발행 및 거래소 등록, 블록체인 기술을 반영하기 위한 전자지갑 생성, ESS 기반 생산 수요 자료수집 및 공급과 관련한 블록체인 데이터베이스 구축, 블록체인 기반 플랫폼 선정 및 기반 구축, 스마트 컨트랙트 제작 등을 고려하여 구현하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.1-7
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• 2023

가스 분리 기술은 혼합 가스로부터 신재생에너지 자원 및 환경 오염 물질과 관련된 수소(H₂) 및 이산화탄소(CO₂)와 같은 주요 가스를 효과적으로 추출할 수 있기 때문에 매우 유용하다. 에너지 소비를 줄이기 위한 가스 분리 기술로서 분리막 공정과 흡착 공정이 널리 사용되고 있는데, 두 공정 모두 분리막과 흡착제의 역할을 하는 다공성 물질이 필요하다. 특히 다공성 물질의 한 종류인 금속-유기물 골격체(Metal-organic frameworks, MOFs)는 가스 흡착 및 분리를 목적으로 발전되었다. 그런데 MOF 구조의 수가 지속적으로 증가하고 있지만 시행착오 실험을 통해 우수한 MOF 기반의 분리막과 흡착제를 발견하는데 효율적이지 않다. 따라서 수소와 이산화탄소를 분리할 수 있는 고성능 다공성 물질의 발견을 가속화하기 위해 고속전산스크리닝(High-throughput computational screening) 기술이 등장하였고 현재까지 활용되고 있다. 본 리뷰에서는 다공성 물질에 대한 중요한 연구와 수소와 이산화탄소의 가스 분리에 초점을 맞춘 고속 전산스크리닝 기술을 소개한다.

• 플랜트 저널
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• 제18권4호
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• pp.66-72
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• 2023

신재생에너지 비중 증가에 따른 전력계통 불안정성과 탈원전, 노후 석탄화력 폐쇄로 인한 안정적인 발전자원 감소에 대한 대응 방안으로 터빈제어밸브 4개중 2~3개를 교축하여 발전기 출력 증·감발과 주파수를 추종하는 복합 변압 운전 방식을 터빈제어밸브를 전개하여 교축손실을 줄임으로서 발전 효율을 극대화하는 순 변압운전 방식으로 대체하고, 계통 주파수 변동에 신속하게 대응하기 위해 ESS를 연계하여 주파수 추종 및 자동발전운전을 하는 제어로직을 500MW 석탄화력인 태안 5호기를 대상으로 개발하였다. ESS 운전(신속한 응답, 용량 한계)과 발전소 터빈제어밸브 교축 운전(느린 응답, 지속적인 운전)의 장·단점을 보완하는 협조제어 알고리즘이 실제 발전소에 적용시 발전 효율 향상은 물론 전력 수요에 신속하고 유연하여 대응하여 계통 안정성에 기여할 것으로 확신한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.33-43
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• 2010

지열은 고효율 신재생에너지로 각광을 받고 있으며 건축물의 냉난방 설비 시스템으로 활용이 점차 확산되고 있다. 지열 히트펌프 중에서 지하수를 열원으로 사용하는 단일심정(Standing column well)은 특히 효율이 높고 초기설치비용이 저렴하며 국내 지반 수리조건에 적합하다. 반면, 국내에는 아직 SCW의 성능을 평가할 수 있는 수치해석 모델이 없으며 국내 자료를 적용한 수치해석이 수행된 바 없다. 본 연구에서는 SCW 수치해석 모델을 유한체적해석 프로그램을 이용하여 구축하였다. 수치적 모델은 수리 열 연계해석을 수행하여 열이류, 대류, 전도를 모두 모사한다. SCW 모델은 미국과 국내에서 계측된 현장 데이터를 통하여 검증하였다. 비교 결과 본 연구에서 구축된 수치해석 모델은 정확하게 SCW의 거동을 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 검증된 수치해석 모델은 동반논문에서 매개변수연구에 활용되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권1호
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• pp.40-44
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• 2022

35 % 농도의 염산 용액을 이용하여 α-Ga₂O₃ epitaxy 박막의 습식 식각을 수행하였다. 35 % 염산 용액의 온도가 증가함에 따라 α-Ga₂O₃ epitaxy 박막의 식각 속도가 증가하였고, 본 연구에서 시도한 가장 높은 온도인 75℃에서 119.6 nm/min의 식각 속도를 나타내었다. 식각 반응의 활성화 에너지는 0.776 eV로 계산되었고, HCl 용액에서의 습식 식각은 reaction-limited 반응 기구에 의해 지배됨을 확인하였다. 각 온도에서 식각된 표면들의 AFM 분석결과 식각 용액의 온도가 증가함에 따라 식각된 표면의 표면조도가 증가함을 알 수 있었다.

• 융합보안논문지
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• 제22권2호
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• pp.99-104
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• 2022

본 연구는 기후변화에 따른 전남 영암지역의 기상변화와 태양광 에너지 생산량의 빅데이터 분석을 통해 상관관계를 도출하여 태양광 에너지 생산 예측 모델을 제시하였다. 사용된 데이터는 공공데이터에서 제공하는 2016년 1월부터 2019년 12월까지의 영암지역의 날씨와 태양에너지 생산량 데이터를 사용하였다. 머신러닝 기법을 활용하여 기상변화와 태양광 에너지 생산량의 회귀분석을 통하여 지역의 날씨와 태양광 에너지 생산량과의 상관 관계식을 도출 하였다. 도출된 예측식을 적용하여 지역의 태양에너지 생산을 계산하였으며, 이를 생산지수로 표현하여 3단계로 구분하였다. 이 같이 구분된 3단계의 생산지수를 통해 향후 기후변화에 따른 태양에너지 생산량을 예측하고, 농업 활동에 있어 중요한 바로미터로 활용될 것이라 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.33-41
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• 2023

최근 지구온난화로 인해 기후변화가 가속화되고, 극한 기상현상으로 인한 기상재해의 발생빈도와 강도 또한 증가하여, 날씨에 민감한 신재생에너지의 전력 생산에 대한 불확실성이 커지고 있다. 실제로 댐을 이용하는 수력발전소에서도 최근 기상재해로 인한 수력발전 피해가 다수 보고되고 있다. 본 연구에서는 충주댐 수력발전 실적 자료와 충주 기상관측소, 충주댐의 운영 자료를 바탕으로 기상재해의 월별 발생 횟수와 강도를 산정하여 구조방정식모형을 통해 가뭄과 홍수가 수력발전을 통한 전력 생산에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 위해서는 충주댐 수력발전소 발전 실적 자료를 수집하고, 기상재해 관련 자료를 수집하였으며, 구조방정식모형을 통해 수력발전에 대한 기상재해의 영향을 분석하였다. 그 결과 가뭄 발생의 증가는 수력발전을 통한 전력 생산의 감소에 38.3 %의 영향이 있지만, 홍수 발생의 증가는 수력발전을 통한 전력 생산의 증가를 설명할 수 없었다. 미래에 가뭄 발생이 증가한다면 수력발전을 통한 전력 생산에 대한 영향 또한 커질 것이다.