• 제목/요약/키워드: 에너지분석

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PET 직접 에스테르화 중합 반응기의 모델링 및 시뮬레이션과 에너지적 분석 (Modeling and Simulation on a Direct Esterification Reactor for PET Polymerization and energy analysis)

  • 김주열;권태인;여영구
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.67-72
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    • 2000
  • PET는 합성섬유, 필름, 음료수병, 성형 플라스틱 등의 다양한 용도를 가지고 있으며 특히 섬유 원료부분에서는 전세계의 약 40%이상을 차지하고 있는 상업적 입장에서 아주 중요한 소재이다.[1]그러나, PET 제조공정은 긴 반응시간과 높은 반응온도, 대용량의 다단계 공정시설을 필요로 하는 대표적인 에너지 다소비 공정으로서 현대의 치열한 고분자 제품의 시장경쟁 상황에서 에너지 투입량 감축을 위한 공정의 해석 및 개발과 그로 인한 생산원가의 절감이 필수적이다. 본 연구에서는 실제 공장에서 사용되는 단일 연속식 직접 에스테르화 반응기(CSTR Direct Esterification Reactor)를 모델링하고 Van Krevelen[2]의 Group contribution method로 계산된 올리고머의 열용량값을 이용하여 에너지 소모량을 계산하였다. 모델링 결과는 모두 실제 공장의 자료와 비교되었으며 가장 제어하기 쉬운 변수에 따른 반응물의 물성과 에너지 소모량을 분석하였다. 또한 압력이 일정한 조건 하에서 입력변화에 따른 반응기의 동적 모델링을 동시에 수행하였으며 투입에너지량과 반응기의 운전지표와의 관계를 분석하였다. 이러한 연구는 실제 공정분석과 최적화에 있어서 소모 에너지량을 고려한 보다 정확한 지표를 제시하고 에너지 사용의 효율성을 높이는 데 기여할 수 있다.

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분산전원 관리를 포함한 에너지 효율화 네트워크 통신시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Energy Efficiency Network Communication System Development included Heterogeneous Distrubuted Power Management)

  • 한정훈;김범주;박소영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.277-278
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    • 2015
  • 해당 연구 시스템은 신재생에너지, 에너지저장장치를 연계하여 수용가의 전력소모기기를 효율적으로 제어할 수 있는 에너지 네트워크 고효율 시스템 기술로 수요반응 또는 사용자 설정에 따른 제어신호 생성 및 전달, 전력소모기기 사용량 분석을 통한 에너지 사용분석, ESS와 신재생에너지 투입에 대한 제어 및 분석, ESS, 신재생에너지, 에너지게이트웨이, 전력소모기기 간 분석을 통한 Load Balancing 기능을 제공하고자 한다. 현재는 연구단계로 설계 및 연계 통신은 완료상태이며, 주요 알고리즘 적용을 진행 중에 있다.

에너지소비 데이터를 이용한 전전화 주택 도입시 에너지 사용량 분석 (The Analysis of Energy Cost Adopting an Electric Residence using Historical Energy Consumption Data)

  • 이준규;신희상;조성민;이희태;장성규;김재철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.131-137
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    • 2010
  • 가정용에서 사용되고 있는 에너지는 도시가스와 전기에너지로 구분할 수 있으며, 가정용 에너지 소비형태는 도시가스보다 전기에너지의 사용량이 증가하고 있다. 최근에는 저탄소 및 에너지 절감에 대한 이슈로 인해 전전화(全電化) 주택에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 이에 따라 누적된 에너지 소비 형태를 이용하여 가정용에서 소비된 에너지원별 사용량 및 에너지 지출비용을 분석하였다. 분석 결과 1차 에너지원인 도시가스 사용량의 감소와 더불어 전기에너지의 사용량이 점차 증가하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 과거 25년간의 에너지 소비 이력 데이터를 이용하여 가정용에서 사용되는 에너지원의 사용량을 분석하고, 전전화 주택 도입 시 예상되는 전력량 및 열에너지 양과 에너지 비용을 분석하였다.

