• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.12 no.3
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• pp.157-162
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• 2009

Significant air temperature increases in urban areas are known as the heat island phenomenon in a global scale. Therefore, we use numerical model in order to analyze quantitative effects by using new & renewable energy on the heat island phenomenon in urban area. The present study quantitatively analyzes the Urban Heat Island Effects, Energy-Saving Effects, and Environmental Load Decrease Effect along New and Renewable Energy Application which is 10% of the Building Energy Consumption.

• Journal of Korean Institute of Industrial Engineers
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• v.40 no.2
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• pp.195-204
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• 2014

The transition from fossil to renewable energy is inevitable due to fossil depletion. So, Renewable energy is very important for energy security and economic growth although it's R&D is long-term and high risky project. We propose new valuation method which combined system dynamics and compound real option method for long-term and high risk projects such as renewable energy. This method can show dynamic valuation results for the complex causal interaction and be easy for Monte-Carlo simulation to estimate volatility. And it can reflect the value of flexible decision for uncertainty. We applied the empirical analysis for Korea's photovoltaic industry by using this method. As results by empirical analysis, photovoltaic's R&D has high valuation using this method compared by traditional valuation methods such as DCF.

• Journal of Korean Institute of Industrial Engineers
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• v.39 no.3
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• pp.183-191
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• 2013

We address the power generation mix problem that considers not only nuclear and fossil fuels such as oil, coal and LNG but also renewable energy technologies. Unlike nuclear or other generation technologies, the expansion plan of renewable energy is highly uncertain because of its dependency on the government policy and uncertainty associated with technology improvements. To address this issue, we conduct a delphi survey and forecast the capacity of renewable energy. We further propose a stochastic mixed integer programming model that determines an optimal capacity expansion and the amount of power generation using each generation technology. Using the proposed model, we test eight generation mix scenarios and particularly evaluate how much the expansion of renewable energy contributes to the total costs for power generation in Korea. The evaluation results show that the use of renewable energy incurs additional costs.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.39-40
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• 2012

최근 신재생 에너지를 사용하는 산업 응용분야의 다양화로 인해, 1kW~수십kW 대용량 부하들이 적용되는 경우가 많아지고 있다. 이렇게 시스템 용량이 커질수록 전력변환장치의 고효율화는 중요하며, 특히 고효율 트랜스포머를 이용하는 토폴로지들이 선호된다. 또한 다양한 레벨의 산업 응용분야들을 만족시켜주기 위해서, 다양한 부하조건이 요구되어진다. 따라서 본 논문에서는, 다출력에 적합한 절연형 회로구조들에서 다양한 레벨의 서브 전원들을 출력하기 위한 몇 가지 방법들을 비교 분석한다. 이를 바탕으로, 대용량 하이브리드 전력변환장치의 설계를 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.143-143
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• 2010

GTL(Gas-to-Liquids)공정 중 합성가스 제조공정(Reforming Process)인 ATR(Auto-Thermal Reforming), SCR(Steam Carbon Reforming), POx(Partial Oxidation)의 시뮬레이션 연구를 수행하였다. Reforming 공정에서 생산된 합성가스는 GTL 합성유 제조공정인 FT(Fischer-Thropsch) 반응기로 주입되며, 합성유 생산에 최적의 효율을 보이는 H2/CO 비(합성가스에 포함된 반응물비)는 2.0으로 알려져 있다. FT공정은 합성가스를 원료로 고온 및 고압 반응을 거쳐 GTL 공정의 최종 생산품인 FT합성유를 제조하는 공정이다. 본 연구에서는 FT공정 효율 극대화를 위해 reforming 공정에서 생성되는 합성가스 내 H2/CO의 비를 2로 수렴토록 모사조건을 설정하였으며, 상기 조건을 만족하는 reforming 공정들의 운전 온도 및 feed 조성을 분석하고 비교하고자 한다. 현재 GTL 플랜트관련 산업계에 적용 혹은 주 연구대상인 reforming 공정으로는 ATR, SCR, POx 공정이 있다. ATR 공정은 $850{\sim}1100^{\circ}C$에서 메탄, 스팀 및 산소를 원료로 활용하여 H2 및 CO를 생산하는 공정으로 발열/흡열 반응이 상존하여 에너지 비용이 낮지만 공정구조 상 열회수설비 및 ASU(Air Separation Unit)이 필요하기에 CAPEX(초기설비 설치비용)가 높은 편이다. SCR공정은 CH4, Steam 및 CO2를 연료로 하기에 이산화탄소가 일정부분 포함된 가스전에도 적용이 가능하나 공정 운전 중 지속적으로 외부에서 열을 공급해야 하기에 에너지 투입비용이 높은편이며, 탄소침적의 문제가 있어 대용량 플랜트에는 적합하지 않다. POx공정은 약 $1,500^{\circ}C$의 고온에서 CH4가 O2에 의해 부분 산화되는 방식으로 촉매가 필요없어 설비비가 타 공정에 비해 저렴하나 생산가스의 H2/CO비가 다소 낮아 전체적인 GTL 공정효율이 저하되는 단점이 있다. 상기 세 공정은 GTL 산업계에서 실증 및 효율증대를 위해 주로 연구되는 공정이기에 본 연구의 분석대상으로 설정하였다. 본 연구에서는 상용공정모사기인 Aspen Plus를 활용하여 reforming 공정별로 FT합성공정의 최적 조건(H2/CO=2)을 만족하는 합성가스 생산조건 분석 및 비교를 수행할 예정이다. 운전조건인 공정 운전온도 및 feed 가스조성 등을 모사하기 위해 합성가스 reforming 공정을 모델링하고 공급유량 및 압력 등의 운전변수는 GTL국책과제 1단계 연구수행 결과를 토대로 선정하고자 한다. GTL공정의 경우, 설비의 운전조건이나 연료가스의 구성 및 유량에 따라 적합한 reforming 공정이 다르기에 본 시뮬레이션 결과를 향후 GTL 플랜트 공정모델 설계시 reforming 공정선정에 참고자료로 활용하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.48-48
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• 2011

