• 한국산림과학회지
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• 제98권6호
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• pp.799-805
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• 2009

산림바이오매스 자원의 소규모 난방에너지 이용을 위한 시스템 구축에 있어 목재칩의 연료 활용을 목적으로 목재칩 연료 생산단계에서의 비용분석과 에너지수지를 분석을 통해 산림바이오매스 자원의 에너지 이용 가능성을 검토하였다. 집재기계와 경사도별로 구분되어진 목재칩 생산 시스템에서 1 kg의 칩을 생산하기 위해 소요되는 총 생산비용은 195.45~210.54원/kg으로 산출되었으며, 에너지 투입률(%)분석에서는 26.58~27.38%의 에너지 투입률을 나타내었다. 경사도에 따른 에너지 투입률의 변화는 크지 않았으며, 생산비용의 경우와는 달리 타워야더 시스템인 시나리오 B가 트랙터 집재 시스템인 시나리오 A보다 에너지 투입률이 낮은 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.921-922
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• 2014

에너지 절약과 에너지 재생산 측면에 있어서 일상생활에서 낭비되고 있는 에너지를 다시 회수하여 재사용 할 수 있는 시스템은 경제적인 측면에서 그 가치가 높다고 할 수 있다. 이러한 관점에서 일반 주유소나 도장시설 등과 같은 환경에서 무심히 대기로 배출되는 휘발성 유증기를 포집하여 다시 에너지로 재사용하게 되면 경제적인 효과가 높다고 할 수 있다. 본 논문은 기존의 PLC 기반으로 동작하고 있는 휘발성유기화합물에 대한 액화장치(Liquefaction equipment)를 정보통신기술(Information & Communication Technology)을 접목시켜 액화장치를 효율적으로 관리하고, 내부 액화온도를 적절하게 제어하여 액화기의 효율을 향상시키고자 한다. 또한 액화기의 운전상태에 대한 정보를 ZigBee 기반의 무선 통신기술을 도입하여 원격지 관리서버로 액화기 상태정보를 전송하여 액화기에 대한 합리적인 운전 스케쥴 관리와 에너지 생산성을 높이고자 하며, 스마트기기로 모니터링 할 수 있도록 액화장치의 정보를 제공하고자 한다.

• KSBB Journal
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• 제25권1호
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• pp.1-10
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• 2010

기존 화석연료를 대체할 수 있는 수송연료로서 바이오 디젤은 유해물질 배출을 줄일 수 있어 친환경 에너지로 기대를 모으고 있다. 바이오디젤 관련 기술 개발 방향을 설정하고 제도적 지원을 위해서는 바이오 디젤의 친환경 특성 및 경제성 등에 대한 보다 정량적이고 정성적인 평가가 필요하며, 바이오디젤 생산과정에서 지구 온난화 지수, 에너지소비, 생산비용, 생산기술 및 feedstock에 대한 LCA 분석 연구를 통해 보다 체계적인 환경 및 경제성 평가가 가능하였다. Feedstock에서부터 연료사용에 이르기까지의 바이오 디젤 LCA 평가와 관련한 많은 연구에서 feedstock 생산과정의 온실가스 배출량과 에너지 소비가 전체 환경 및 경제성 평가 수치의 50-80% 범위를 차지하여, 가장 큰 주요 기여 인자가 되었다. 경제성 측면에서는 초임계 메탄올 공정을 이용하여 폐식용유로부터 바이오디젤을 생산하는 과정이 현실적으로, 기술적으로 가장 유리하였다. 향후, 바이오 연료 시장을 보다 확장하고 보다 광범위하게 사용하기 위해서는 바이오디젤의 물성개선을 비롯하여 원료에 대한 식량과의 논쟁을 피하기 위한 지속가능한 원료확보 관련 연구도 수행되어야만 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.461-461
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• 2018

