열전달 및 에너지평형모델을 적용하여 연속식 가열로에서의 버너 배열에 따른 소재 및 노내 가스 온도의 영향을 수치해석으로 분석하였다. 연속식 가열로에서의 최적화된 소재의 가열구간을 확보하기 위해 한정된 공간을 갖는 노 내에서 총 공급열량을 동일한 조건으로 하고 가열능력에 따른 버너의 출력, 대수 및 배열 등을 조절하여 소재의 온도와 노 내 가스온도에 미치는 영향을 수치 해석적 방법으로 살펴보았다. 수치 해석적 방법을 통해 110톤/일의 생산량을 가지도록 설계된 기존의 가스 연소식 버너를 포함하는 연속식 가열로의 성능을 유지하면서 가스온도가 가열대 및 균열대의 중간지점에서 최대 값의 차이가 약 $40^{\circ}C$ 낮아 설비에 부하가 적고 소재목표 추출온도에 도달하는 $1,175^{\circ}C$조건의 버너배열을 도출하였다.
지구 온난화 및 탄소배출권 저감을 위한 대안으로 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 중요성을 인식하고 ESS 산업육성을 위한 보급사업 및 인센티브 정책을 추진하고 있다. 우리나라는 2020년까지 ESS 누적 용량 2GW 보급을 추진하고 있다. 이러한 보급정책과 기업들의 기술개발에 따라 시장 확대로 인한 ESS의 배터리 가격이 점차 하락할 전망이다. 본 논문에서는 ESS 기술개발에 따른 ESS 가격 하락에 따른 ESS 보급량 추정을 하였으며, 이에 따라 발생하는 비용의 경제성 분석을 실시하였다. 또한 ESS 종류에 따라 발생할 수 있는 비용 및 ESS와 풍력전원의 연계에 따른 투자비용 분석을 하였으며, ESS보급에 따라 발생할 수 있는 전력판매수익 및 신재생에너지공급인증서 판매수익에 대한 경제성 분석을 실시하였다.
지속적인 전력수요 증가에 따라 대단위 발전설비가 증설되고 있다. 특히, 국제적인 친환경 기조에 따라 배전계통 내에 신재생 에너지를 기반으로 하는 분산전원이 급속히 확산되고 있다. 또한, 전력공급의 신뢰도 향상 및 계통 운영의 유연성을 위해서 배전계통이 망상 형태로 점점 복잡해지고 있는 실정이다. 이러한 변화는 사고시의 고장전류 크기를 증가시킨다. 따라서, 앞으로 고장전류는 현재 설치된 차단기의 차단 한계용량을 넘어설 것으로 예상된다. 이를 위한 해결책으로 보호설비의 교체나 용량증대 등을 들 수 있다. 하지만, 기술적 경제적인 측면을 고려해 볼 때 초전도한류기가 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 초전도한류기의 최적 위치를 선정하는 기법을 제안한다. 최적 위치는 초전도한류기의 복합배전계통 내 설치 위치에 따른 설비별 고장전류의 저감에 기초해 설비별 고장율을 재산정하고 이를 통한 수용가별 신뢰도 향상을 신뢰도 민감도 지수를 이용하여 산정한다. 또한, 수지형 계통 및 망상형 계통에 제안한 초전도한류기의 최적 위치 기법을 적용함으로써 그 타당성을 입증하였다.
