• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1136-1137
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• 2008

교토의정서가 발효된 2005년 이후 온실가스를 감축해야 한다는 요구가 급속도로 증대되고 있다. 더군다나 유류가격이 상승하여 '08. 5월 현재 배럴당 130달러를 육박하고 있으며, 몇몇 경제학자들은 올해 말에 150달러를 상회하는 것이 어렵지 않다고 추측하고 있다. 에너지에 대한 관심이 집중되는 가운데, 관련업계는 태양광, 풍력 등 신재생에너지 개발에 힘을 쏟고 있다. 본 고에서는 신재생에너지를 활용하여 온실가스를 줄일 수 있는 지열원 히트펌프시스템의 적용사례와 축냉설비 보급지원 효과를 분석해 보고자 한다.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.7 no.1
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• pp.27-33
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• 2014

This research has been shown the strategic disaster prevention and safety management's methodology that minimize the demage and loss from environmental disaster: it is made the renewable energy using the urban wastes causing the main environmental disaster, it minimize the generating cost from the environmental disaster, it gain the energy source for preparing the large-scale shutdown electricity, it gain the profit from the continuous electric power and heat energy's generating, it gain the renewal energy source from the old urban wastes' landfill, it give back the citizen the clean environment, the construction cost is able to be solved form the profit which the power plant is made the plasma gasification generation of the urban wastes, it create the new related jobs in the local government, it base to be invested the local industrial zone's commercialization due to the renewal energy power plant. Especially, in happen to the large-scale natural disaster's typhoon and earthquake, in the result generating the large-scale urban wastes, it is shown the prepared and robust model which contribute the preventing recovery of the local economy using the renewal energy of the urban wastes, and the strategic disaster prevention and safety management's method in the future city.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.219.2-219.2
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• 2010

가스하이드레이트(gas hydrate)는 고압과 저온 조건에서 물분자간의 수소결합으로 형성되는 3차원 격자구조에 동공(cavity)이라는 빈 공간이 생기고 이 동공에 가스가 물리적으로 포획되어 생성되는 것으로, 수소결합을 하는 물의 격자(Host) 내에 메탄등의 저분자가스(Guest)가 포획된 결정체이다. 가스 하이드레이트는 미량의 물을 첨가, 가압하면 부피비로 약 200배의 가스를 고상의 형태로 저장할 수 있으며, 열역학적으로 안정된 결정체이기 때문에 하이드레이트로 존재하기 위한 최소한의 온도, 압력조건이 충족되면 고상으로 항구적인 존재가 가능할 수 있어 가스의 수송 및 저장에 높은 경제성을 가지는 방법이다. 현재 운영중인 전국의 242개소 매립지 중에서 발전 및 연료로 활용가능한 조건을 같춘 자원화 대상 매립지는 약 14곳에 불과한 형편이고 이들 중 대부분 시설은 자원화 시설을 운영하고 있으나. 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG에 대하여 효율적인 이용 및 처리 방안이 없어 태워 없어지거나 방치하는 등 매립가스를 활용하는 기술은 미흡한 실정이다. 이러한 LFG는 많은 환경적인 문제를 야기하지만, 50vol% 이상의 고농도 메탄이 함유되어 있어 이를 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제를 해결함과 동시에 신재생에너지원으로 활용 가능하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG를 활용하기 위하여 하이드레이트 형성/해리 Pilot plant의 제작을 통하여 $CH_4$와 $CO_2$(단일, 복합가스의 실험)의 하이드레이트화 연구를 진행 중이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.553-553
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• 2009

LFG는 약 4,500kcal/$m^3$의 높은 발열량을 가지는 에너지원으로 활용이 가능한 동시에 GWP가 21인 $CH_4$를 제거함으로써 탄소배출권(CERs) 확보를 통해 CDM 또는 ET 시장에서 유리한 위치를 선점할 수 있다. LFG의 활용기술에는 발전과 중질가스 및 고질가스 형태의 연료로 생산하는 방식이 있다. 하지만 기존의 기술은 LFG의 발생량이 일정규모 이상인 매립지에서 경제성을 가지기 때문에 국내에서는 14곳의 대형 매립지에서만 에너지원으로 활용하고 있다. 그 외 중소규모 매립지에서는 대기중으로 방출하거나 소각하여 처리하므로 가용한 에너지원이 버려지고 있을 뿐만 아니라 지구온난화에 영향을 미친다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 LFG를 경제성을 가지는 에너지원으로 활용하기 위하여 하이드레이트화를 이용한 $CH_4$ 분리, 정제, 수송 연구를 진행하였으며, 이러한 연구의 일환으로 pure $CH_4$를 대상으로 하이드레이트 형성 시 구동력(driving force)에 따른 induction time, growth rate, gas consumption 측정을 통하여 LFG를 이용한 가스 하이드레이트 생산을 위한 운전조건 선정을 위한 기본 자료로 사용하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.138.1-138.1
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• 2010