우리나라를 포함하여 전 세계적으로 기후변화로 기인하는 기상변동성 증가 등의 원인으로 물, 식량, 에너지의 시공간적 불균형이 발생할 것으로 전망되고 있다. 특히 미국 캘리포니아 2012-2015 대가뭄, 우리나라의 2013-2015 대가뭄 등 물부족의 위험 가능성이 증폭됨에 따라, 이와 관련된 에너지와 식량 등의 연계자원들도 기존의 방법과 같이 관리되고 활용하는 것에 한계점이 도달하고 있다. 기후변화와 같이 기상학적 스트레스 증가와 더불어, 국제적으로 인구증가 및 도시화가 확대될 것으로 전망되며, 한국, 미국, 중국, 인도 등에서 물안보에 대한 우려가 현실로 다가오고 있으며, 세계경제포럼(world economic forum)의 "전 지구적 위험도 인지 조사"에서도 물, 식량, 에너지 위기에 대한 심각성을 강조하고 있다. 물, 식량 그리고 에너지는 서로 밀접한 연관성을 가지고 있으며, 개별 분야에서의 문제는 그 자체의 위기로 그치지 않고 다른 타 분야의 위험도를 증폭시키는 원인으로 작용하게 된다. 과거와 다르게 교통, 물류 등의 발달로 물, 식량 및 에너지의 국가간 의존도가 더욱 증가하는 방향으로 전개되고 있으며, 세 가지 자원의 연계성 강화는 결국 상호위기를 선제적으로 대응할 수 있는 방법으로 전망된다. 따라서 물안보 및 물복지 실현을 위한 물과 에너지의 저비용, 고효율의 최적화 방안은 상당히 중요한 요인이 될 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 자원간 Trade-off, 평가 등 에너지소비를 줄이고 에너지 효율성을 증가하며 에너지 절약형 기술에 개발에 중점을 두는 방안을 찾아야 한다. 또한 원예시설 및 관개 기술의 개선에 따른 물과 에너지 소비량 비교 분석, 시설원예 산업의 에너지 생산성 및 절약형 기술 등 에너지-물-식량 분야의 상호연결을 정량화하고 최적화하는 방안들을 지속적으로 모색해야 할 필요가 있다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.1-6
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• 2016

일반적으로 해수담수화플랜트는 크게 두 가지의 문제점을 가지고 있는데, 에너지 비효율성과 해수담수화 후 부산물인 농축수의 해결방안이다. 전자는 태양에너지 등 신 재생에너지원의 활용과 새로운 기술에 대한 꾸준한 연구개발로 상당히 그 효율성이 개선되었으나, 농축수 해결방안에 대한 연구는 아직 미미한 실정이다. 본 논문에서는 많은 에너지를 투입하여 담수와 함께 생산된 농축수의 활용과 관련하여 제염이 가능한 설비의 구축과 그 효용성을 제고하기 위한 미네랄(Mg) 성분 제어에 관하여 제주 MVR해수담수화 플랜트를 중심으로 그 연구 결과를 소개하고자 한다. 플랜트의 정상 작동으로 생산된 농축수에 본 연구의 제염 설비를 적용하여 단계별 소금의 성분 함량을 분석했을 때 Mg 성분 수치가 줄어드는 것으로 보아 미네랄(Mg) 제어가 정상적으로 진행되고 있음을 알 수 있었다. 아울러, 본 MVR해수담수화 플랜트의 에너지 이용의 효율성과 담수 생산 및 농축수 활용에 관하여 그 활용성을 확인할 수 있었다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
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• pp.177-186
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• 2005

미래의 친환경 에너지인 수소에너지 생산을 위해서 생물학적인 수소생산방법에 관한 관심이 증폭되고 있다. 생물학적인 수소생산 방법에는 여러 가지가 있으나 그중 유기물을 혐기발효하여 수소를 생산하는 방법에 관한 연구가 수행되었다. 본 연구에서 혐기성 미생물인 Enterobacter asburiae SNU-1이 쓰레기 매립지 토양에서 분리되어 수소생산 조건의 최적화 실험을 수행하였다. 본 실험에 이용된 미생물의 경우는 기존에 연구 된 적이 없는 새로운 종으로써 다른 미생물과는 다른 특징을 나타내며 수소생산 능력도 뛰어난 것을 알 수 있었다. 미생물을 이용한 수소생산에 영향을 미치는 인자로는 pH, initial glucose concentration 등이 있으며 각각의 조건에서 수소생산량을 비교하였다. 실험 결과 strain SNU-1의 최적 pH는 7이었으며 최적 initial glucose concentration은 25 g/1이다 이와 같은 최적 조건에서 strain SNU-1은 6.87 mmol/l/hr의 productivity를 나타내었다. 또한 다른 미생물과 달리 미생물이 더 이상 자라지 않는 정지기에서 더 많은 수소생산량을 나타내는 특이한 거동을 보이는 것이 관찰되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.303-305
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• 2005

