수소에너지 기술; 에너지는 국가의 안전 및 경제 사회발전을 이룩하는데 있어 절대적인 요소이자, 미래 산업을 유지하는 원동력이다. 기존의 화석연료를 대신할 신에너지 제조기술은 21세기 에너지안보 및 국가 경쟁력을 결정하는 중요한 요소기술이다. 장기적으로는 물로부터 수소를 제조하고 사용 후 다시 물로 돌아가는 이상적인 수소에너지 시스템이 기대된다.(중략)
본 논문에서는 ICT 기반의 에너지 융합형 안전관리 플랫폼의 개발을 위해 필요한 국내 에너지 사용 시설의 에너지 안전관리 현황을 분석하고, 에너지 사용 밀집시설에서의 전기 및 가스 안전관리를 위한 에너지 안전관리 인프라 모델을 정의한다. 이를 기반으로 ICT 기반의 에너지 안전관리를 위한 플랫폼 참조 구조를 제시한다.
전체 전력 사용량 중 주거공간에서의 전력사용 비율이 점차적으로 증가하고 있으며 이로 인한 화석연료 사용의 증가는 기후 변화 및 환경오염에 두 번째로 큰 밀접한 관계를 보이고 있다. 이를 개선하기 위하여 현재의 빌딩과 공장 중심의 에너지 관리에서 더 나아가 주거공간을 위한 에너지 관리 기술의 발전이 필요한 상황이다. 주거 공간의 에너지 관리 솔루션을 찾기 위하여 수용가를 위한 국내외 에너지 관리 표준화 현황을 살펴본 후 이와 관련되어 있는 요소기술들과 통신기술을 중심으로 주거 공간 에너지 관리 ICT 기술들에 대하여 정리해 보았다.
자연채광 시스템은 자연광의 건물 실내 유입을 통한 실내조명에 상당히 효율적으로 적용될 수 있다. 특히, 건물에서 사용되는 에너지 중 28%는 조명에너지에 사용되는 점을 감안하면, 인공조명에의 의존도를 낮출 수 있는 자연채광시스템의 역할은 상당히 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 최근 국내에 보급된 다양한 추적식 자연채광시스템(Active Daylighting System)의 특성 및 이용 현황에 대한 조사와 분석을 수행하였다.
근래 들어 석유 에너지에 대한 대체 에너지 개발을 위한 노력이 여러 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 이는 석유 자원의 고갈에 대한 대비라기 보다는 전세계적으로 심각해져가고 있는 환경오염이라는 보다 더 심각한 문제에 대한 대처로서 인식되어져 가고 있다. 1992년 6월에 열린 지구환경 정상 회담 결과 자동차 배출가스규제 기준의 국제협약화가 예상되고 있으며 EC등은 이산화탄소 세금이라고 불리우는 환경세 도입의 압박을 가해오고 있다. 당사는 기존의 자동차연료인 가솔린이나 경유에 비해 유해배기 물질을 현저히 줄일 수 있는 대체 에너지를 사용하는 자동차의 개발을 위해 많은 노력을 기울이고 있는데, 본 논문에서는 천연가스자동차와 전기자동차를 중심으로 당사의 개발현황을 소개하겠다.
현재 우리가 일반적으로 사용하고 있는 석유, 석탄, 천연가스등의 연료는 전량 수입에 의존하고 있다. 또 지역적으로 편재돼 있어 안정적인 확보를 위한 국가차원의 고도화 전략이 요구되고 있다. 따라서 국제적인 환경규제에 대비하고 화석연료를 대체할 수 있는 신재생 에너지의 개발이 절실한 시점이다. 우리나라의 대체에너지 개발 현황 및 계획을 정리해 본다.
