• 청정기술
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• 제15권2호
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• pp.137-145
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• 2009

본 연구에서는 국내 15개 중소기업을 대상으로 오스트리아의 청정생산프로그램 ECOPROFIT을 시범 도입한 후 그 적용에 따른 성과 및 도출된 개선방안을 오스트리아의 사례와 비교 분석하였다. 국내 기업에서 도출된 다양한 개선방안들은 적정 내부관리, 프로세스 변화, 내 외부 재활용, 원료물질 대체 등의 순으로 나타났다. 두 나라의 사례에서 도출된 개선방안 건수가 기업규모별 분포나 업종에서는 상관관계를 보이지 않은 점과 적정 내부관리가 주요 개선방안이라는 공통점이 있었다. 반면에 투자대비 회수기간이 국내가 1.9년인데 비해 오스트리아는 0.5년으로 차이를 보였으며, 도출된 개선방안의 주된 미적용 사유에서도 국내의 경우 사업의 후순위, 오스트리아의 경우 기술적 문제 등으로 차이가 있었다. 국내 중소기업의 청정생산을 활성화하기 위해서는 보다 많은 기업의 적용 사례와 성과를 체계적으로 분석하고 지속적인 정보 공유 및 성과 확산을 위한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 월간 기계설비
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• 통권227호
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• pp.40-49
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• 2009

해양에너지는 해양의 조수 파도 해류 온도차 등을 변환시켜 전기 또는 열을 생산하는 기술로서 전기를 생산하는 방식은 조력 파력 조류 온도차 발전 등이 있다. 해양에너지는 타 신재생에너지에 비해 부존량이 풍부하고 에너지 밀도가 높으며 대규모 개발이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 특히 조력과 조류발전은 발전량의 정확한 장기예측이 가능해 전력계통망 운영에 유리하다는 큰 장점이 있다. 그러나 전 세계적으로 해양에너지의 보급은 미미한 실정이다. 화석에너지에 비해 경제성이 낮기 때문이다. 특히 조력발전은 막대한 초기건설비가 소요되고 입지가 제한적이다. 하지만 전문가들은 에너지자원 빈국인 우리나라의 경우 해양에너지 산업화가 시기적인 문제만 있을 뿐 향후 이에 따른 건설 및 서비스 시장도 확대될 것으로 전망하고 있다. 조력 조류발전의 경우 대규모 건설공사가 수반되며 이로 인한 산업적 파급효과는 막대할 것으로 예상되고 있다. 국내의 경우 시화호 조력발전소, 가로림 조력발전소, 울돌목 조류발전소의 경우 각각 약 3,600억원, 약 1조원, 약 2,500억원 총 건설비가 소요될 것으로 전망되고 있다. 이중 토목건설 부분이 약 50%, 기계 전기 부분이 약 50%를 차지한다. 이는 향후 5년간 약 1조 6,000억원 정도의 토목건설과 기계 전기 설비시장이 새롭게 형성될 수 있다는 것을 의미한다. 이번 호에는 해양에너지 중 가장 집중적으로 추진되고 있는 조력 조류발전에 대해 알아본다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제24권1호
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• pp.55-84
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• 2015

한국은 OECD 국가 가운데 교토협약에 따른 온실가스 감축의무를 갖지 않는 몇 안 되는 국가이다. 한국은 자발적으로 2015년부터 강력한 온실가스 감축을 단행하기로 하였다. 정부의 현정책들은 온실가스 감축에 따른 경제성장의 저하를 감안하지 않고 있어, 이 정책의 지속성이 제약된다. 이 점에서 산업의 부문별 특성을 감안한 감축전략이 더욱 친환경적 전략이 될 수 있다. 이 연구는 혼합단위를 사용한 에너지 산업연관분석에서부터 온실가스 배출에 유의미한 산업을 선정해 분해분석을 함으로써 유용성을 검증하였다. 유의미한 산업은 '유기화학기초제품군'과 '시멘트 및 콘크리트 산업'을 대상으로 삼았다. 변이는 에너지 소비, 생산, 공정개선 그리고 신시설의 도입 효과로 구분해 실증되었다. 이 연구에서 디비지아 분해분석 결과치들이 부분적으론 불안정적 시계열 패턴을 보였으나, 전체분석 과정으로 보면 일련의 분석과정은 대상산업의 에너지 사용과 온실가스 배출의 행태를 이해하기에 충분한 정보를 제공하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.159-166
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• 2011

