• Title/Summary/Keyword: 에너지 및 연료 기술

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Development of Electrode Materials for Li-Ion Batteries and Catalysts for Proton Exchange Membrane Fuel Cells (리튬 이차전지용 전극 및 연료전지 촉매 소재 연구 개발 동향)

  • Yun, Hongkwan;Kim, Dahee;Kim, Chunjoong;Kim, Young-Jin;Min, Ji Ho;Jung, Namgee
    • Ceramist
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    • v.21 no.4
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    • pp.388-405
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    • 2018
  • In this paper, we review about current development of electrode materials for Li-ion batteries and catalysts for fuel cells. We scrutinized various electrode materials for cathode and anode in Li-ion batteries, which include the materials currently being used in the industry and candidates with high energy density. While layered, spinel, olivine, and rock-salt type inorganic electrode materials were introduced as the cathode materials, the Li metal, graphite, Li-alloying metal, and oxide compound have been discussed for the application to the anode materials. In the development of fuel cell catalysts, the catalyst structures classified according to the catalyst composition and surface structure, such as Pt-based metal nanoparticles, non-Pt catalysts, and carbon-based materials, were discussed in detail. Moreover, various support materials used to maximize the active surface area of fuel cell catalysts were explained. New electrode materials and catalysts with both high electrochemical performance and stability can be developed based on the thorough understanding of earlier studied electrode materials and catalysts.

A Study on Constructing Bottom-up Model for Electric Sector (전력부문 온실가스 감축정책 평가를 위한 상향식 모형화 방안)

  • Kim, Hugon;Paik, Chunhyun;Chung, Yongjoo;Ahn, Younghwan
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.25 no.3
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    • pp.114-129
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    • 2016
  • Since the release of mid-term domestic GHG goals until 2020, in 2009, some various GHG reduction policies have been proposed to reduce the emission rate about 30% compared to BAU scenario. There are two types of modeling approaches for identifying options required to meet greenhouse gas (GHG) abatement targets and assessing their economic impacts: top-down and bottom-up models. Examples of the bottom-up optimization models include MARKAL, MESSAGE, LEAP, and AIM, all of which are developed based on linear programming (LP) with a few differences in user interface and database utilization. The bottom-up model for electric sector requires demand management, regeneration energy mix, fuel conversation, etc., thus it has a very complex aspect to estimate some various policies. In this paper, we suggest a bottom-up BAU model for electric sector and how we can build it through step-by-step procedures such that includes load region, hydro-dam and pumping storage.

The study of bituminous coal individual consumption tax policy improvement for rational resource distribution (합리적 자원배분을 위한 유연탄 개별소비세 정책개선 방안 연구)

  • Oh, Junggu;Lee, Jinyoung
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.26 no.4
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    • pp.127-142
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    • 2017
  • After individual consumption tax on bituminous coal has been imposed by Korean government after 2014 Jul, we analyse the influence of tax and conclude that the consumption of high calorie coal has been increased and that of low/middle calorie coal has been decreased. And also, the average calorie of coal consumption has been increased and the more fuel cost happens on account of the average calorie increase. Those effects have been caused by the current tax imposition system which does not reflect the bituminous coal trait. The motivation of oversea resource development and the effort of coal blending skill have been decreased because of the current tax policy. We suggest 2 ways of the tax policy improvement system[1. tax imposition system in proportion to 5,000kcal/kg, 2. 15 stages(1 stage : 200kcal/kg) segmentation tax imposition system equal to the tax/(5,000kcal/kg)] to increase the current tax amount, to prevent the coal consumption distortion and to remove the further fuel cost.

Output Characteristics of Multikilowatt Chemical Oxygen-Iodine Laser (수 kW급 Chemical Oxygen-Iodine Laser의 출력특성)

