• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.850-857
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• 2007

인공위성 전력계의 설계 분석은 위성 전체의 무게, 크기 및 성능을 결정하는 중요 변수로 작용한다. 특히 위성체 에너지 균형 분석의 경우 전력 시스템의 용량, 설계 제한 조건의 결정 및 위성체 운영 성공 여부를 결정할 수 있는 중요한 분석이다. 본 논문에서는 저궤도 위성 개발을 위한 새로운 에너지 균형 분석 프로그램을 소개하고 타 저궤도 위성 설계 자료를 이용한 시험 결과를 일례로 기술하였다. 시험 결과 본 논문에서 제안한 에너지 균형 분석 프로그램은 위성체 전력계의 최적 사이징 뿐 아니라 위성체 운영 기간 동안 궤도상에서의 위성체 에너지 균형 상황 예측에도 활용할 수 있음을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (D)
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• pp.440-444
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• 2007

센서 네트워크를 구성하는 각 노드는 AA형 건전지를 사용하여 2년 6개월 이상 동작하는 것을 목표로 하며, 따라서 저전력을 고려하여 설계되어야 한다. 본 논문에서는 저전력 센서 네트워크를 위한 분산 컴퓨팅 모델을 제안한다. 제안된 모델은 우선 센서 노드에서 처리를 위한 에너지 소비와 통신을 위한 에너지 소비의 크기를 분석한다. 그리고 처리 에너지 비용을 지불하여 통신 에너지 감소라는 이득을 얻을 수 있음을 보인다. 한편, 이 기법은 특정 센서 노드의 에너지를 집중적으로 소비할 수 있음을 보이고, 이를 해결할 수 있는 에너지 균형 분산 컴퓨팅 모델을 제안한다. 시뮬레이션 기반 실험 결과 제안된 모델이 전체적인 에너지 소비를 낮추었을 뿐 아니라 센서 노드들 간에 에너지 균형도 이루고 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.106-106
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• 2011

소수력은 온실가스 배출량이 적은 친환경 청정에너지원이면서 지역의 분산전원에 기여할 수 있는 유용한 자원으로 평가되고 있다. 이러한 여건은 소수력발전 사업이 전력의 smart grid 구축 효과로 인해 가장 큰 효율성을 달성할 수 있을 것으로 기대된다. 국내 소수력발전은 1500Mw의 부존량을 가진 것으로 평가되고 있으나 계절적 편중으로 인한 가동률 부족, 경제성 부족 등으로 활발한 보급이 이루어지지 않고 있다. 특히 신재생에너지 확대 전략에도 불구하고 지원금 등 경제적 인센티브 부족으로 인해 민간부문의 참여는 상당히 저조하다. 그럼에도 불구하고 수력에너지는 환경친화적이고 잠재성이 큰 신재생에너지로 온실가스 저감과 에너지 확보에 기여할 수 있다. 특히 수력에너지는 민간투자의 어려움이 존재하므로 정부의 장기적인 기술개발투자 및 효율성 확대 정책이 중요하다. 본 연구에서는 소수력 확대의 경제 환경적 효과를 평가해보기 위해 연산일반균형모형 (CGE :Computable General Equilibrium Model)을 구축한다. 본 연구는 다음과 같이 수행되었다. 첫째, 수력발전부문과 수도사업을 구분하고 사회회계행렬을 작성하였으며, 전력부문에서 수력발전을 포함한 다단계 생산구조를 가정하였다. 둘째, 일반균형모형 방정식 체계를 작성하고 모형의 파라미터 추정 등 보정(Calibration) 작업을 수행하였다. 셋째, 국가 중기 온실가스저감 시나리오를 적용한 전망을 수행하고 소수력 확대(투자지원) 시나리오를 구축한다. 본 연구는 저감수단으로 탄소세를 부과하였다. 끝으로, 소수력 발전 보급 확대의 경제적, 환경적 파급효과를 계산하였다. 분석결과, 소수력 발전 잠재 성장을 반영한 수력에너지 비중은 약 2020년에 약 4.5% 까지 증가하는 것으로 나타났다. 이로 인한 온실가스 저감 기여분은 약 3%에 이르는 것으로 계산 되었다. 또한 수도사업과 비에너지 제조업의 산업비중은 증가하였다. 이러한 결과는 소수력 발전 확대가 화석연료 대체를 통한 지속가능한 에너지 수요에 기여하고 지역개발과 물산업 발전 등 경제적 파급효과 등을 유발할 수 있음을 시사한다. 또한 본 연구에서 고려하지 못한 소수력 기술 개발은 에너지 대체 촉진으로 인한 온실가스 저감과 녹색성장에 기여할 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.10-12
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• 2004

