고유가와 기후변화로 인해 에너지 수요관리정책에 대한 관심이 국내외 적으로 높아지고 있다. 그렇지만 국내에서는 에너지 수요관리와 관련해서 지방정부의 역할이 미약하기만 한 실정이다. 에너지 수요관리정책과 관련해서는 기술력과 자금을 확보한 중앙정부의 역할이 중요하겠지만 직접적인 에너지 소비지에 밀착되어 있는 지방정부의 역할도 중요할 수 있다. 따라서 지방정부의 에너지 수요관리정책을 활성화시키고 5년마다 수립되는 '지역에너지계획'의 실행력을 높이기 위해서는 지역의 에너지 소비특성에 대한 정확한 이해에 기반한 계획의 수립이 필요하다. 이에 본 논문에서는 전국 16개 지자체의 에너지 소비를 인구, 생산, 원단위라는 항목으로 분해해서 그 특성을 분석하고자 한다. 지수분해분석 결과 광역시의 경우에는 외환위기 이후 생산 증가로 인한 에너지 소비 증가를 원단위 개선 효과로 일정 부분 상쇄시킨 것으로 나타났다. 반면에 도 지역의 경우에는 제조업 중심의 산업화로 인해 외환위기 이후에도 에너지 소비 증가를 상쇄시키지 못한 것으로 나타났다. 결론적으로 본 논문에서는 제조업 비중이 높은 도 지역의 경우 에너지 저소비형 산업구조로의 전환이 필요하며, 3차 산업 중심의 구조전환이 이루어진 광역시의 경우에는 건물, 수송 분야의 에너지 효율개선이 필요함을 제안할 수 있었다.
전력산업의 환경변화에 따라 단일 공급자였던 한전을 비롯하여 전력판매사업자, 민간부하사업자, 에너지컨설팅사업자 등 에너지관련 서비스를 제공하는 주체자(이하 ESP : Energy Service Provider)의 참여로 전력시장이 경쟁체제로의 변화가 예상된다. 이러한 주체는 전력에너지 관리 최적화를 위한 수요측의 전력자원과 정보의 통합관리가 필요하다. 또한 수요측 서비스 개선과 동시에 수익을 창출할 수 있는 부가 서비스의 개발이 또한 요구될 것이다. 최근 석유가격의 지속적인 상승으로 도매시장가격은 더욱 증가할 것으로 예상된다. 현재 우리나라는 CBP 형태의 전력시장에서 시간대별로 변하는 전력가격(SMP)에 의하여 시장가격이 정해진다. 따라서 시장가격이 높아지면 높아질수록 전력을 구입하고 있는 전력사업자의 경우 구입비의 증가로 재무 건전성 확보에 악영향을 초래한다. 따라서 효율적인 전력 수요절감을 통해 구입전력비를 절감할 수 있는 신수요관리 기법이 필요하다. 이러한 신수요관리 기법은 국가적으로는 하계수급비상 해소와 신규 건설비용 및 혼잡비용을 회피하고, 전력사업자는 구입전력비의 절감을 통해 전력도매시장가격의 안정을 도모할 수 있다. 이러한 수요절감 기법 중 수요측의 자율적인 참여 및 반응을 기반으로 하는 수요반응(Demand Response, 이하 DR)이 있으며, 이는 전력사업자와 수요 측 전력부하설비와의 양방향 통신 및 제어 인프라 구축이 필요하다. 본 논문은 이러한 DR운영에서 반드시 필요한 수요측 전력부하설비와의 양방향 통신 및 제어 인프라구축에 대한 방법 및 결과를 제시하고자 한다.
