• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.338-339
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• 2020

화력 발전에 의한 전력 생산은 환경오염으로 이어지고 이를 극복하기 위해 태양광 발전 혹은 풍력발전과 같은 신재생에너지원을 이용한 전력 생산이 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 신재생에너지는 불규칙적인 전력을 생산할 뿐만 아니라 전력 계통의 도선 및 부하의 임피던스에 의해 계통의 전압 및 주파수가 변동한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 계통 연계형 스마트 인버터를 사용하여 신재생에너지를 사용함과 동시에 계통의 안전성을 높일 수 있다. 본 논문은 ESS를 사용한 계통 연계형 스마트 인버터의 Voltage-Watt, Voltage-Var 제어 및 Frequency-Watt 제어를 통해 신재생에너지에 의해 발생하는 계통의 문제를 해결하는 제어 알고리즘을 제안한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.155-155
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• 2011

신재생에너지 수요가 확대됨에 따라 신재생에너지 관련 제품에 소요되는 물질에 대한 관심이 확대되고 있다. 이들 물질은 공급리스크가 존재하는 희유금속이 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 신재생에너지 등의 high tech 기술 확대로 인한 희유금속의 수요 및 공급을 전망하고 있는 미국의 critical raw material 관리 전략을 살펴보고자 한다. 미국은 2010년 12월 미국 에너지성(DOE : Department of Energy)에서 위기 물질 전략(Critical Materials Strategy)에 관한 리포트를 공표하였다. 클린 에너지 기술 4개 분야(영구자석, 선진 전지, 태양전지 박막, 형광 물질)에서 핵심이 되는 물질(희유금속 등)의 수급 불균형이 일어날 가능성에 대해 조사를 실시하여 리스크 평가하여 단기, 중단기로 구분하여 위기물질을 선정하였다. 클린 에너지 기술 4개 분야에서 핵심이 되는 물질(네오디움, 디스프로슘, 코발트, 리튬, 랜턴, 세륨, 테룰, 인듐, 갈륨, 유로피움, 테르비움, 이트륨)의 12광종 수급을 2025년까지 전망한 결과 전체적으로 단기(2010년~2015년)보다 중기(2015년~2025년)에 공급 부족이 확대한다고 예측되었다. 단기적으로는 인듐이 약간 부족하는 것 외에 디스프로슘과 이트륨에 관해서도 공급 부족할 것으로 예측되었다. 중기적으로는 코발트(전지 기술에 사용)와 유로피움(고효율 조명용의 형광 물질에 사용) 외 대상이 된 다른 모든 물질은 공급 부족이 발생할 것으로 전망되었다. 이를 종합하여 단기적으로는 디스프리슘, 유로피움, 인듐, 테르븀, 네오디움, 이트륨 등이, 중기적으로는 디스프리슘, 유로피움, 테르븀, 네오디움, 이트륨 등이 위기물질(Critical Material)로 분석되었다. 에너지성은 위기물질을 공급원다각화, 대체물질개발, 리유즈, 리사이클링 등을 국제적 파트너와 함께 추진하여 리스크를 관리할 것이며, 2011년까지 최신정보를 구축하여 위기물질 전략을 재설정할 예정이다. 체계적인 위기물질 선정 및 관리전략 등을 참조하고, 신재생에너지기술 변화에 따른 원재료의 중요성 및 리스크 관리현황을 기초로 우리나라에 적합한 위기관리 물질 선정 및 관리가 필요할 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.439-442
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• 2009

화석연료의 고갈과 지구온난화 문제를 해결하기 위한 신재생에너지 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 신재생에너지 기술 중의 하나로 바이오매스를 이용한 기술을 들 수 있는데, 바이오매스 중 초본계 농업부산물인 왕겨, 볏짚은 2007년 기준으로2,456 천TOE/년의 가치를 가지며, 청정에너지원으로서의 가능성이 높은 것으로 알려져 있으나, 현재 농업부산 폐자원은 퇴비, 가축사료 등의 단순 활용이 대부분을 차지하고 있어, 열분해 가스화를 통한 고효율 에너지 이용 시스템 개발로 기존 단순 활용에 그치던 농업부산 폐자원의 고부가가치 이용이 절실히 필요한 실정이다. 본 연구에서는 초본계 농업부산물인 왕겨를 이용한 열분해 가스화 시스템에 대한 운전 특성 분석 및 해석을 통하여 초본계 농업부산물을 이용한 에너지 자원화 및 고효율 에너지 이용을 위한 방안을 모색하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.185.1-185.1
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• 2011

