• Title/Summary/Keyword: 에너지 생산성

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Biogas production using organic waste (유기성 폐기물을 이용한 바이오가스 생산)

  • Yoo, Eunsil;Hong, Soonhyouk;Kim, Daeyoung;Jun, Haks
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.110.2-110.2
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    • 2011
  • 바이오가스 생산은 현재 정부에서 추진하고 있는 저탄소 녹색성장으로 인해 더욱 그 가치의 중요성이 부각되고 있다. 스웨덴 Scandinavian Biogas Fuel AB(SBF) 사의 바이오 가스 생산 기술을 이용함으로 소화효율을 개선하고 바이오가스 발생량을 극대화하였다. 전국 403개 공공하수처리시설 중 소화조가 설치된 처리시설은 65 개소이며 이중 57 개소에서 총 64개 소화조를 운영 중이다. 하지만 국내 소화조의 효율은 유입수질 저하, 운영, 관리 미숙으로 인해 전진국의 1/4 수준으로 에너지 이용률이 미미한 편이다. 환경부는 2010년부터 에너지 이용, 생산사용 확대, 추진을 위해 하수처리시설별 이용 가능한 에너지 잠재력의 종류, 양, 지역 내 수요자, 공급자 의 현황 규모 등을 정리해 2012년부터 에너지 이용사업 확대를 추진한다. SBF의 기술을 바탕으로 하수처리시설에서 들어오는 하루 슬러지 $1370m^3$와 음식물쓰레기 180t을 함께 처리하며 바이오가스 생산량을 더욱 늘렸다. 각 $7,000m^3$의 달걀모양(egg shape) 소화조 2개를 운영하며 생 슬러지와 음식물 쓰레기 처리 후 바로 소화조로 투입, 혐기 소화하는 방식이며 슬러지 최종처분방법은 탈수 후 소각된다. 반입되는 생 슬러지의 평균 TS 1.7%, VS 63% 이며 농축 후에는 평균 TS 9%, VS 75% 이다. 또 소화조로 들어가는 음식물 쓰레기는 평균 TS 8%, VS 85% 이며 소화 후 평균 TS 3.6% VS 59% 이다. 그리고 소화조의 pH는 7.3~7.8,유기산의 농도는 150mg/L~350mg/L, 가스발생량은 하루 평균 $26,500Nm^3$이며 소화효율은 평균 67%이다. 혐기성소화는 산소가 없는 무 산소 상태 에서 분해 가능한 유기물을 분해시켜 메탄으로 전환시키고 우리는 현재 이 가스를 소화조 가온에 사용하고, 판매하고 있다. 소화효율을 높이기 위하여 가온과 교반이 행해지는데 가온방식은 직접가온방식(증기주입식)과 간접가온방식(열교환방식)이 있다. 그중 우리는 간접가온방식을 채택하여 소화효율을 높였고 일반중온 혐기소화온도보다 약간 높은 $38^{\circ}C$로 운전한다. 그리고 일반적으로 알려진 교반방식인 가스교반, 기계교반, 이 둘은 병행한 교반이 아닌 독자적인 방법을 이용, 소화조 내의 슬러지가 정체되어 교반되지 않는 부분을 최소화 하였다. 이때 미생물이 투입되기 힘든 소화조 아래 쪽 으로도 고루분포 되어 슬러지를 이용 하게 되고 소화조 상하부의 온도차가 $1^{\circ}C$ 이하로 거의 완벽한 교반상태를 보여 줌 으로써 소화효율을 최대한으로 한다. 더욱이 소화일수 부족으로 인한 전반적 소화효율 저하가 발생하지 않도록 input과 output 조절을 통한 적정소화일수 20~25일을 최대한 맞추어 운전하여 소화조 설계용량의 평균 90%를 활용하고 있다.

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A comparison of social sustainability by domestic power generation types (국내 발전기술별 사회적 지속가능성 비교)