정부는 그린홈 100만호 보급 사업에서 연료전지의 보급 목표를 2010년 200대 2011년 300대, 2012년 500대로 결정하였고 이에 따라 2012년까지 누적 보급대수가 1000대에 달할 전망이다. 본 연구에서는 현재 상업화 되어있는 국내업체의 1kW급 가정용 연료전지 시스템을 2009년에 도입되는 것으로 가정하여 경제성평가를 수행하였다. 분석의 편의상 2009년 서울 지역 난방면적 $100m^2$을 기준으로 전제하였고, 대표가정의 전기와 열수요는 CES 소형 열병합 사업 타당성 분석 프로그램(GS파워, 2006)을 활용하여 구했다. 비용의 경우 기존 보일러의 설비가격은 60만원이며 연료전지시스템의 설비가격은 1200만원이다. 다만 연료전지의 고가 소모품인 스택은 2007년 발간된 한국에너지 기술연구원의 신재생에너지 경제성평가 보고서를 인용하여 스택의 수명은 5년, 교체비용은 1000만 원이나 5년마다 30%의 비용 하락을 전제하였다. 또한, 연료전지시스템의 수명을 20년으로 가정하였으며 할인율은 5.5%를 가정하였다. 한편, 가정용 연료전지의 최적 운전방안을 찾기 위해서 기존 설비를 이용한 비용과 전기추종운전, 열추종운전의 시뮬레이션을 수행한 뒤 세가지 결과를 시간대별로 비교함으로써 최적의 시간대별 운전방식을 선택하는 복합추종운전의 비용을 분석하였다. 시뮬레이션결과, 기존 설비 이용 시 에너지 비용은 1,934,864원으로 분석된 반면 연료전지를 이용한 전기추종은 1,123,691원, 열추종은 1,180,425원, 복합추종은 1,121,174원으로 계산되었다. 한편 편익면에서는 복합추종운전시 813,690원의 편익이 발생하는 것으로 분석되었으며 B/C ratio의 결과는 0.405로 현재로서는 연료전지 시스템이 경제성이 없는 것으로 분석되었다. 따라서 정부는 연료전지의 보급목표와 민간 주도의 자생적인 시장형성을 촉진하기 위해서 단순 설치 보조금 이외에 연료전지시스템과 스택의 비용을 획기적으로 저감 시킬 수 있는 기술개발을 촉진하는 정책 병행이 필요해 보인다.

• New & Renewable Energy
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• v.7 no.2
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• pp.51-58
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• 2011

Saemankeum is well known for its high speed wind, and it is known that the blueprint of a future city around Saemankeum, including new industrial complex, has been planned. As a result, large-scale offshore wind farm, on the basis of the measurement of wind resource for a long time, can be considered, so that generated electricity can be used to meet the energy demand near the wind farm. Wind speed in Kokunsando of Saemankeum is measured and analyzed with its statistical distribution and wind directions. The probability of wind power resource over Kokunsando of Saemangeum is reviewed with the measured data in one island of Kokunsando. According to measured data, the shape and scale factor of Weibull distribution of wind speed are obtained, and then power density is analyzed as well. Through this study, it is clear that the Saemangeum area has a fluent and abundant wind power source to develop the wind farm in Korea.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.339-340
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• 2012

화석연료의 고갈과 환경문제 때문에 신재생에너지원의 이용은 중요한 문제로 대두되고 있다. 또한 신재생에너지원의 안정적인 공급을 위해서는 에너지 저장장치를 사용해야만 한다. 이러한 이유 때문에 에너지 저장장치를 이용하기 위한 회로에 승압을 위한 컨버터를 병렬로 연결하였을 때 충방전기의 제어기 설계시 승압을 위한 컨버터의 영향을 고려해야만 한다. 본 논문은 에너지 저장장치를 포함한 전력조절장치에서 충방전기에서 나타나는 부스트 컨버터의 입력임피던스를 계산하여 충방전기 설계시 어떠한 영향을 미치는지 소신호 모델링을 통하여 알아보고자 하였다. 충방전기와 부스트 컨버터가 연결이 되어 있을 경우 충방전기 설계시 부스트 컨버터의 소자나 제어에 따라 충방전기의 전달함수에 영향을 주는데 이를 부스트 컨버터의 입력임피던스의 계산을 통하여 어떠한 영향을 주는지 수식적으로 분석하고 이를 MATLAB과 PSIM을 통하여 증명하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.154.2-154.2
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• 2010