한강권역의 하천수 온도차에너지 부존량 연구 (A Study on the Reserve Amount of Temperature Difference Energy in the Han River basin)

  • 남지수;정재원;한대건;김신훈;김형수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.261-261
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    • 2017
  • 최근 전 세계적으로 지구온난화로 인한 집중호우, 가뭄, 태풍 등 자연재해가 빈번하게 일어나고 있다. 이에 2016년 유엔기후변화협약당사국총회(COP22)에서는 지구온난화의 심각성을 인식하고, 한국의 2030년 온실가스 배출 전망치(BAU) 대비 37% 감축 달성과 같이 국가별로 온실가스 감축 목표를 선정하였다. 이를 달성하기 위해 국내에서는 현재까지 사용되지 않았던 자연에너지원의 활용이 부각되고 있으며, 특히 미활용에너지 중 하천수의 온도차에너지가 활발히 논의되고 있다. 하지만 미활용에너지 활용에 앞서 에너지원으로의 적정성 분석이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 국내 5대강 중 한강권역을 대상으로 하천수 온도차에너지의 부존량 또는 이용가능량을 산정하고자 하였다. 한강본류 6개 하천유지유량 고시지점을 대상으로 해당 지점의 30년간(1987~2016년) 유량자료를 이용하여 유황 및 계절별 유량변동 특성을 분석하였고, 부존량 및 이용가능량을 검토하였다. 부존량 및 이용가능량 분석을 위해서는 선행 연구에서 적용된 하천유지유량, 하천수사용허가량 및 용수수요량 등을 고려한 산정식을 적용하였다. 본 연구는 미활용에너지인 하천수 온도차에너지의 실제 이용가능량을 분석하여 새로운 에너지원으로 활용할 수 있는지 평가하기 위해 수행되었다. 본 연구의 결과는 하천수 온도차에너지의 온실가스 감축을 위한 화석에너지의 대체에너지로서 새로운 가능성을 평가하는 지표가 될 것이라 기대된다. 또한 하천수 온도차에너지의 실제적인 적용을 위해서는 추후 연구를 통해 생태계 등 환경에 미치는 영향을 분석하고, 설치 및 유지비용에 따른 경제성 평가가 필요할 것으로 판단된다.

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경기도 에너지 소비패턴 분석 (Analysis of Energy Consumption Patterns in Gyeonggi-do)

  • 김상수;김동영;이철용;김계현
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.318-322
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    • 2010
  • 본 논문에서는 경기도 에너지 소비량 DB를 구축하고 소비패턴을 분석하였다. 각 에너지원별로 최근 8년간 공급업체의 판매량 자료를 토대로 부문별 사용량을 시군별로 DB를 구축하였다. 경기도 에너지 소비량 분석 결과 2008년 기준 에너지 소비량이 높은 지역은 평택시였으며. 2005년대비 2008년 에너지 증가율이 상대적으로 높은 지역은 화성시, 남양주시, 성남시였다 평택시에는 대규모 국가산업단지가 입지해 있으며, 특히 석유화학과 관련된 업체가 많아 석유류 에너지 소비가 큰 것으로 나타났다. 또한 화성시, 남양주시, 성남시는 택지개발로 인한 급격한 인구증가로 대부분의 에너지가 증가한 것으로 나타났다. 경기도 온실가스를 저감하기 위해서는 이들 시군에 대한 에너지 관리방안이 타 시군보다 우선시 되어야 할 것으로 사료된다. 또한 이를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 관리방안도 필요하다. 이러한 에너지 소비를 지속적으로 관리하기 위해서는 모니터링시스템 구축을 통한 관리가 절실하다.