  • Moon, Kee-hwan;Kim, Seung-su;Lee, Young-joon
    • Proceedings of the Korea Technology Innovation Society Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.1417-1433
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    • 2017
  • 지속가능발전은 인류가 추구해야할 공통의 목적이며 가치로서 사회적 지속가능성, 경제적 지속 가능성, 환경적 지속가능성의 개념이 내포되어 있다. 본 연구에서는 우리나라의 전력공급 부문에서 특히 사회적 지속가능성의 가치를 구현하기 위해서는 에너지 사용에 대한 형평성과 에너지를 생산하는 발전기술에 대한 사회적 수용성, 그리고 지속적으로 고용을 창출할 수 있는 발전기술들로 발전원을 구성되는 것이 필요하다고 보았다. 이를 위해 본 연구는 사회적 지속가능성을 '에너지복지', '기술의 수용성', '고용 창출'등 3가지 핵심 속성으로 나누고 속성 당 2개의 세부 속성 지표를 구성하여 총 6개의 속성지표 측면에서 발전기술별로 비교 분석하였다. 분석 결과, 사회적 지속가능성 종합점수는 원자력 > 풍력 > LNG > 석탄 > 태양광 순으로 나타나 원자력이 사회지속성 측면에서 가장 우수한 발전기술인 반면에 태양광은 가장 열위에 있는 것으로 평가되었다. 또한 속성별로 살펴보면, '에너지사용의 복지성'은 원자력과 석탄화력이, '에너지사용의 접근성'은 LNG와 석탄이, '기술의 안전성'은 원자력과 풍력이, '기술의 신뢰성'은 발전기술간 큰 차이가 없으며, '고용 규모'는 태양광과 원자력이, '고용의 질'은 풍력과 원자력이 우수한 것으로 나타나 원자력이 대부분의 속성에서 우위에 있거나 경쟁력이 있는 것으로 나타났다.

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Performance, Meat Quality and Blood Composition of Cross Bred Chicks Fed Various Organic Dietary CP and ME (ME와 CP가 다른 유기사료 급여가 토종닭의 생산능력 계육품질 및 혈액성상에 미치는 영향)

  • Park, Jae-Hong;Jeong, Yong-Dae;Yoon, Myung-Ja;Ryu, Kyeong-Seon
    • Korean Journal of Organic Agriculture
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    • v.19 no.2
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    • pp.199-214
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    • 2011
  • This study was conducted to investigate the effect of organic dietary metabolizable energy (ME) and crude protein (CP) on productivity, meat quality and blood composition of crossbred chicks (hanhyub 3 ho) for different growring periods. Experiments were factorially designed with ME 3,000, 3,100kcal/kg and CP 21, 22, 23% for starter (0-4wks); ME 3,100, 3,150, 3,200kcal/kg and CP 18, 19, 20% for grower (5-8wks); ME 3,100, 3,150, 3,200kcal/kg and CP 15, 16, 17% for finisher (9-10wks). The total number of chicks and replicate of each treatment for starter, grower, finisher were 720, 4; 702, 6; 468, 4, respectively. The diets was mixed with more 90% organic feed ingredients. The productivity were not influence by dietary ME for starting period. Weight gain and feed intake were significantly increased in CP 23% treatment than CP 21, 22% treatment (P<0.05). FCR was improved as dietary CP increased (P<0.05). Weight gain was tended to be increased by decreaing ME content and increasing CP contents for growing period. Feed intake showed no difference among the ME and CP treatment groups. FCR improved significantly in CP 19, 20% compared with CP 18% (P<0.05). Weight gain was not significantly different between ME and CP treatments for finishing period. Feed intake was lower in ME 3,150, 3,200kcal/kg than the ME 3,100 kcal/kg treatment (P<0.05). FCR was higher in ME 3,100kcal/kg than ME 3,150, 3,200kcal/kg treatment (P<0.05). Interaction on productivity was not exited between ME and CP treatment groups for different feeding periods. There was no difference in the total protein, albumin, glucose and triglyceride amount in blood depending on dietary ME and CP contents. Total cholesterol was greatly decreased in ME 3,100kcal/kg than the ME 3,200kcal/kg (P<0.05), but not different between CP treatments. Cooking loss of breast meat was lower in ME 3,150kcal/kg than the ME 3,200kcal/kg (P<0.05). Moisture, shear force and pH were not statistically different among treatments. Protein solubility was increased by increasing ME and CP in diets. The collagen was tended to increase as dietary ME increased. Redness was remarkably higher in ME 3,150kcal/kg than the ME 3,100kcal/kg (P<0.05). Yellowness of meat fed ME 3,150kcal/kg showed significantly lower than other treatments (P<0.05). Therefore, the optium ME and CP to improve the productivity for each period were 3,000kcal/kg, 23%; 3,100kcal/kg, 19%; 3,150kcal/kg, CP 16%, repectively.