국제 사회는 산업경제의 발달과 더불어 온실가스 배출량이 날로 증가하고 있으며, 이로 인한 기후 변화 피해가 날로 심각해지고 있는 상황에서 온실가스 배출량을 줄이기 위해 전세계가 노력을 하고 있다. 정부는 온실가스 배출량을 감축하여 지구온난화를 막기 위해 "저탄소 녹색성장"의 국가정책 하에서 신재생에너지와 같은 친환경적인 녹색산업에 많은 관심과 투자에 집중하고 있다. 신재생에너지 분야는 태양력, 풍력, 수력, 조력 등 자연에너지를 활용하는 기술에 투자하면서 관련 핵심 부품 및 소재기술은 기술적으로 발전하고 있다. 반면에, 도로 공간에 존재하는 다양한 미활용 에너지를 이용하는 기술에 대한 연구는 세계적으로도 미흡한 실정인데, 본 논문에서는 이러한 도로 공간에서의 미활용 에너지를 통해 전기를 수확하는 기술에 대한 기초적인 실험방법과 결과를 제시하였다. 도로 공간에서의 미활용 에너지는 다양한 자원이 있을 수 있는데, 예를 들면 도로 주행 차량의 압력 및 충격 에너지, 도로 포장면의 복사열, 도로 소음 및 파동 등이다. 본 논문은 도로를 주행하는 차량으로부터 전기를 수확하기 위한 압전체 형상을 제안하였으며, 이를 검증하는 몇 가지의 기초 실험을 실시하였다. 즉, 압력을 전기로 변환하는 압전기술을 활용한 것으로 국내에서 쉽게 생산하는 PZT 세라믹을 이용하여 충격하중에 따라 발생하는 전압을 측정하였고, 아스팔트 및 콘트리트 포장 조건에 따른 압전 발전 실험을 실시하여 에너지 수확 성능을 비교 분석하였다.

• 전기저널
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• 통권451호
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• pp.22-31
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• 2014

온실가스 다량 배출로 인한 지구온난화 현상은 많은 분야에서의 변화를 요구하고 있다. 특히 온실가스 배출의 주원인으로 꼽히고 있는 발전 등 에너지산업 분야의 경우 그 요구는 매우 거세다. 과거에는 경제성장이라는 측면만 고려하면 됐지만, 지금은 기후변화 대응을 위해 환경을 최우선적으로 고려할 것을 주문하고 있기 때문이다. 문제는 현재 전 세계적으로 약 20%에 이르는 인구가 전기 에너지를 사용하지 못하고 있다는 점이다. 즉 향후 에너지를 사용하고자 하는 신규 소비자는 더욱 늘 것이고, 산업의 발전으로 인한 에너지 소비 역시 큰 폭으로 증가할 수밖에 없다. 문제가 굉장히 어렵지만 해결책도 분명 존재한다. 결론적으로 말해 온실가스 배출을 최소화하면서도 에너지 효율은 높인 기술을 개발하면 되는 것이다. 그리고 이미 세계 각국은 청정에너지 기술개발을 위해 다각도의 노력을 펼치고 있는 상황이다. 그렇다면 세계 각국은 미래 에너지시장을 선도할 청정에너지 기술로 어떤 것을 꼽고 있을까. 이 질문에 대한 대답은 지난 5월 서울에서 개최된 '제5차 클린에너지장관회의(CEM, Clean Energy Ministerial)'에서 제시된 바 있다. CEM은 한국, 미국, 영국, 독일, 중국, 일본 등 세계 에너지의 70%를 사용하는 주요 국가의 관계 장관들이 모여 클린에너지 공급 확대와 에너지효율 향상을 위한 구체적 액션플랜을 논의하는 자리다. 2010년 미국에서 첫 회의가 열렸고 아랍에미리트, 영국, 인도에 이어 한국은 5번째로 CEM을 개최했다. 특히 이번 CEM에서는 회원국들의 의견을 모아 10대 청정에너지 혁신기술을 최초로 선정, 발표했다. CEM은 "향후 10년 간 에너지 시장의 변화를 선도할 유망 기술을 선정한 것으로 IEA 등 국제기구와 주요국 기술 로드맵을 기준으로 해 23개 회원국 회람을 거쳐 최종 확정하게 됐다"고 배경을 설명했다. 이번에 선정된 10대 청정에너지 혁신기술은 ${\triangle}$초고압직류송전 ${\triangle}$에너지저장장치 ${\triangle}$바이오연료 ${\triangle}$마이크로 그리드 ${\triangle}$탄소포집 및 저장 ${\triangle}$초고효율 태양광 발전 ${\triangle}$해상풍력 ${\triangle}$신재생에너지 하이브리드시스템 ${\triangle}$빅데이터 에너지관리시스템 ${\triangle}$지열 시스템이다. 이와 관련해 산업통상자원부 윤상직 장관은 "이번에 선정된 10개의 기술은 최근의 기술적 정책적 추세가 잘 반영된 결과"라고 평가했다. 특히 윤 장관은 "중앙집중형 공급원에서 분산형 전원으로의 변화, 에너지 효율향상의 중요성, ICT와 융 복합 추세 등 우리나라의 상황에서 시사하는 바가 크다"며 "현재 수립하고 있는 '제3차 국가에너지기술 개발계획'에 이러한 기술적 추세를 반영하겠다"는 의사를 표명했다. 향후 10년 간 에너지시장의 변화를 선도할 10대 청정에너지 유망기술을 자세히 소개한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.187.2-187.2
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• 2011