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에너지/환경 통합모형의 평가 - 기술평가모형을 중심으로 -

  • 강희정;최기련
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1996년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.162-162
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    • 1996
  • 70년대 두 차례의 유류파동은 에너지자원의 중요성에 대한 기존의 인식을 급속도로 변화시켰으며, 이와 아울러 신대체에너지를 중심으로 한 신기술의 개발여부와 관련하여 에너지 기술평가모형의 수요를 급증시켰다. 이에 지난 십여년간 구미제국을 중심으로 다양한 에너지신기술을 평가하기 위해 다양한 분석기법들이 개발되어 왔으며 이러한 평가기법들을 총괄적으로 지칭하는 에너지기술평가모형(Energy Technology Assessment Models)은 에너지신기술의 경제적, 기술적 특성과 에너지시스템내에서 신기술의 잠재적 역할을 사전 평가하면서 국가적 차원에서의 에너지연구개발 정책을 수립하는데 널리 이용되어 왔다. 본 연구는 국내 에너지 연구개발 관련자들의 이해부족과 데이터베이스의 미비 등 여러 가지 제약요인들로 에너지기술 평가모형이 널리 실용화되지 못하고 있는 현실을 감안하여 경제/에너지/환경/기술개발정책에 있어서의 에너지부문의 역할을 장기적으로 재평가하고 특히 기존 에너지문제의 제약요인인 환경문제 해결을 위한 에너지 수요관리 평가의 개발 필요성에 부응하기 위하여 기존의 거시 경제적 에너지공급모형과 최근 미국, EU등에서 발전시켜 나가고 있는 경제/에너지/환경/기술개발의 통합모형을 문헌조사를 통해 비교,분석하였다.

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태양에너지를 이용한 농촌 그린빌리지 계획의 경제성 분석에 관한 연구 (A Study on Economic Analysis of Rural Green-village Planning using Solar Energy)

  • 김대식;남상운
    • 한국농공학회논문집
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    • 제52권4호
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    • pp.27-34
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    • 2010
  • 본 연구는 농촌마을을 환경친화적으로 계획하는데 활용할 수 있는 신재생에너지 중에서 태양에너지를 고려한 농촌그린빌리지 디자인에 대한 경제성분석을 목적으로 한다. 이 논문에서는 경제적 측면에서 에너지 수지를 고려하여 세 가지 형태의 연구대상 농촌마을에 대한 분석을 실시하였다. 연구대상 농촌마을들에서 실제로 사용했던 전체 에너지를 태양광 발전으로 대체하기 위한 태양광 발전시스템인 3 kWp의 단위 모듈 (PV 시스템)의 개수들을 마을별로 추정하였다. 경제성 분석에서는 두 개 마을의 순현재가치 (NPV)가 평가기간 25년내에 마이너스 값을 보였으며, 나머지 하나의 마을에서 경제성이 있는 것으로 분석되었다. 정부에서 시설설치 보조금을 60 % 지원해 줄 경우에는 모든 마을에서 25년 내에 경제성이 있는 것으로 평가되었다. 경제성 평가 관련인자들에 대한 민감도 분석을 BC (Benefit/Cost) 비율 변화에 대하여 실시한 결과, 설치비용, 전력판매단가, 할인율, 단가 증가율순으로 높은 변화율을 보였다. 본 연구의 결과는 태양에너지가 에너지 재활용이 가능한 농촌마을을 계획함에 있어서 정부의 적절한 지원정책과 에너지 잠재력이 높은 농촌마을을 선별한다면 매우 효과적인 결과를 얻을 수 있다는 것을 보여준 것으로 판단되었다.

기초공통개념으로서 에너지에 대한 3~9학년 학생들의 문항 반응 분석 (Item Response Analysis of Energy as a Cross-Cutting Concept for Grades 3 to 9)