2010년 약 19.5 GWp 의 규모로 성장한 태양광 시장의 주요 소재는 실리콘을 이용한 태양전지이며, 고성능 및 고효율 태양전지 시장이 급성장 하였다. 이러한 고품질 태양전지에 사용되는 주요 원료인 9N 급 폴리실리콘은 2008년 4월 $265/kg 까지 상승하였으나, 점차 하향안정세에 있으며, 급속한 가격 경쟁을 통해 당분간 장기공급가가 50$/kg 이하로 하락할 것으로 전망된다. 이러한 실리콘 제조기술 중 가장 많이 사용되는 기술은 Trichloro-silane (TCS) 또는 Mono-silane (MS)를 사용하는 기상법인 일명 Siemens 공정이다. 이러한 기상법의 경우 12N 이상의 초고품질 실리콘 제조가 가능하나, 대규모의 설비투자(1억원/폴리실리콘 1톤)와 높은 에너지(120 kWh/kg)가 요구된다. 이에 최근 기상법이 아닌 야금학적인 정련법에 대한 기술이 개발되고 있으며, 이는 금속 실리콘을 슬래그 처리, 편석 분리, 응고 급랭, 전자빔, 플라즈마 등을 이용하여 정련하는 공정을 말한다. 야금학적 정련법은 순도 면에서 기상법에 비하여 낮은 단점이 있음에도 불구하고, 여러 장점들로 인해 활발히 연구되며 점차 실용화 되고 있는 매우 유용한 기술이다. 야금학적 정련법의 주요 장점은 기상법에 비해 약 25% 정도의 설비 투자비로 가능하고, 금속 실리콘을 직접 사용하며, 에너지 payback이 짧다. 또한, 산 및 염화실렌을 사용하지 않으므로 환경 문제를 적게 야기하고, 생산설비의 확장성도 매우 높다. 본 연구에서는 국내 규석광을 이용하여 일련의 정련 공정을 거쳐 고순도SG(Solar Grade)급 실리콘을 제조하고자 하였다. 실리콘 용융 환원로를 개발하고 순도를 높이기 위해 슬래그정련법을 이용하였으며, 생산된 3N 급의 금속 실리콘을 비기상법정련 방식인 일방향 응고와 플라즈마 정련 및 전자기유도 용해법을 이용하여 고순도의 실리콘을 제조하였다. 본 연구에서는 상업생산을 개시한 외국의 E사와 비교하여 산침출공정을 거치지 않으므로 실리콘회수율 및 환경부하 절감의 장점을 갖고 있으며 최종 순도 실리콘 6N 이상, 보론 함유량 0.2 ppm 이하를 달성하였으며, 기존 기상법 대비 약 20%의 전력 감소와 약 13%의 금속실리콘 원료 절감 효과가 있었다. 저가/고순도 SG급실리콘의 제조기술 개발은 향후 세계 태양광 시장에 대한 경쟁력을 확보하고, 시장 점유율 상승에 기여할 수 있으며, 산업 확대를 통한 주변 산업으로의 파급 효과가 매우 클 것으로 예상된다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.27 no.10
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• pp.267-274
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• 2022

The purpose of this study is to investigate the learning satisfaction and perception of the students who have taken the online classes of the Digital Innovation Sharing University in the field of new energy industry, and to analyze the relationship between the learning satisfaction and core competencies. In order to achieve this purpose, the results of the learning satisfaction survey of a total of 470 students who took the digital innovation sharing university classes in the new energy industry were analyzed in both quantitative and qualitative methods. As a result of quantitative analysis, students' learning satisfaction was generally above average, and they were particularly satisfied with the setting and operation of educational goals. In addition, it was found that students' learning satisfaction had a statistically significant effect on students' core competencies. As a result of the qualitative analysis, it was possible to confirm the direction of improvement of the curriculum in the areas of function, operation, and content. Based on the results of this study, it is expected that the digital innovation sharing university curriculum quality management feedback system will be prepared in the future, and it will be the foundation for the continuous establishment of the curriculum quality management system.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.24 no.7
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• pp.916-922
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• 2018