태양광산업의 value chain중 up-stream쪽인 고순도 실리콘산업은 셀, 모듈, 시스템 쪽에 비하여 영업 이익률이나 부가가치 측면에서 매우 높은 성장성을 현재 보여주고 있으며 최근 원자력산업의 안전성 문제가 대두됨으로 인하여 태양광수요가 전 세계적으로 증대되는 경향을 나타내어 태양광용 실리콘의 수요가 확대됨과 아울러 spot시장에서의 가격 또한 상승하고 있다. 이런 관점에서 잉곳 및 웨이퍼 가공 중에 발생하는 고순도 실리콘 폐기물의 재활용 이 다시 주목받고 있다. 태양전지 웨이퍼(wafer)용 소재는 6N급 이상의 결정질 실리콘 잉곳(ingot)이 주를 이루며, 고효율의 셀을 제조하기 위해서 단결정 실리콘 잉곳이 많이 사용된다. 실리콘 단결정을 육성하는 방법에는 Floating zone 법, Czochralski 법, Bridgeman 법, CVD 등 매우 다양하다. 이 중 Czochralski 법은 전체 생산량의 대부분을 차지하고 있는 방법으로, 용융액에서 결정을 인상하여 ingot을 제작하는 방법이다. 그러나 대량의 전기에너지를 소비하여 제작되는 고순도의 실리콘 단결정 잉곳은 후 가공공정에서 그 절반 이상이 분말(powder) 및 슬러지(sludge)로 폐기되므로, 자원의 재활용 및 환경오염 측면에서 주요과제가 되고 있다. Czochralski 법으로 제작된 ingot의 경우 그 표면이 매끄럽지 못하여, 웨이퍼 단위의 가공 시 형태가 진원이 될 수 있도록 표면을 미리 연마(grinding)하는데, 이때에도 미세 분말이 다량 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 고순도 단결정 실리콘 ingot의 연마 가공공정에서 발생한 미세 분말을 용해하여 보았다. 진공 챔버(chamber) 내부에 유도가열 코일과 냉도가니로 구성된 장비를 통해 전자기유도가열을 이용하여 실리콘 분말 폐기물을 용해하고, 그 시편을 ICP-MS 및 비저항 측정을 통해 분말 의 특성을 조사하여 재활용 가능성을 검토해 보았다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.41-49
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• 2024