현재 인류가 직면하고 있는 에너지 및 환경 문제를 해결할 수 있는 최선의 대안으로서 수소 에너지 및 연료전지 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 디메틸 에테르를 이용한 수소 생산 기술에 대한 연구를 수행하였다 디메틸 에테르(BATE)는 안정한 화합물로서 비 활성적이고 부식성이 없으며 발암성 및 마취성이 얼어 인체에 무해한 청청 연료로서 각광을 받고 있으며 특히 기존의 LPG 인프라를 그대로 사용할 수 있는 장점 등으로 수소 스테이션 및 소형 연료전지용 수소 발생기 등에의 적용을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 이러한 응용을 위한 수소 발생기용 DME 개질 반응기의 개발을 위하여 본 반응에 대한 촉매 종류의 영향, 공간속도의 최적화, 반응 메카니즘에 따른 촉매 선정, 반응온도 등의 다양한 반웅 조건에 대한 영향을 확인하고 실제 소형 연료전지를 위한 수소공급 장치로서 적용코자 마이크로채널 반응기에 적용하여 마이크로채널 DME 개질반응기의 컴팩트한 수소공급 장치로서의 적용 가능성을 평가하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.1-6
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• 2009

Acetogen과 같은 일부 혐기성미생물은 소위 acetyl-CoA 경로에 의해 아세트산, 에탄올, 그리고 몇 가지 생화학 물질을 생산한다. 이 경로에서는 일산화탄소를 기질로 이용할 수 있다. 일산화탄소 이외에 수소가 이용될 수 있다. 즉 이들 미생물은 독립영양생물로서 이산화탄소와 태양광에너지를 이용하는 녹색식물과 비유될 수 있으며, 일산화탄소는 탄소원으로서 동시에 에너지원으로서 이용된다. 본 연구에서는 혐기성 소화액 중 아세트산을 생성하는 미생물이 존재한다고 가정하고, 일산화탄소와 수소가 주 가연성분인 합성가스를 공급하면 추가의 메탄이 생성가능성을 평가하였다. 혐기성 소화과정에서 발생되는 메탄은 주로 아세트산으로부터 만들어지므로 일산화탄소를 공급하는 경우 추가로 메탄이 생성될 것으로 추측할 수 있기 때문이다. 이를 확인하기 위하여 현재 운영중인 바이오가스 생산 설비로부터 얻은 혐기성 소화액을 생물반응조에 넣은 후, 합성가스를 순환-공급하여 가스 생산량의 변화 및 조성을 분석하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 일산화탄소만을 공급했을 때에는 이산화탄소의 생성으로 가스 생산량이 증가하였으나, 수소가 포함된 합성가스를 공급하였을 때에는 이산화탄소가 탄소원이로 소비되어 가스 저장도 내의 가스량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 가스화공정에 으해 얻어지는 합성가스는 온도와 가스 조성을 고러할 때, 바이오가스 생산을 위한 혐기성 소화조와 연계하면 소화조의 가온에 필요한 열을 공급할 수 있고 바이오가스 중 이산화탄소 농도를 낮추어 발열량을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
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• pp.124-127
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• 2000

시설원예의 궁극적인 목적은 인위적인 환경조절을 통해 주년생산과 단위면적당 생산성을 증대시키면서 품질향상을 극대화시키는 것이라 할 수 있다. 특히, 시설원예의 주년생산과 관련하여 냉ㆍ난방에너지의 절약에 관한 많은 연구가 수행되어 왔으며, 현재 많은 냉ㆍ난방장치들이 실용화되어지고 있다. 그 중에서, 여름철의 적극적인 냉방방법으로 증발냉각방식, 히터펌프, 에어컨 등이 농가에 보급되어 널리 이용되고 있으나 항상 경제성에 있어서 문제점으로 제기되고 있으며 이런 경제적인 부담을 줄이고자 냉방장치의 보조적 수단으로서 차광시스템이 널리 이용되고 있는 실정이다. (중략)

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.253-258
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• 1998

연료 전지 시스템에서의 스택은 화학 공장의 반응기에 해당한다. 화학 공장에서 반응 생성물의 생산성을 최적화하기 위해 반응기 해석이 매우 중요한 것과 마찬가지로, 연료 전지 스택의 특성을 해석하고 최적 조건으로 설계 및 운전하는 것은 필수적이다. 스택에서 전기를 생산하는 과정에서 중요한 두 가지 운전 변수는 기체의 조성과 온도이며, 이론적인 해석을 위해서는 유체의 이동시에 열전달 및 각 성분별 물질 수지식과 전기 화학 반응식이 사용될 수 있다.(중략)