  • 김택수;김성훈;권성옥;최윤동;김철중
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.102-103
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    • 2000
  • 화학레이저는 화학연료의 반응에서 생성되는 막대한 화학에너지를 이용하여 레이저를 발생시키며, 반응하는 화학연료의 양에 따라 수천 kW의 고출력을 낼 수 있는 가장 강력한 레이저이다. 화학레이저인 Chemical Oxygen-Iodine Laser(COIL)는 염소기체(Cl$_2$)를 염기성 과산화수소수 용액과 반응시켜 고에너지의 여기산소(O$_2$($^1$$\Delta$))를 생성시키고 여기산소가 다시 요오드 원자와 반응하면서 1.3 $mu extrm{m}$ 파장의 레이저를 발생시킨다.(1)-(2) 이와같은 COIL 레이저는 발진효율이 높고 포화 강도가 높아 수십 kW 급의 고출력이 용이하게 이루어 질 수 있으며 광섬유 전송시 광손실이 가장 적어 레이저 빔의 원격 전송에 의한 재료가공에 적합한 레이저이다. 가공용레이저로 많이 사용하는 $CO_2$ 레이저에 비해 발진 파장이 짧으므로 재료의 광흡수율이 높아 일반 산업분야의 용접/절단에서 기존의 $CO_2$ 레이저를 대체할 것으로 기대되는 상용성이 큰 레이저이다.(3)-(4) 또한 COIL은 우수한 집속 특성을 유지하면서도 고출력의 개발이 가능하다. 이미 외국에서는 비록 단시간 동안 동작하지만 수백 kW급이 실현되었으며 수천 kW 급 고출력 항공기탑재형 COIL 이 수백 km의 거리에서 미사일을 요격하기위해 지금 개발중에 있다.(5) 일반 산업용 광섬유에 의해 쉽게 전송되는 파장인 1.315 $\mu\textrm{m}$ 인 수십 kW 급 COIL 은 조선 등의 중공업산업용 및 원자력 제염/해체분야에서 다용도 기술로서 광범위하게 사용될 것이다. COIL은 다양한 재료와 다양한 두께의 구조물 절단, 표면처리 그리고 용접에도 이용될 수 있다. COIL의 산업화는 빠르게 발전하고 있으며 산업용으로써 장시간 연속사용이 가능한 20-30 kW급 시설이 곧 개발될 것으로 기대된다. 따라서 개발될 고출력 화학레이저가 앞으로 원자력시설의 해체시 작업자의 안전성 향상에 크게 기여할 수 있게 되었다.(6) 여기서는 화학레이저인 COIL 장치와 기본적인 원리, 그리고 염소유량에 따른 출력특성등을 살펴보기로 하겠다. (중략)

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A Study on Optimal Operation Method of Multiple Microgrid System Considering Line Flow Limits (선로제약을 고려한 복수개의 마이크로그리드 최적운영 기법에 관한 연구)

  • Park, Si-Na;An, Jeong-Yeol
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.7
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    • pp.258-264
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    • 2018
  • This paper presents application of a differential search (DS) meta-heuristic optimization algorithm for optimal operation of a micro grid system. The DS algorithm simulates the Brownian-like random-walk movement used by an organism to migrate. The micro grid system consists of a wind turbine, a diesel generator, a fuel cell, and a photovoltaic system. The wind turbine generator is modeled by considering the characteristics of variable output. Optimization is aimed at minimizing the cost function of the system, including fuel costs and maximizing fuel efficiency to generate electric power. The simulation was applied to a micro grid system only. This study applies the DS algorithm with excellence and efficiency in terms of coding simplicity, fast convergence speed, and accuracy in the optimal operation of micro grids based on renewable energy resources, and we compared its optimum value to other algorithms to prove its superiority.

A Study on the RDF Manufacturing of Coffee grounds by using Pilot scale Oil-drying Equipment (Pilot scale 유중건조 장비를 이용한 커피찌꺼기의 고형연료화 연구)

  • Kwon, Ik-Beom;Ha, Jin-Wook
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.2
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    • pp.443-450
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    • 2019
  • We studied to find the optimal manufacturing conditions of coffee grounds sludge RDF with oil drying method. We expanded the lab scale to pilot scale to compare the efficiency of the oil-drying equipment and The selection of the ratio of coffee grounds and oil, the setting temperature, and the temperature change and water content with time were measured. In order to analyze the characteristics of the research results, characteristics of solid fuels produced(Coffee grounds of oil-dried) by calorimeter, TGA, combustion equipment, and combustion gas measuring instrument were analyzed. As a result, the ratio of oil to coffee grounds was 4: 1, and when the setting temperature was set to $300^{\circ}C$, the water content reached 10wt.% or less within 20 minutes. ln addition, it showed high calorific value of 6,273kcal/kg. However, coffee grounds had a similar composition to wood and showed high luminance and produced a lot of CO in combustion gas. As a result, it is considered to be unsuitable for thermoelectric power plant and camping fuel, but the initial ignition speed is high and the heat generation is high, so it is considered that it can replace the fuels for current use.