  • 김영민;강남화;강훈식;맹승호;이준기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.815-833
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    • 2016
  • 이 연구에서는 기초공통개념으로서 에너지에 대한 학습발달과정연구의 기초 자료를 제공하기 위하여 3~9학년 학생들의 평가 문항 응답 결과를 분석하였다. 검사 문항은 전기 회로, 낙하 물체의 역학적 에너지, 물질의 상태 변화, 용해 현상, 생물체의 생명 현상, 먹이 사슬, 태양과 지구의 복사평형, 및 물의 순환계에서 에너지에 대한 이해를 조사하는 순위 선다형 문항으로 구성되었다. 학생들의 응답 결과는 학년별, 선택지 수준별 응답 빈도에 따라 교차분석을 실시하였고, Rasch 모델을 적용한 문항반응 분석으로서 Wright map 및 DIF 분석을 수행하였다. 연구 결과, 8가지 주제들에 대하여 에너지 이해의 발달과정은 현상과 에너지의 관련성을 인식하거나 에너지의 종류를 파악, 에너지의 이동과 전달을 인식, 에너지가 다른 형태로 전환 및 변환됨을 인식, 에너지의 보존을 인식하는 순서로 진행된다는 경험적 근거를 확보할 수 있었다. 전체 학년에 걸쳐서 공통적으로 8개 주제에 대하여 에너지 보존에 대한 이해가 부족하였다. 학년이 높아짐에 따라 에너지의 전달과 전환에 대한 이해 수준은 주제들마다 다소 차이가 있었다. Rasch 모델을 적용한 문항 반응을 분석한 결과 학생들은 다른 현상의 에너지에 비해 용해 현상의 에너지를 가장 쉬운 과제로 인식하였고 물의 순환 과정에서 에너지 이해를 가장 어려운 과제로 인식하였다. 이 연구의 결과는 에너지의 관점에서 각 주제들이 초중등 과학 교육과정의 어느 학년에, 몇 번째 단원에 어떤 방식으로 배치되어야 할 것인지는 경험적인 연구 자료로서 활용될 수 있으며, 새 과학 교육과정의 내용 체계를 구성할 때 고려할 수 있는 중요한 시사점이 될 수 있었다.

Non-radial Data Envelopment Analysis를 적용한 지역별 에너지 및 이산화탄소 저감가능성 추정 (Estimating Potential Energy Consumption and Carbon Emission Reduction in South Korea Using Non-radial Data Envelopment Analysis Approach)

  • 김광욱;강상목
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제25권2호
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    • pp.299-320
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    • 2016
  • 본 연구는 자료포락분석의 target-setting approach를 기초로 우리나라 16개 지자체의 에너지 효율성을 추정하고, 에너지 효율향상을 통해 저감할 수 있는 에너지 소비수준을 계측한다. 나아가 에너지 믹스변화에 의한 지역별 환경성과를 분석하고 그에 따른 이산화탄소 감축효과를 평가한다. 분석결과, 표본기간 2004년~2013년 동안 평균적으로 14.0%의 에너지 비효율이 존재하며, 특히 석유연료의 비효율적 사용이 주요 광역시를 중심으로 크게 나타났다. 또한 에너지 소비구조의 변화를 통해 에너지 효율향상과 추가적인 이산화탄소 저감가능성이 발생하며, 적극적인 에너지 믹스전략의 필요성을 확인할 수 있었다.

설계자와 건축물 에너지 평가사 측면의 제로에너지 건축물 인증 활성화를 위한 중요도 비교 분석 (Analyzing the Significance of Enhancements in Zero Energy Building Rating Systems: A Comparative Study between Designers and Building Energy Assessors)

  • 명일;최종대;정호연;최재규
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.453-464
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    • 2023
  • 본 연구에서는 참여주체 중 설계자와 건축물에너지평가사의 관점에서 제로에너지 건축물 인증 활성화를 위한 중요도를 비교분석하였다. 두 집단 모두 정책, 기술, 교육, 인센티브, 홍보 순으로 중요한 것으로 분석되었다. 설계자의 경우, 에너지효율기준 강화나 에너지 전문가 양성 및 사무소 등록제가 인증 활성화에 중요한 요소로 나타났고, 건축물 에너지 평가사의 경우, 에너지 전문가 양성 및 사무소 등록제, 제로에너지건축물 설계 제도 정비가 중요한 요소로 나타났다. 이를 통해 정부 차원에서의 인증 활성화를 위한 현실적인 방안들을 도출하는데 기여할 수 있을 것으로 보여진다.