무선 센서네트워크는 센싱 지역에 분산되어 있는 초소형 센서 노드들이 감지/처리한 데이터를 수집노드로 전송하여 원격의 사용자가 센싱 지역의 상황인지를 가능하게 하는 유비쿼터스 컹퓨팅의 기반 네트워크이다. 전력 사용이 극히 제한된 센서 노드를 이용하여 무선 센서 망을 구성, 유지하며 데이터를 수집하기 위해서는 효율적인 망의 형태와 이에 따른 네트워크 배치 전략을 필요로 한다. 클러스터 기반 네트워크의 형태는 밀집도가 높은 센서네트워크에서 데이터병합을 수행하고 노드간 에너지 소비 균형을 이루기 위한 효과적인 구조이다. 본 논문에서는 클러스터 기반의 단일 홉 전송 구조에서 데이터 수집률을 높이고 노드간 에너지 사용의 균형을 이루게 하여 네트워크의 생존시간을 최대화할 수 있는 네트워크 배치 방법을 제안하였다. 클러스터링 기법에 따른 에너지 소비 모델을 분석하고 이를 통해 노드의 적절한 밀집도를 산출하였다. 싱크로부터 멀어질수록, 센서필드의 중앙보다는 외곽에 노드의 배치를 조밀하게 배치하여 네트워크의 생존시간을 늘렸다. 시뮬레이션을 통해 효율적인 네트워크의 배치가 노드간 에너지 소비의 균형을 이루도록 하여 네트워크의 생존시간을 늘일 수 있음을 확인하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제6권1호
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• pp.1-21
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• 1996

석유, 석탄 및 천연가스와 같은 일차화석연료(一次化石燃料)와 그 제품(製品)들의 사용에 따르는 이산화탄소배출량을 줄이는 방법의 하나로 거론되고 있는 탄소세와 에너지세의 부과가 2000년도 한국경제의 수출입(輸出入)에 미치는 영향을 평가하기 위하여 계산가능한 일반균형모형을 이용하여 분석하였다. 거시계량모형(巨視計量模型)에 의하여 예측된 2000년도 한국경제의 국내총생산(國內總生産)과 계산가능한 일반균형모형(一般均衡模型)의 이론적(理論的) 구조(構造)를 이용하여 2000년도 한국경제의 미시구조(微視購造)를 결정한 후 이로부터 계산된 이산화탄소배출량을 5%와 10% 줄이는 탄소세와 에너지세를 부과하였을 때의 경제적 효과를 계산하였다. 화석연료에 부과되는 탄소세와 에너지세는 수출입구조에 유사한 효과를 가져오는 것으로 평가되나 산업별로 약간의 차이를 가져오는 것으로 계산되었으며 이산화탄소감축율이 증가함에 띠라 국내총생산변화와 동등변동(同等變動)으로 측정된 경제적 비용이 점증하는 것으로 평가되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.336-337
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• 2020

Static synchronous compensator(STATCOM)은 무효전력을 공급하여 외란을 완화하는 등 전력 품질을 향상시켜 전력 계통을 안정화하는 시스템이다. Cascaded H-bridge(CHB) 컨버터는 멀티레벨 구조를 가지므로 STATCOM 시스템 적용에 많은 이점이 있다. 하지만, 이러한 멀티레벨 CHB 컨버터의 안정적인 동작을 위해서는 균형 제어가 필수적이다. 본 논문에서는 Y 결선 CHB 컨버터의 레그 에너지 균형 제어에 사용되는 주입 영상분 전압에 대하여 분석하고 균형 제어의 동특성 향상을 위한 전향 보상 계산 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 적용하여 부하 불평형뿐만 아니라 계통 사고로 인한 계통 및 부하 동시 불균형에서도 안정적으로 시스템을 동작할 수 있다. 마지막으로 제안한 방법에 대한 수학적 타당성을 제시하고, 50MVA의 실제 스케일의 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법을 검증하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제19권2호
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• pp.215-242
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• 2010

본 연구는 유가충격 및 에너지절감유도정책충격의 효과를 고려할 수 있는 베이지안 동태확률일반균형모형의 구축을 통해 이들 외생적 충격들의 역할과 함께 현재 우리나라에서 진행 중인 고효율 에너지 소비구조로의 전환이 유발시키는 경제적 효과에 관해 분석하였다. 분석 결과에 의하면 유가상승충격은 소비, 고용, 투자 및 산출량에 부정적 효과를 주었으며, 자본 1단위당 에너지 소비량 절감을 유발시키는 에너지절감유인정책충격은 에너지 소비량의 절감과 함께 소비, 고용, 투자 및 산출량에 긍정적 효과를 주는 것으로 나타났다. 특히, 분산분해 결과는 유가충격이 설비가동률, 에너지 소비량 및 산출량의 단기적 총 변동에 가장 큰 영향을 미치며, 에너지절약정책충격 역시 기술충격과 유가충격에 비해 그 크기와 지속성 면에서 미미한 수준이나, 이들 변수들의 단기적 총 변동을 일정부분 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 석유소비의 비중 축소 및 에너지 소비의 효율성 증대는 유가충격이 주는 부정적 효과를 약화시켜, 이와 같은 에너지 소비구조의 전환이 유가변동의 충격을 축소시키고 있다는 최근의 논의들과 부합됨을 확인할 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.176-184
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• 2010