Screening test of commercial catalysts for direct synthesis of Dimethyl ether from syngas produced using coal and waste (석탄 및 폐기물로부터 생산된 합성가스로부터 Dimethyl ether의 직접합성을 위한 상용촉매 스크린테스트)

  • Kim, Eun-Jin;Han, Gi-Bo;Park, No-Kuk;Ryu, Si-Ok;Lee, Tae-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.689-692
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    • 2005
  • 2020년까지 전 세계 수송에너지의 수요가 현재의 2배까지 증가할 것으로 예상되면서 석유 자원의 안정적 공급이 어려워지기 이전에 이를 대체할 수 있는 에너지원 개발이 시급하다. 이러한 노력의 일환으로 최근 들어 대두되고 있는 가스화용융 기술은 석탄 폐기물 등으로부터 합성가스를 생산하는 고청정 고효율 기술이다. 여기에서 생산되는 합성가스는 천연가스를 대체하여 전기 및 화학원료를 생산하기 위한 원료로 이용 가능하다. 폐기물로부터 가스화용융기술을 통하여 생산되는 합성가스로부터 DME(dimethyl ether)를 생산할 수 있다. 가스화용융기술로부터 생산되는 합성가스는 자체의 일산화탄소와 수소의 조성비가 DME를 합성하는데 적당하다고 알려져 있다. DME는 에너지원의 다원화와 대기오염 물질의 저감, 지구온난화 대응 등과 아울러 제 4세대 수송 연료로 부각되고 있다. DME를 합성하는 방법은 합성가스로부터 메탄올의 합성 단계를 거친 후 DME를 합성하는 간접법과 단일단계의 반응에서 합성가스로부터 직접적으로 DME를 합성하는 직접법이 있다. 현재는 화학 평형적 측면 경제적 측면에서 이점을 가지고 있는 직접법에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. DME 직접합성법에서는 메탄올 합성 촉매와 메탄올 탈수촉매의 물리적 혼합에 의한 혼성촉매가 주로 이용되고 있는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 일산화탄소와 수소로 이루어진 합성 가스로부터 직접 DME를 생산할 수 있는 직접 합성 공정에 적용 가능한 고효율 촉매 기술을 개발하기 위해 상용촉매의 스크린 테스트를 수행하였다. 상용촉매로는 sud-chemi사에서 메탄을 합성 촉매와 탈수촉매를 각각 구입하였으며, 이들 촉매를 원하는 조성비로 물리적으로 혼합한 다음 반응온도 ($250-290^{\circ}C$) 압력 (30-50 atm), $H_2$/CO 몰비 (0.5-2.0) 등의 다양한 반응조건 하에서 스크린 테스트를 수행하였다.대장조영영상을 얻을 수 있어 대장암의 위치에 관한 정보를 삼차원적으로 제공하므로 대장암의 성상을 정확히 알 수 있는데 도움을 주었다.요인은 없는 것으로 사료된다. 이 중 2예의 CT에서 선상 혹은망상형의 음영을 보였다. 결론: 유방암 환자의 방사선 치료 후 CT 소견은 방사선 치료의 방법에 따라 폐첨부 혹은 폐의전면 흉막하 부위에 선상 혹은 망상형의 음영으로서 방사선 폐렴 혹은 섬유화 소견이다. CT는 단순 흉부 촬영보다 이상 소견의 발견이 쉽다.이러한 소견은 후에 합병될 수 있는 다른 폐질환의 감별 진단에 도움이 될 것으로 보인다.moembolization via the radial artery approach were involved in this study. All underwent Allen’s test to check ulnar arterial patency. In all cases, we used the radial approach hepatic artery (RHA) catheter designed by ourselves, evaluating t\ulcorner selec\ulcorneron ability of the hepatic artery using an RHA cathter, the number of punctures, the procedure time, and compression time at the puncture site as well as complications occurring during and after the procedure. Results: Except for three in which puncture failure, brachial artery variation or hepatic artery variation occurred, all procedures were successful. The mean number of punctures was 3.5, and the

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A Study on the Countermeasure Algorithm for Power System Disturbance in Large Scale Fuel Cell Generation System (대용량 연료전지발전시스템의 계통외란방지알고리즘에 관한 연구)

  • Kim, Gi-Young;Oh, Yong-Taek;Kim, Byung-Ki;Kang, Min-Kwan;Rho, Dae-Seok
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.8
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    • pp.5550-5558
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    • 2015
  • Recently, fuel cell with high energy efficiency and low CO2 emission is energetically interconnected with power system. Especially, FCGS(Fuel Cell Generation System) which usually operates at high temperature, is being developed and installed in the form of large scale system. However, it is reported that power system disturbances related to surge, harmonic and EMI have caused several problems such as malfunction of protection device and damage of control device in the large scale FCGS. In order to solve these problems, this paper presents a modeling of operation characteristics of FCGS by PSCAD/EMTDC, ETAP, P-SIM software. And also, this paper proposes countermeasure algorithms to prevent power system disturbances. From the simulation results, it is confirmed that the proposed algorithm is useful method for the stable operation of large scale FCGS.