본 논문은 2014년 7월과 2015년 7월부터 시행된 발전용 유연탄 과세와 LNG 세율 변경을 중심으로 세제 개편의 시나리오들을 설정하여 2029년까지의 SMP, 정산단가, 조세수입에 대한 영향을 추정하고, 시나리오 1(기준시나리오)의 값들과 비교하였다. 추정에서는 우리나라의 전력계통과 전력시장 운용방식에 특화한 모형과 전력수급기본계획 등의 정부 계획자료를 이용하여 전력계통 모의 실험을 실시하였다. 발전용 유연탄에 과세하고 조세중립성을 확보하기 위해 LNG에 대해서도 과세하는 경우에 단기에 SMP는 시나리오 1의 경우에 비해서 낮아진다. 원자력발전의 경우는 과세를 하여도 발전비용이 다른 발전원의 발전비용보다 작고, 원자력발전이 SMP를 결정하는 시간대가 거의 없기 때문에 과세가 SMP에 미치는 영향은 거의 없다. 따라서 SMP와 정산단가의 동조화관계가 성립한다면, 단기에 발전용 유연탄에 대한 과세로 에너지소비의 전력화현상을 둔화시키기는 어렵다. 그러나 중 장기에는 석탄발전설비가 충분히 확보되면 발전용 유연탄에 대한 과세는 SMP를 상승시키므로 세제 개편의 형태가 단기에 발전용 유연탄에만 과세하고 신규 유연탄 발전설비가 충분히 도입된 이후에 LNG에 대한 세율을 조정하면 에너지세제 개편으로 전기요금을 인상시켜서 전력수요를 감소시키려는 목적은 달성할 수 있을 것이다. 중 장기에는 발전설비의 확충으로 LNG복합발전기의 이용률이 낮아지므로 LNG에 대한 세율이 정산단가에 영향을 미치지 못한다. 원자력발전에 대한 과세는 SMP에 대한 영향과는 달리 정산조정계수의 영향으로 정산단가를 상승시켰다. 중 장기에 에너지세제가 갖는 순효과는 전력공급력의 확대에 따른 정산단가 하락이 에너지세제 부과에 따른 정산단가 상승을 상쇄시키는 정도에 따라서 달라질 것이다. 과세대상 중에서 원자력발전의 경우에 과세하는 경우에 추가적으로 발생하는 조세수입이 가장 컸다. 에너지세제의 형태와 조세수입의 관계를 보면 발전용 유연탄에 대한 세율이 높을수록, 그리고 원자력발전에 신규로 조세를 부과할수록 조세수입은 커진다.
최근 국내에서는 효율적인 공간활용을 위해 해저터널을 이용하여 전력을 공급하는 것이 시도되고 있으며, 해저터널 내에 에너지 공급 기간시설물(진력케이블, 가스배관, 송유관, 지역난방배관 등)들이 같이 포설될 수 있으면 공사비 절감의 효과는 엄청날 것이므로 관심도가 높아지고 있다. 최근, 국내에서도 해저터널 내에 가스배관과 전력선이 병행 시공되는 경우가 발생하여 가스배관에 대한 안전성에 대한 평가가 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 해해저터널 내 고전압 전력케이블에 의한 가스배관의 교류부식, 가스배관의 코팅과 용융. 절연 플랜지, 전기방식용 정류기 등의 전기방식설비의 안정성에 대하여 검토함으로써, 최종적으로 가스배관의 안전성을 평가$\cdot$연구하였다.
국내 천연가스 주배관의 가스공급 최대허용운전압력이 6.86 MPa로 제한된 현재 상황에서 배관 관말압력저하를 해소하기 위해서는 배관을 증설 할 수밖에 없는데 이 경우 상당한 비용이 수반된다. 따라서 기존 배관과 설비를 활용한 해결 방안으로 송출압력을 더 높여 배관 운전압력을 상향 조정하여 공급하는 방법을 검토하였다. 배관에 대한 건전성 검토결과, 현재 시공된 배관은 7.85 MPa까지의 운전압력에서도 사용 가능하며, 연성파괴에 대한 저항성을 나타내는 충격흡수에너지는 ASME B31.8에서 요구하는 수치보다 더 높은 값을 가지고 있으며, 외부충격손상시 배관 변형을 위한 소요 하중은 배관 내압 증가에 따라 증가하였다. 그러나 배관의 운전압력이 증가함에 따라 가스 폭발 시 피해범위는 증가한다.