본 연구는 중 소규모 매립지가스(LFG)의 활용을 위한 가스고체화(Gas-To-Solid) 기술개발을 목적으로 하고 있다. LFG는 환경적인 문제로 인하여 소각 등의 방법으로 처리하고 있으나, 약 5,000kcal/$m^3$의 높은 발열량과 일반적으로 매립 후 20~30년 후까지 지속적인 발생특성으로 안정적인 공급이 가능한 신재생에너지원으로 활용될 수 있다. LFG 자원화 할 경우 발전 및 중질가스 등으로 활용하는 것이나, 중소규모 매립장의 경우 경제성 등의 문제로 자원화하지 못하고 태워지거나 방치되고 있다. 본 연구에서는 LFG의 저장과 수송 기술 중 GTS 기술을 통하여 저장과 수송에 제약이 크고 많은 비용이 소비되는 기체 상태의 에너지원을 하이드레이트화 시킴으로서 중 소규모 매립지에서 상대적으로 적은 비용으로 가스저장과 지상수송이 가능하게 할 수 있다. 본 연구의 결과로 LFG 에너지화 실증화 플랜트를 설계/제작 하였으며, 메탄+이산화탄소+물 하이드레이트 형성 실험을 통해 4.56 Mpa, 277.2 K 조건에서 3시간을 한 사이클로하는 공정운전을 가지는 것을 확인하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제15권2호
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• pp.269-296
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• 2006

본 연구는 신 재생전원설비가 전력공급설비로서의 역할을 키워감에 따라 나타날 수 있는 공급상의 문제를 신 재생에너지원별로 확률적인 분석을 통하여 제기하였다. 각 원별 패턴은 풍속, 일사량, 그리고 월력에 근거한 조수간만의 차이 등에 의해 영향을 받으며 이들은 확률적 분포를 갖는다는 점에 주목하여 피크공급에 대한 각 원별 기여도에 대한 확률적 분석을 시도하였다. 분석의 결과, 통상적인 전력수급계획에서 각 에너지원별 혹 발전원별 설비이용률만을 고려하여 설비계획에 반영하는 기존의 방법론이 갖는 한계를 보여준다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.443-446
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• 2009

바이오매스 에너지라 함은 생물체를 구성하는 유기물을 이용하는 에너지이다. 바이오매스는 에너지 위기 및 $CO_2$에 의한 지구온난화 및 화석자원의 고갈이 진행되면서, 화석연료와 달리 재생이 가능하고 지속 가능한 자원으로 각광을 받고 있다. 그 중에서도 목질계 바이오매스는 다른 신재생에너지원에 비해 국내 잠재량이 가장 풍부한 에너지원 중의 하나이다. 바이오매스 에너지 기술로는 직접연소, 열화학적 변환, 생화학적 변환의 기술이 있다. 본 연구에서는 목재를 원료로 한 부분산화 조건의 숯 생산 공정에서 목재의 열분해 가스 생산특성을 고찰하였다. 열분해가스 중에 응축된 목초액의 pH는 3.58～3.92 정도로 분석 되었고, 산도는 시간이 경과 할수록 2.74에서 4.44%로 농도가 증가 되었다. 숯 생산 공정에서의 목재의 열분해는 초기부터 48시간까지는 열분해가스의 조성의 변화가 거의 없었고, 48시간 경과 후에는 열분해가스 중에 가연성가스인 $H_2$, CO, $CH_4$가 약 5%정도 배출되는 것을 알 수 있었다.

• 기술혁신학회지
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• 제12권4호
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• pp.788-818
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• 2009