본 논문에서 중전압 직류 시스템(MVDC)의 적용을 위한 초전도 한류기(SFCL)의 설계 최적화를 위한 시뮬레이션 결과를 검증한다. 신재생 에너지의 증가와 계통 연계의 관점에 있어서, 기존의 송전망이나 배전망이 아닌 신재생 에너지망의 에너지 밸런싱을 위한 중전압 시스템이 연구 개발 실증 중에 있다. 특히 DC 배전망의 고장 전류는 빠른 시간 내에 큰 고장 전류를 차단해야 하기 때문에 초전도 한류기와 같은 전류 제한 시스템은 직류 차단기의 동작에 많은 이점이 있다. 이러한 초전도 한류기의 개발에 있어 시제작 및 평가 전에 유한 요소 해석(FEM)과 장시간의 설계 과정을 거쳐야 한다. 이러한 설계과정에서의 시간을 줄이기 위해 차원축소모델(ROM)을 활용하여 설계 결과를 학습하고 유한요소 해석 설계 결과와 동일한 결과를 검증함으로 기존 공학 모델의 제작 및 양산 등의 설계 시뮬레이션을 최적화하는 것 적용할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.147-152
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• 2018

본 연구는 전력에너지 효율사용 분야의 주요 설비인 ESS(: Energy Storage System, 에너지저장장치)를 기반으로 한 공동주택의 수요관리 및 에너지절감 방안을 연구하고 제반 기술적 요소와 운용에 필요한 표준화를 제시함으로서 ESS 산업 확산에 기여한다. 또한, 공동주택 및 스마트 홈을 대상으로 ESS 시장의 창출을 위하여 주택 IoT 기술을 활용, 공동주택과 스마트 홈 기반 ESS을 통합하여 전력사용자의 이용 효율성과 경제성 확보가 실현되어 기존 ESS 보다 우월한 전력사용자의 수용성을 재고 할 수 있는 사업모델을 연구하고자 한다.

• 한국경제지리학회지
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• 제27권1호
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• pp.38-52
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• 2024

산업생산 전반의 생산성 향상에 기여하는 디지털전환 산업과 함께 탄소중립 및 지속가능 성장을 위한 스마트그린 산업이 미래산업으로 성장하고 있다. 이 논문은 스마트그린 산업의 성장 동인과 입지패턴 변화 분석을 통해 미래산업 혁신생태계에서의 동 산업의 위상 및 역할 모색을 연구목적으로 한다. 동 산업은 수도권과 비수도권 모든 지역에서 증가세를 보이며, 비수도권 비도시 지역에서도 뚜렷한 산업 성장세를 확인할 수 있다. 특히, 스마트 그린 산단 시범사업, 광주전남 혁신도시 조성, 신재생에너지 정책 추진 등으로 호남권 및 충남 해안지역의 핵심 집적지(HH형) 부상, 경상권 지역에 고립 중심지(HL형) 형성 등 비수도권 지역에서 신재생에너지 생산기업의 집적이 이루어지고 있다. 따라서 스마트그린 산업은 정책적 요인이 성장 촉발 요인이며, 다극형 허브(Hub)-스포크(Spoke) 네트워크 구조를 형성하는 미래산업 혁신생태계에서 비도시지역의 다양한 특성화 소거점(Spoke) 형성을 촉진할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.759-762
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• 2009

에너지 소비 증가와 환경문제의 이슈화로 전력 산업의 고도화 및 에너지 고효율화에 대한 관심이 집중되고 있다. 이러한 요구에 따라 지능형 전력시스템과 같은 전력 IT 산업이 새로운 신 성장 동력산업으로 주목받고 있으며, IT 기반의 선진화된 고효율 전력 산업이 저탄소 녹색 성장으로 대표되는 국가 경쟁력 강화의 핵심 요소로 자리 잡고 있다. 지능형 전력시스템은 발전에서부터 송전 및 변전, 그리고 배전/수용가 시스템에 이르기까지 전력의 생산에서부터 소비에 이르는 과정에 자동제어, 센서, 통신망 등의 정보기술을 적용하여 효율적 전력관리를 수행한다. 본 연구에서는 유인 또는 무인변전소의 수배전반에 적용할 수 있는 실시간 전력감시(전류,전압,전력,역률,주파수), 환경감시(배수장수위, 국부적 위험지역의 온도등), 상태감시(진공차단기, 기중차단기의 이상 상태, 배수장 모터 작동상태 등) 등 통합관리 기능을 갖는 다기능 원격 관리시스템을 구현하였으며, 구현된 시스템의 평가를 통해 실제 현장적용 가능성을 평가하였다.