Recently, power plant effluent condensers received a Renewable Energy Certificate as components of hydrothermal energy (weighted 1.5 times) as one target item of the Renewable Portfolio Standard (RPS) policy. Accordingly, more attention is being paid to the value of thermal wastewater as a heat source. However, for utilization of thermal wastewater from power plants in high-turbidity areas like the West Sea of Korea, a turbidity reducing system is required to reduce system contamination. In this study, an experimental test was performed over a month on thermal wastewater from power plants located in the West Sea of Korea. It was found that water turbidity was reduced by more than 80 % and that the concentration of organic materials and nutrient salts was partially reduced due to the reduction of floating/drifting materials. To conduct a comparative analysis of the level of contamination of the heat exchanger when thermal wastewater flows in through a turbidity reducing system versus when the condenser effluent flows in directly without passing through the turbidity system, we disassembled and analyzed heat exchangers operated for 30 days. As a result, it was found that the heat exchanger without a turbidity reducing system had a higher level of contamination. Main contaminants (scale) that flowed in to the heat exchanger included minerals such as $SiO_2$, $Na(Si_3Al)O_8$, $CaCO_3$ and NaCl. It was estimated that marine sediment soil flowed in to the heat exchanger because of the high level of turbidity in the water-intake areas.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.61-72
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• 2014

This paper analyzed transition pathways toward a low carbon society in Korea to meet global $2^{\circ}C$ climate target. Lower economic growth, industrial structure change, enhance of energy demand management, decarbonization of power sector, and replacement of low carbon fuel could reduce greenhouse gas (GHG) emission from fuel combustion in 2050 by 67% against in 2011, or by 74% against in BAU (Business-As-Usual). Lower economic growth contributes to 13% of cumulative emission reduction relative to BAU, industrial structure change 9%, enhance of energy demand management 72%, decarbonization of power sector 5% and replacement of low carbon fuel 1% respectively. Final energy consumption in 2050 needs to be reduced to 50% relative to 2011, or to 41% relative to BAU. Nuclear, coal and renewable energy represent 31%, 40%, 2% respectively among electricity generation in 2011, but 38%, 2%, 32% in 2050. CCS represents 23% of total generation in 2050. Emission intensity of electricity in 2050 was decreased to 19% relative to 2011, or to 24% relative to BAU. Primary energy in 2050 was decreased to 64% compared to 2011, or to 44% compared to BAU. Final energy consumption, primary energy supply and GHG emission from fuel combustion from 1990 to 2011 increased by 176%, 197%, 146%. Radical change from historical trend is required to transit toward a low carbon society by 2050. Appropriate economic growth, structural change to non-energy intensive industries, energy technology research, development and deployment (RD&D) in terms of enhancement of energy efficiency and low carbon energy supply technologies, and fuel change to electricity and renewable energy are key instruments.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.280
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• pp.64-70
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• 2000

파워디바이스는 산업$\cdot$전력$\cdot$교통$\cdot$정보 등 여러 분야에서 사용되고 그 기기들의 성능은 이 파워디바이스의 성능에 의해 크게 좌우된다. 특히 고도 정보화시대가 되는 21세기에는 전력수요가 점점 더 증가될 것이기 때문에 인버터화 등에 의한 생에너지 대책과 클린에너지 등에 의한 신에너지의 창출이 중요한 과제가 되고 있다. 한편, 지구환경 보호면에서 전기자동차 등의 환경고려형 장치의 보급이 활발해질 것이 예상된다. 이와 같은 사회환경 속에서 파워 일렉트로닉스를 지탱하는 소자로서 파워디바이스는 점점 더 그 역할의 중요성이 커지고 있다. 최근의 파워디바이스로서는 디스크리트, 모듈, IPM(Intelligent Power Module)등 여러 가지의 디바이스가 출현하고 있는데 그 성능을 결정하는 중심이 되는 것이 파워디바이스 칩이다. 파워디바이스 칩 자신도 급속히 진화하여 현재는 MOS계 파워디바이스 칩이 주류를 이루고 있다. 그 중에서도 사용하기 쉽다는 면에서 MOSFET와 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)가 주로 실용화되고 있으며, 미세가공기술과 라이프타임 제어기술의 진전에 따라 현저한 성능개선이 진행되고 있다. 한편, 공업용 대용량인버터나 전력응용에서 요구되는 고내압$\cdot$대용량 영역에서는 당분간 저손실이라는 의미에서 바이폴라계의 사이리스터형 디바이스가 주류로 사용되고, 이 영역에서는 GTO에 대체하는 소자로서 GCT(Gate Commutated Turn-off)사이리스터가 개발되어 그 응용이 확대될 것이 기대되고 있다. 또한 전압형 인버터장치에서는 IGBT와 GCT등의 스위칭디바이스와 함께 환류용 다이오드(FWD)가 필요하며 이 FWD의 특징 개선도 스위칭디바이스의 개선과 병행하여 추진되고 있다.