신 재생 에너지는 석탄, 석유, 원자력, 및 천연가스가 아닌 태양에너지, 바이오매스, 풍력, 소수력, 연료전지, 석탄액화 가스화, 해양에너지, 폐기물 에너지 및 기타로 구분되고 있고, 이 외도 지열, 수소, 석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료를 의미한다. 세계 선진국들은 신 재생에너지 기술개발의 중요성을 인식하고 기술개발 및 상용화를 위하여 중장기적인 개발계획을 수립하고 과감한 정책적 재정적 지원을 하고 있는 상황이다. 정부에서 지금까지 추진해 온 신 재생에너지 기술개발사업 유형 및 분야별 성과관리 확산, 사업화 추진이 소기의 목적을 제대로 달성하고 있다는 실증적 효과분석이 필요하다. 신재생에너지와 관련된 연구는 대체에너지 및 태양열, 태양광, 바이오매스 등 각각의 기술에 대한 개발 보급 현황과 특수한 지역에 대한 타당성 검토 등의 연구가 주를 이루었다. 관련연구의 검토 결과는 신재생에너지 중에서 재생에너지 혹은 전체 에너지 공급과 수급의 문제 나아가 특정 분야의 공급능력 향상을 위한 대책 등에 중점을 두고 있고, 신재생에너지 기술개발 확대에 따른 관련 사업의 능력 증대나 사업화 측면의 심층연구는 아직 부족한 실정이라고 판단된다. 미국과 영국의 다양한 신재생에너지 개발 및 보급 지원정책 등은 우리나라도 유사하게 추진하고 있으며, 일본이 태양광 분야에서 주도적인 입장을 취할 정도로 전진한 배경은 정부주도지원, 기업참여, 사회적 이슈화 등을 들 수 있다. 신재생에너지 기술개발 및 사업화의 계량적 거시경제적 효과분석은 신재생에너지를 중심으로 하는 '에너지원별 비용/편익분석 모형'을 활용하여 신재생에너지 기술개발에 의한 관련 산업 생산 증대, 부가가치 향상 효과 등을 예측하는 기법을 적용한다. 신재생에너지 기술개발 투자와 신재생에너지 생산량 및 발전량의 관계는 각각 정비례하고, R&D총투자에 의한 신재생에너지 생산량 승수에 비해 에너지 발전량 승수가 상대적으로 약간 높았다. 이는 최종 소비재인 에너지 발전량에 대한 기술개발 영향이 크다는 의미이다. 신재생에너지 생산량에 대한 R&D총투자는 정(+)의 영향을 미치고 있는데, 정부지원금은 정(+)의 영향이지만 민간투자액은 역(-)의 영향관계로 나타났다. 이는 신재생에너지 생산량에 대한 연구개발 효과가 민간투자 보다 정부지원금에 의해 주도되고 있음을 시사한다. 반면 신재생에너지 발전량에 대한 R&D총투자는 정(+)의 영향을 미치고 있는데, 정부지원금과 민간투자 모두 영향관계가 없는 것으로 나타났다. 이는 신재생에너지 분야의 발전량에 대한 연구개발 효과가 정부지원금과 민간투자 모두 영향을 미치고 있지 못하고 있음을 시사한다. 본 연구의 분석 결과의 시사점으로는 신재생에너지 기술개발 및 사업화 추진에 있어서 정부 지원정책도 중요하지만 민간의 투자와 적극적인 참여가 사업 성공의 관건이라는 점을 감안할 필요가 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.69-70
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• 2015

신재생에너지의무할당제의 도입과 신재생에너지 관련 기술의 급속한 발전으로 인해 자립형 마이크로그리드에 대한 관심과 필요성이 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존에 비상용 발전기로 활용되고 있던 수력발전과 유휴 수면을 활용한 수상 태양광발전, 신재생에너지의 출력 안정화를 위한 에너지저장장치의 발전 특성을 분석하고, 차세대 수력발전 기반 하이브리드 전력시스템의 발전원 구성안을 제시하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.469-470
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• 2013

최근 환경오염과 화석연료 고갈 때문에 신재생에너지원의 효율적인 활용은 중요한 화두가 되고있다. 신재생에너지를 효율적으로 사용하기 위한 PCS(Power Conditioning System)에서 인버터 동작에 의한 120Hz 리플은 신재생 에너지원을 효율적으로 사용하기위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking)에 영향을 준다. 본 논문은 태양광 PCS 설계할 때 인버터 출력전류에 의하여 발생되는 태양광패널 전압리플을 저감하기 위하여 부스트 컨버터의 제어기 설계방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법을 통하여 태양광 전압의 전압리플을 제거하여 원활한 MPPT 동작을 할 수 있게 만든다. 제안된 방법을 설명하고 이의 타당성을 증명하기 위하여 PSIM과 MATLAB simulation을 검증하였다.

• 에너지공학
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• 제15권1호
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• pp.14-22
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• 2006

원자력발전과 신재생에너지발전에 대하여 과학적, 객관적 검토없이 다양한 정책과 주장이 제기되고 있다. 본 연구에서는 국가별 에너지정책을 조사 분석하고 총 34개의 가능한 전원구성 시나리오를 도출하였다. 이들 시나리오가 우리나라 전력정책에 도입될 경우를 가정하여 전력단가를 계산하였다. 전력단가 계산방법은 현재 우리나라 전력시장에서 사용하는 한계가격결정 방법을 사용하였고 발전원별로 표준건설비 및 운영비를 적용함으로써 계산을 단순화하였다. 계산결과 송배전 비용과 사업자의 이윤을 제외한 현행 전원 구성에 대한 전력단가는 평균 22.18원/kWh이고 전원구성비에 따라 19.74에서 164.07원/kWh까지 분포하였다. 원자력발전비율이 증가할수록 전력단가는 낮아졌고 신재생에너지 발전비율이 증가할수록 전력단가는 높아졌다. 주목할 만한 것은 신재생에너지 발전비율이 20%를 넘어서게 되면 값싼 기저발전을 활용할 수 없게 되어 전력수요가 적은 시간대에 전력단가가 오히려 상승하였다.