최근 주요 기업들을 대상으로 전력 사용을 100% 재생에너지로 전환하자는 RE100 캠페인이 국내외에서 뜨거운 관심을 받고 있다. 2019년 12월 기준으로는 Apple, BMW Group 등 전 세계 211개 기업이 RE100 캠페인에 참여한 것으로 알려져 있다. RE100이 확산됨에 따라 해외 RE100 기업이 국내 협력기업에게도 재생에너지 사용을 요청하는 사례가 발생하고 있는데, 국내는 RE100 도입을 위한 전력거래제도가 마련되지 않았고, 재생에너지 발전원가가 높아 당장의 RE100 이행은 어려운 상황이다. 이에 따라, 장차 RE100이 국내 기업에 무역장벽으로 작용할 가능성이 제기되고 있어 본고에서는 RE100의 현황과 RE100 도입 비용을 낮추는 방안으로써 RE100과 탄소배출권의 연계에 대해 논의하고자 한다. 이를 통해 탄소배출권과 연계한 RE100 이행이 가능해지는 경우, 국내 재생에너지 보급 확대 및 국가 탄소배출 감축 계획 이행에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.
수소를 에너지매체로 하여 체계적으로 이용하기 위하여 다음과 같은 사항이 예상된다. 첫째, 물에서 수소를 만들이 위하여 어떠한 에너지원을 사용해야 하는 문제이다. 화석연료나 원 자력으로는 깨끗한 에너지시스템이라는 본래의 목적에 어긋난다. 그래서 태양에너지를 이용하는 것이 원칙이라고 생각한다. 둘째, 수소의 수송과 저축의 방법인데, 파이프라인이나 고압봄베와 같은 종래의 방법을 극복하는 혁신적인 금속수소화물법이 중요하다고 생각된다. 철 . 티탄합금, 란탄 . 니켈합금, 마그네슘 . 니켈합금 등은 합금 체적의 100배에 가까운 수소를 흡장할 수 있는 특성을 가지고 있다. 셋째, 수소에너지가 석유에 대체되기 위해서는 에너지를 수소로 변경함으로써 석유로는 불가능 했던 것이 가능해질 수 있는 이용법을 개발하는 일이다. 넷째, 수소를 2차 에너지로 사용함으로써 전력계층과의 협조체제가 확립되어 에너지원, 에너지 매체, 에너지이용의 협조적이며 유기적인 시스템이 가능해질 것으로 생각된다. 전력이 남아돌 때는 물분해로 수소를 만들어 저축하고 전력이 부족할 때는 연료전지를 사용하여 전력으로 바 꾼다.
장래 우리나라의 원예시설은 국내외 여건, 경제성장도, 식생활습관 및 농업정책 등에 의하여 그 형태와 규모, 피복재의 종류, 환경조절장치, 배지의 종류 및 사용에너지 등의 변화형태가 다소 차이가 있겠지만, 재배면적, 철골재의 사용, 경질필름이나 경질판의 사용이 증대될 것이며, 환경조절 및 작업의 자동화, 난방용 화석에너지의 대체에너지화가 가속화될 것으로 판단된다. (중략)
정부는 국가에너지 기본계획을 통하여 2030년까지 1차 에너지에 대해 신재생에너지 비중을 11%까지 확대하겠다는 목표를 설정하였다. 이에 대한 일환으로 신재생에너지 지방보급 사업 등 지역 별로 신재생에너지에 관한 투자 및 보급이 활발하게 진행되고 있는 상황이다. 더불어, 각 지방자치단체에서도 지역에 맞는 신재생에너지 계획을 수립하여 신재생에너지를 보급하고자 노력하고 있다. 신재생에너지 사업은 지역의 경제발전과 밀접한 연관을 가지고 있기 때문에 그 중요성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 우리나라 각 지역별 신재생에너지 계획안을 검토하여 어떠한 에너지원에 중점을 두고 사업을 추진하고 있는지 그 현황을 파악하고자 한다. 또한 이들 지역의 신재생에너지 계획안이 해당 지역의 신재생에너지 잠재량과 같은 지역의 특성을 잘 반영하고 있는지, 해당 지역의 신재생에너지 현황은 어떠한지 에너지기술연구원과 에너지관리공단의 관련 자료를 참고하여 검토할 것이다. 이를 통해 궁극적으로 각 지역의 신재생에너지 계획이 해당 지역이 보유하고 있는 자원(자연자원, 인력자원, 경제적 재원 등)을 효율적으로 활용하고 있는지 분석하고자 한다. 본 연구의 결과는 기존의 지역별 신재생에너지 계획을 평가하는데 사용될 수 있으며, 향후 지역 및 국가단위의 에너지 계획 수립에 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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