본 논문은 실제 사무용 빌딩의 전력 사용량 빅 데이터를 이용하여 효율적인 에너지 사용 및 빌딩 에너지 수요 반응 관리를 위해 전력 사용량 기준 클러스터링을 통한 분석결과를 제시하고 분석된 클러스터링 결과를 기반으로 전력 사용량 예측모델을 설계하였다. 예측모델을 통해 도출된 전력 사용량과 실제 빌딩의 실측 데이터 사이의 오차율을 계산하여 예측모델의 타당성을 보였으며 이를 토대로 에너지 예측 사용량 기반 효율적인 수요 반응 제어 알고리즘을 제시하였다.
본 연구에서는 단기 전력수요예측에 있어서 필요한 데이터의 수와 계산시간을 경감하면서 보다 정확성을 기할 수 있는 앨고리즘의 개발을 위하여 이에 적합한 칼만필터링 앨고리즘을 고찰하였다. 또한 칼만필터 앨고리즘을 토대로 필터의 모형화를 통하여 단기 전력수요를 예측할 수 있는 실시간 동적예측 모형을 구축하고 그 적용 가능성을 시험하였다.
태양열 이용은 대체에너지자원 가운데 가장 널리 분포되어 있고 기술력에 따라 얼마든지 사용할 수 있는 태양열에너지를 그 대상으로 하고 있기 때문에 자연친화적이며, 친환경적인 접근방식으로 기술 개발 및 이용보급 정책을 함께 추진해야 할 것이다. 건물에너지 절약 기술도 국가에너지수요의 $30{\%}$이상을 차지하는 광범위하고 다양한 건물에너지 수요를 효율화하고 절감하는데 그 목적이 있으므로 기존의 건물에너지 이용방식의 문제, 효율개선방안, 그리고 신기술개발 및 환경친화적 건축설계등 기술 개발과 건축관련 정책을 병행 추진해야 그 효과를 기대할 수 있다. 따라서 기술개발 계획 수립, 연구개발 수행, 기술 이전 및 상용화 그리고 실용화 보급정책 시행의 전과정에 걸쳐 상호 보완적이고 체계적인 운용으로 효율을 극대화하고 파급효과를 높일 수 있을 것이다. 본 논문에서는 국가 에너지기술개발 10개년 계획의 목표와 틀 안에서 대체 에너지 기술 개발사업과 에너지 효율향상 기술개발 사업에 포함되어 있는 태양열 이용과 건물 에너지 절약기술에 관련된 프로그램들을 중심으로 효율적 운영방안 등을 검토하고자 한다. 또한 각각의 프로그램들이 가지는 특성과 연관성을 검토하여 추가 보완사항이나 정책대안을 제시하고자 한다.
에너지 문제가 세계적으로 정치, 경제, 기술, 즉 일반생활의 모든 분야에 있어서 가장 중요한 과제로 대두되고 있다. 이는 산유지의 지하에서는 계속해서 생산되고 있으나 무한정으로 원유가 매장되어 있으리라고는 생각되지 않는다. 현재 세계는 정치, 경제적 책략 때문에 석유의 생산부족 및 고가화되어 가면서도 석유의 고갈현상이 시작되어 21세기초에는 석유생산이 수요를 따를 수 없게 될 것 같다. 이러한 석유자원의 감소와 산유국의 정책변환에 따라 1973년 제 1 차 오일 쇼크에 이어 1978년말부터 제 2 차 오일쇼크를 가져와 70년대초 1배럴당 2-3달러에 불과하던 유가가 34달러까지 폭등하여 세계경제에 막대한 영향을 미쳤다. 본고에서는 현재 세계 에너지 자원의 매장량과 앞으로의 에너지 수요증가 및 석유생산의 예측 등을 살펴봄으로써 에너지의 심각성을 인식케하며, 또한 앞으로 에너지자원의 의존도가 가장 클 여러가지 대체연료에 대하여 이용기술의 현황, 대체연료로서의 적성 및 그 장래문제에 대하여 언급하고자 한다. 끝으로, 최 근의 에너지절약 방법으로 연구개발되고 있는 기관의 배기에너지의 유료이용, 신현 원동기의 에너지절약성 및 가변실린더수의 기란 등에 대하여 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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