Status of Gas Hydrate Technology Development (가스하이드레이트 기술개발현황)

  • Ahn, Young-Hun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.686-686
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    • 2009
  • 가스하이드레이트는 수소결합을 하는 물분자의 고체상 격자(Lattice)내에 포집되어 들어가는 기체분자로 구성된 결정화합물로서 외형적인 형태는 얼음과 거의 유사하다. 천연가스 하이드레이트 기술의 최대장점으로는 액화천연가스(LNG)는 초저온인 $-162^{\circ}C$의 저장조건이 필요하지만 천연가스하이드레이트(NGH)기술은 비교적 온화한 조건인 $-15^{\circ}C$에서 천연가스를 고체상태로 저장/이용할 수 있다는 것이다. 천연가스를 $-162^{\circ}C$에서 액화시킨 LNG상태로 생산, 수송, 저장하는 경우보다 고체상태인 NGH(Natural Gas Hydrate)로 만들어서 생산, 수송, 저장할 경우 천연가스의 생산, 수송, 저장, 재가스화 등의 일련의 공정과 비교해볼 때 LNG방법보다 약 24%이상의 경비를 절감을 할 수 있다고 보고되어지고 있다. 따라서, 천연가스의 수송 및 저장기술에서의 탁월한 경제성으로 인해 선진국에서는 가스하이드레이트에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히 일본은 5Ton/Day용량의 NGH 생산플랜트를 건설하여 시운전 중에 있다. NGH기술의 주요 활용분야는 대용량의 가스매장량을 요구하여 LNG공정기술을 적용할 수 없는 중소형가스전 또는 한계가스전에 경제적으로 적용하는 해양수송분야와 천연가스 공급망이 갖춰져 있지 못한 지역에 NGH Pellet형태로 수송/재기화하여 활용하는 내륙운송이 분야가 있다. 국내에서는 지식경제부 국책과제인 ETI(Energy Technology Innovation)사업을 시작으로 국가경쟁력 제고 차원에서 이러한 기술의 기반구촉 및 실증화 사업이 진행되고 있다. 주요 내용으로는 NGH Process Flow, Overall NGH Process concept diagram, NGH Carrier outline, NGH Land Transportation chain 등이 포함되어 있다.

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21세기를 맞이하는 원자력에너지 - 스웨덴의 교훈

  • S. 노르딘
    • Nuclear industry
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    • v.15 no.7 s.149
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    • pp.73-78
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    • 1995
  • 스웨덴은 여러 해 동안 원자력에너지를 이용해 왔으며, 원자력은 국가 전력수요의 상당 부분을 담당하고 있다. 신뢰성 있고 저렴한 전력공급은 스웨덴의 경제발전의 핵심적인 요소가 되어 왔으며, 화석연료 대신 원자력을 이용하여 전력을 생산함으로써 환경보전에 많은 기여를 해 왔다. 그러나 스웨덴 정부는 2010년까지 전 원전을 폐쇄할 것을 약속하였다. 이 보고서는 스웨덴 원전의 운영현황과 스웨덴 경제의 견인차로서의 원자력의 역할을 조명하기 위한 것이다.

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An Economic Evaluation of MSW RDF Production Plant (생활폐기물 고형연료(RDF) 제조기술 경제성 평가)

  • Choi, Yeon-Seok;Choi, Hang-Seok;Kim, Seock-Joon
    • New & Renewable Energy
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    • v.7 no.1
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • The waste treatment fee and energy production effect of Wonju city RDF plant, the first RDF manufacturing plant in Korea, were investigated in the study. All plant operation data, like total weight of received wastes, produced RDF and separated rejects in processes were fully recorded for mass balance calculation of the plant in 2009. Also all consumed oil and electricity were recorded for energy balance calculation. The results showed that the waste treatment fee not including the RDF sales price of 25,000 won/ton-RDF was 116,573 won/ton-MSW and it went down to 105,298 won when included the RDF price. Produced RDF was 40.2% of total received waste in weight. Three components analysis by mass balance calculation of total received waste showed that Wonju city's MSW was 32.4% of combustible, 37.5% of water and 30.1% of incombustible respectively. Energy effect was found that total amount of produced energy was about 4 times more than that of consumed energy.

Blockchain-based P2P Neighborhood Power Transactions Using Solar Energynt (태양광 에너지를 활용한 블록체인 기반 P2P 이웃간 전력 거래 설계)

  • Kim, Shin;Oh, Ga In;Jung, Kyung Lyang;Kim, Hyo Na;Park, Seong Hye;Park, Cheol-Hun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2019.10a
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    • pp.574-577
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    • 2019
  • 국내 에너지 생산량의 고갈과 더불어 태양열, 풍력 등이 지속적 가능한 신재생 대체 에너지로 떠오르는 것과 더불어 가정에서 직접 전력을 생산하는 전력생산시스템이 주목을 받고 있다. 이를 위한 정부의 정책으로 태양광 패널을 이용하여 전력을 생산하고 이를 이웃 간의 전력 거래를 할 수 있는 실증사업을 실시하였다. 본 논문에서는 이 실증 사업에서 보안성과 안정성을 높이고 빠른 거래가 가능한 블록체인 기반 P2P 전자거래 시스템을 설계하고, 이를 통해 신재생 에너지 거래 시스템 개발 기술의 기술 사업화 과정에서 발생할 수 있는 경제적 리스크를 최소화할 수 있는 기틀을 마련한다.