본 연구는 한국을 사례로 청정개발체제 프로젝트 활동을 기업 수준의 산업 활동 관점에서 분석하였다. 한국 청정개발체제 산업에서 프로젝트 수행에 직접적으로 연관된 주요 행위자와 네트워크를 형성하는 주변 행위자를 도출하고, 이들 행위자 사이의 연계의 유형과 특성을 분석하여 한국 청정개발체제 산업 전체의 네트워크를 도출하였다. 한국 청정개발체제 산업 활동은 사업주가 되는 프로젝트 수행기업을 중심으로 컨설팅 기업과 검인증 기관이 연계를 가지는 지식기반 생산자 서비스 연계 형태로 수행되었다. 수행 기업 사이에서는 주로 온실가스 감축 활동을 수행하기 위한 기술적 지식이 연계 요인으로 작용하였고, 수행기업과 컨설팅 기업 사이에서는 주로 프로젝트를 설계하고 등록하는 과정에서 필요한 운영 지식이 연계 요인으로 작용하였다. 그리고 수행기업과 검인증 기관 사이의 연계에는 다양한 사회적 지리적 근접성이 영향을 미쳤다. 산업 분야와 신 재생에너지 분야의 수행 프로젝트에서 행위자 사이의 연계 유형과 특성이 다르게 나타났는데, 이는 연계의 매개가 되는 지식의 가치 차이에 기인한다. 수행기업 관점에서 대체 불가능한 중요한 지식을 가지고 있는 행위자는 탄소배출권 지분을 공유하는 또 다른 수행기업이 되었고, 그렇지 못한 행위자는 서비스 용역과 설비를 공급하는 아웃 소싱 공급자가 되었다.
화석연료로 인한 환경문제 및 기후변화 대응을 위해 신재생에너지 공급비중은 매년 증가하고 있으며 현재 폐기물 에너지는 신재생에너지 생산량의 60% 가량을 차지하고 있다. 그러나 폐기물은 화석연료에 비해 낮은 발열량을 가지고 여러 유해물질이 포함되어 있어 발전용 보일러에 적용 시 다양한 문제를 발생시킨다. 특히 연료 내 염소성분은 보일러 열교환부에 슬래깅 및 파울링을 증가시켜 열효율 감소와 고온부식의 주요 원인이 되며 설비 가동률을 낮추고 운전비용을 증가시킨다. 본 연구에서는 염화알칼리에 의한 과열기 소재의 부식특성 분석을 위해 과열기용 주요 금속소재(ASME SA213/ASTM A213 T2, T12 and T22 합금)를 대상으로 고온부식 실험을 수행하고 무게 감량법과 주사전자현미경 에너지분산분광기(SEM-EDS)를 활용해 다양한 조건에 따른 부식특성을 분석하였다. 실험 결과 온도 및 염화물 함량이 높을수록 부식이 증가하였으며 NaCl보다 KCl의 부식성이 더 높음을 확인하였다. 또한 소재의 크롬함량이 높을수록 염화알카리에 대한 내부식 특성이 우수하게 나타났다.
전력계통 규모가 대형화, 복잡화됨에 따라 전력계통의 안정적 운용과 양질의 전력공급을 보장하기 위해 EMS(Energy Management System)를 사용, 에너지 시스템 운용에 있어 안정적, 효과적 제어를 기하고 있다. 그러나 전력감시제어설비(SCADA)로부터의 실시간 데이터 누락, 또는 측정데이터의 오류가 발생할 경우 시스템상의 가관측성이 확보되지 않게 되어 상태추정이 불가능 할 수 있다. 이에 상태추정의 가관측성을 제공하기 위해 현재 한국형 EMS (K-EMS : Korea Energy Management System)의 응용프로그램 중 하나인 BLF(Bus Load distribution Factor) 산정 프로그램을 개발중에 있으며, 본 논문에서는 BLF 산정 프로그램을 통한 가관측성 확보방안과 프로그램에 대한 알고리즘에 대해 설명하고자 한다.
전력산업에서의 전력부가서비스는 전력공급자 중심의 서비스에서 전력소비자 중심의 서비스로 패러다임 변화가 가속화되면서, 전력소비자의 수요패턴을 가장 잘 나타내고 있는 원격검침데이터를 활용한 서비스가 크게 부각되고 있으며, 그 활용 영역도 폭 넓게 적용되고 있다. 본 논문에서는 원격검침 데이터 기반 전력부가서비스 Pilot 시스템의 일종인 "전력소비 컨설팅 시스템(Power Consumption Consulting System)" 개발 사례를 소개한다. 본 시스템의 주요 기능은 데이터 분석, 에너지 분석, 비용 분석 등과 같이 3가지로 분류 할 수 있으며, 원격검침을 시행중인 고압고객 중 계약전력이 100kW 이상인 대수용가로부터 특히, 요금절감을 필요로 하지만 별도의 설비나 인력을 보유하지 않은 10,000kW 이하 고객을 적용대상으로 하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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