상대적으로 이산화탄소 배출량이 적으며, 기존의 천연가스를 대체할 수 있고, 21세기 신 에너지원으로 기대되고 있는 메탄 하이드레이트(Methane hydrate)는 태평양과 대서양의 대륙사면 및 대륙붕, 남극대륙의 주변해역 등지에서 자연적으로 발생한 메탄 하이드레이트의 분포가 확인되었으며, 그 매장량의 1조 탄소톤 이상으로 기존 화석연료의 매장량이 5천억 탄소톤, 대기중의 메탄가스가 3억 6천만 탄소톤임을 고려할 때 2배에 이르는 막대한 양이라고 보고하였다. 따라서 메탄 하이드레이트는 화석에너지를 대체할 수 있는 차세대 청정 에너지 또는 대체 에너지원으로서의 무한한 잠재력을 가지고 있어 새로운 에너지분야로 크게 주목을 받고 있다. 또한 하이드레이트는 $172m^3$의 메탄가스와 $0.8m^3$의 물로 분해된다. 만약, 특성을 역으로 이용하여 산업적으로 고체화 수송을 할 경우 화수송보다 18-24%의 비용절감이 이루어질 것으로 예상되어진다. 그러나 메탄 하이드레이트를 인공적으로 만들경우 물과 가스의 반응율이 낮아 하이드레이트 형성시간이 상당히 길고 가스 충진율도 낮다. 따라서 본 연구에서는 하이드레이트를 빨리 만들며 가스 충진율도 증가시키기 위하여 증류수와 다공성물질이며 나노세공(Nano pore)을 가지고 있는 제올라이트를 증류수에 첨가하고, 초음파 분산하여 만든 혼합유체를 메탄가스와 반응시켜 하이드레이트 형성 실험을 수행하여 비교 분석하였다. 그 결과 0.01 wt% 제올라이트 혼합유체에서 증류수보다 하이드레이트가 훨씬 빨리 생성되었으며, 메탄가스소모량은 ${\Delta}T_{subc}$=0.5K에서 약 4배 높음을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.505-518
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• 2005

풍력발전기술은 전적으로 바람의 세기에 의존하는 신재생에너지원으로서 바람의 강도가 발전전력의 양과 풍력시스템의 효용성에 절대적인 영향을 미치게 된다. 따라서, 본 연구사업을 통해서 이루어지는 풍력자원의 조사는 풍력발전기술의 적용에 앞서 최우선적으로 수행되어야 함이 본 연구사업의 중요성이라 할 수 있다. 풍력자원에 대한 실측자료로서 풍력자원 특성의 분석이 가능하고 이에 따라 풍력발전기의 용량 및 수량과 적용방안 및 최종적으로 정량적인 의미에서의 경제성 분석도 가능하게 되었다. 본 연구에서는 장차의 본격적인 풍력발전기술의 적용에 앞서 기존 기상청의 풍력자료와 일정한 기준에 의하여 선정된 후보지점을 중심으로 도상검토 및 실사를 통해 1차년도에 9군데, 2차년도에 6군데 총 15개 지점에 대한 실측지점을 선정하여 실측기기의 설치와 풍력자료의 분석으로서 정밀한 풍력자원의 특성을 분석하고 향후 본격적인 풍력발전 단지 건설 사업추진에 대비하고자 수행된 연구사업이며, 아울러 개괄적인 국내 풍력자원 분포를 파악하기 위한 광역 풍력자원 분포도를 개발하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1312-1313
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• 2011

IT 산업의 발전에 따른 디지털 부하 증가는 기존 교류 배전 방식에서 DC 전원 공급에 따른 전력 변환 손실을 야기시킨다. 또한, 향후 신재생에너지를 통한 발전원 및 전기자동차의 계통 유입 확대로 인해 AC/DC 전력 변환에 따른 손실은 더욱 증대될 것으로 예상된다. 이에 본 논문에서는 DC 전원 공급율에 따른 전력 공급량 산정 기법을 제안한다. 또한, 탄소배출 비용을 함께 고려하여 DC 전원 공급율에 따른 신재생에너지 계통 연계의 경제적 타당성을 분석한다.