우리 나라 가축분뇨의 처리기술 현황

  • 최홍림
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.40 no.2
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    • pp.18-28
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    • 1998
  • 현재의 가축분뇨처리 형태와 축종별 적용대상은 표 3과 같이 분류되며, 축분 퇴비화 뇨오수 정화방식의 고액분리 형태에서 분뇨혼합물의 동시처리 즉, 깔감축사(소, 돼지), 슬러리 발효 퇴비화를 통한 무방류 시스템으로 변화되는 추세이다. 이러한 현상은 최근의 방류수질 규제강화에 따른 무방류화 저비용 단순화를 지향하고 있으며, 무방류화의 가장 큰 걸림돌은 톱밥과 같은 수분조절재 부족이라 할 수 있다. 현재 이용되고 있는 주요 시스템별 개선안은 다음과 같다. $\square$ 주요 처리 시스템 적용의 문제제기 $\circ$ 축분발효시설 - 톱밥 등 부자재 무이용을 위한 축분의 예비 건조시설 이용 - 교반식 발효기의 악취확산방지를 위하여 밀폐형 하우스 및 강제환기 장치 설치에 의한 악취 포집 및 탈취 - 중소규모 발효시설 개발 $\circ$ 화력건조 - 예비건조를 통한 톱밥, 연료비용 절감 - 악취방치 장치부착 의무화 $\circ$ 활성오니 정화시설 - 시설 운전관리 단순화 - 1차 고액분리를 통한 유입수 오염부하량 감소 및 균일화 $\circ$ 깔감축사 - 경제적으로 흡수를 극대화할 수 있는 수분조절재의 조합비 결정 및 혼합물을 깔감으로 재이용 기술개발 $\circ$ 슬러리 발효퇴비화 시설 - 톱밥 등 수분조절재 사용량 절감기술 - 증발량 극대화 기술개발 및 소요에너지 최소화기술개발 우리나라는 사계절이 뚜렷하여 외기상에 따라 편차가 심하며, 고밀도 사육 및 지역적 편중성, 경지면적 협소, 고비용 시장구조 등의 축산환경을 고려한다면 근원적으로 가축분뇨문제 해결한다는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 이는 저공해 사료개발에서부터 분뇨가 발생단계에서 분리, 수거할 수 있는 수거시설, 고효율 분뇨처리시스템의 정립, 액비 및 퇴비의 가공, 토양환원되었을 때 작물생장장애, 액비, 퇴비의 유통, 가축분뇨처리 정책 및 규제법 등의 각 분야에서 복합적 노력이 필요하다.

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The Economic Impacts of Marine Bio-energy Development Project (해양바이오에너지 개발사업의 경제적 파급효과)

  • Kim, Tae-Young;Jin, Se-Jun;Park, Se-Hun;Pyo, Hee-Dong
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.22 no.2
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    • pp.184-196
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    • 2013
  • We need to develop new renewable energy that could fundamentally replace fossil fuel, since the volume of economy and industry of our time becomes uncontrollably enormous. One of the alternative is to develop energy based on marine biomass, which would meet environment and energy needs at the same time. The marine bio-energy productions is supposed to occupy 50% to 500 million TOE in bio-energy production that is based on the Korean 3rd new renewable energy technology development, utilization, supply plan until 2030. This study attempts to apply input-output analysis to investigating the economic impacts of marine bio-energy development project in the Korean national economy. More specifically, this study shows what national economy effect of production-inducing effect, value-added inducing effect, employment-inducing effect, and R&D-inducing effect are explored with demand-driven model. Furthermore, this study attempts to define and classify the marine bio-energy development project sector from I-O table. Also, this study pays particular attention to marine bio-energy development project by taking the industry as exogenous specification and then investigating its economic impacts. The Marine bio-energy development project case 223 billion won, production-inducing effect, value-added inducing effect, and employment-inducing effect are 312 billion won, 87 billion won, 1,151 persons, and 5 billion won respectively. These quantitative information can be usefully utilized in the policy-making for the industrialization of marine bio-energy development project.