지구 저궤도 위성의 임무 운용 시 전력 시스템을 안전하고 운용하고 에너지 균형을 만족하는 임무를 설계하기 위해 계획된 임무에 대한 전력 파라미터를 예측해야 한다. 이 논문에서는 다양한 미션 프로파일에 대해 위성의 생성 전력, 소모 전력, 배터리 방전 정도(Depth of Discharge, 이하 DoD), 버스 전압, 충/방전 전류 등을 예측함으로써 미션의 유효성 및 에너지 균형을 검증하기 위한 전력 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 전력 시뮬레이터에는 인공위성의 생성 전력을 모사하기 위해 태양전지판(Solar Array, 이하 SA)의 모델, SAR (Solar Array Regulator)의 3가지 동작 모드를 구현하였다. 또한 소모 전력을 모사하기 위해 버스 및 탑재체의 각 유닛 별 소모 전력, Unit on/off configuration, 탑재체 운용 모드 등을 고려하였다. 버스 전압 및 충/방전 전류를 예측하기 위해 배터리 및 주변 회로를 모델링하고 임의의 DoD, 충방전 전류에 대해 배터리 전압 및 버스 전압을 예측한다. 구현된 전력 시뮬레이터를 이용해 에너지 균형을 분석하고 임무 계획의 적합성을 쉽게 판단할 수 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권4호
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• pp.777-807
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• 2012

본 연구는 연산일반균형(CGE) 모형을 활용하여 한국의 자유무역협정(FTA) 확대 정책이 국내 에너지소비와 온실가스 배출량에 미치는 영향을 분석하였다. FTA가 국가경제와 산업구조에 변화를 초래한다면, 이는 국가 에너지수급체계와 온실가스 배출량에도 큰 영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 다지역 다부문 CGE모형인 KEEI-GCGE를 통한 분석결과, 이미 발효된 한-미, 한-EU FTA와 더불어 한-중-일 FTA가 현실화되면 우리나라의 실질국내총생산은 2020년에 BaU대비 2.04% 증가하고, 에너지소비와 온실가스 배출량은 각각 3.33%와 1.53% 증가할 것으로 예측되었다. 이와 같은 결과는 향후 여러 국가들과 체결될 FTA는 우리나라의 경제뿐만 아니라 에너지소비와 온실가스 배출량에도 큰 변화를 야기할 가능성이 있음을 의미한다. 따라서 한국의 에너지/기후변화 관련 각종 중장기 계획과 정책들이 FTA로 인해 발생할 수 있는 에너지수급체계와 온실가스 배출량에 대한 영향을 체계적으로 반영해야 함을 시사하고 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제20권4호
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• pp.827-858
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• 2011

본 논문은 우리나라의 에너지 전력 부문 환경유해보조금 체계의 환경친화적 개편의 경제적 효과를 알아보기 위하여 전형적인 Shoven and Whalley형 일반균형모형을 한국경제에 적용하여 분석하였다. 본 분석에서는 현행 각종 환경유해보조금이 축소 폐지되는 시나리오별로 반사실적 경우의 새로운 균형을 계산한 후, 이를 현행 기준경제의 초기 균형과 비교하여 보조금 관련 세제개편의 효율비용 변화 및 재분배 효과를 알아보았다. 환경에 유해한 에너지 및 전력 보조금의 폐지는 보조금 지급에 따른 왜곡된 시장가치를 줄이게 되어 일정 정도까지는 사회적 후생비용을 줄일 수 있으며 또한 효율개선(초과 부담 감소)을 가져 온다. 이러한 효율개선 효과를 세수 규모의 단위당 크기로 비교하면 석탄광생산지원 폐지가 39.48%, 유가보조금 폐지가 39.48%로 기타 시나리오들과 비교하여 약간 크게 나타나고 있다. 한편, 시나리오별 환경유해보조금 폐지가 유발하는 물가상승 효과는 보조금 규모가 큰 유가보조금 폐지가 0.6298%, 전력보조금 폐지가 0.4452%, 농 어업용 유류 면세 폐지가 0.1465%로서 기타 시나리오와 비교하여 상대적으로 높게 나타나고 있어 이러한 부문의 보조금 개편시에는 물가 효과를 고려하여 부분적이고 점진적인 접근이 필요함을 암시하고 있다. 그리고 현행 에너지 전력 부문의 환경유해보조금 제도의 폐지에 따른 연간소득 관점에서의 소득계층별 후생 효과를 2007년 연간소득 기준의 소득 10분위별로 살펴보면 에너지 사용량이 많은 고소득층일수록 절대액 기준의 부담이 증가하나, 저소득층이 고소득층 대비하여 에너지 제품에 대한 소비성향이 높으므로 소득 대비 에너지세 부담은 다소 역진적인 성격을 가지고 있어 이에 대한 적절한 수준의 배려도 필요할 것으로 판단된다.