Evaluating the impact of enzyme hydrolysis process on the ethanol production (바이오에탄올 생산 공정에서 당화 전환 공정의 효율성 평가)

  • Na, Jong-Boon;Woo, Sang-Sun;Park, Ji-Yeon;Lee, Joon-Pyo;Park, Soon-Chul;Lee, Jin-Suk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.105.2-105.2
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    • 2010
  • 전처리 후 얻어진 셀룰로스 고분자를 단당류로 전환하기 위해서는 셀룰라제를 이용한 당화 과정이 필요하다. 통상 실험식 연구에서는 셀룰로스 당화시 당수율을 최대로 하기위해 pH조절을 위한 Citrate buffer와 미생물 오염을 막기 위한 Autoclave에서의 멸균 과정을 거친다. 하지만 대량생산을 목적으로 하는 산업체에서는 적용이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서 이를 대신하여 산업체에서 적용 가능한 당화전환 공정의 효율성을 평가하고자 하였다. Autoclave 멸균을 대체하는 공정으로 항생제 첨가와 여과에 의한 제균을 선택하였고, citrate buffer를 대신하여 buffer를 첨가하지 않은 물을 pH를 조정하여 사용 하였다.실험결과 기존의 당화공정을 사용하였을 때 당화율이 81%이었고, pH를 조절한 제균 water에 항생제를 첨가하는 공정은 71%로 나머지 배지들 중 가장 높은 당화율을 나타냈다. 이것은 기존의 당화율보다 10% 낮은 수치이나 공정비를 교려하여 봤을 때 효율성 있는 공정으로 판단된다.

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Biodiesel Production from Lard & Beef Tallow Using Various Catalyst (돈지 및 우지 추출오일의 촉매 종류에 따른 바이오디젤 생산 특성)

  • Kim, Deogkeun;Lee, Youngjae;Park, Jiyeon;Park, Soonchul;Lee, Jinsuk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.177.1-177.1
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    • 2011
  • 국내 바이오디젤의 원료로 사용되는 식물성 오일은 거의 전량이 수입된 것으로 원료를 자급화 하기 위한 방안으로 국내 동물성 폐자원을 이용한 바이오디젤 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전자레인지를 이용해 동물성 폐자원인 폐돈지 및 폐우지로부터 오일을 추출 후 물성을 분석하고 전이에스테르화 반응을 진행하였으며 바이오디젤 제조 특성을 조사하고자 하였다. 전이에스테르화 반응에 사용되는 염기 촉매를 몇가지 선정하여 각각의 촉매에 따른 바이오디젤의 반응특성을 메탄올 양을 변화시키며 조사 실험하였다. 기존에 사용된 바이오디젤 제조 촉매는 KOH를 주로 사용하였으며 본 연구에서는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$를 촉매로 사용하여 오일질량 대비 0.8~1.2%의 촉매를 사용하였으며 메탄올의 양은 오일 몰수 대비 6:1~12:1의 비율로 사용하여 반응시간에 따른 반응특성과 제조 바이오디젤의 물성을 분석해 각 촉매에 따른 바이오디젤 생산 특성을 비교분석하였다.

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국가 경쟁력 강화를 위한 기술확산의 필요성 - 원자력 연구개발 활동을 중심으로 -

  • 정환삼;김현준
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.24-31
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    • 1997
  • 최근 우리나라가 직면하고 있는 국가 경쟁력 상실이 기술개발의 부족에 기인하는 것으로 보고, 이를 개선하기 위해 그간 대기업의 소품종 대량생산을 위주로 하는 산업체제를 기술중심의 고부가가치를 갖는 다품종소량생산 체제로 전환하는 구조조정을 유도하고 있다. 우리나라의 원자력 연구개발은 표준경수로 설계기술의 자립이라는 1단계 기술개발 목표를 달성하고, 이를 바탕으로 보다 높은 수준의 기술을 달성하기 위해 2010년을 계획기간으로 하는 원자력진흥종합계획을 수립하고 있다. 본 연구는 이러한 기술개발 활동을 통해 습득된 원자력기술을 내부적으로는 개발된 기술의 유용성을 증대하고, 외부적으로는 국가 경쟁력 강화 노력에 따라 발생하는 기술수요 노력을 능동적으로 지원할 수 있는 원자력 기술확산의 가능성을 분석하였다. 이를 위해 원자력기술과 다른 기술 분야와의 기술연관성을 조사하여 원자력기술의 확산가능성을 분석하고, 기술이 응용되고 있는 구체적인 사례를 조사하였다. 또한 기술파급이 실제 이루어지고 있는 경우에 이루어지는 기술확산의 경로와 유형들의 체제를 분석하였다.

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