• 디지털융복합연구
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• 제20권2호
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• pp.277-287
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• 2022

제로에너지 건축물(ZEB)은 건축물 자체의 에너지 자립도를 높인 건축물로서 에너지를 생산할 수 있는 신재생 요소가 필수적이며, 건물형 태양광(BIPV)이 가장 주목받고 있는 기술이다. ZEB의 설계에서 BIPV은 설계 초기에 계획되어야 하나, 초기 단계에서 BIPV 계획은 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 설계 초기 BIPV의 계획과 ZEB 자립률 검토를 위해, 3차원 설계와 빅데이터의 융·복합 설계기술인 건축물 정보통합 모델링(BIM)을 기반으로, BIM과 ZEB에 대한 이론적 고찰 및 ZEB 자립률 분석을 위한 요소를 도출하고, BIPV 에너지 생산량과 건물 에너지 소비량 산출 방법을 분석하였다. 최종적으로, 프로젝트 모델에서 에너지 자립률을 산정하고, 등급 기준을 검토함으로써, 설계 초기 ZEB의 에너지 자립률 산정에 대한 기초적인 연구 방법을 제시하였다. 이를 통해, ZEB 주체자의 의사결정을 지원함으로써 설계 생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 교육녹색환경연구
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• 제20권1호
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• pp.19-28
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• 2021

국토교통부는 신(新)기후체제 출범에 따라 건물부분의 에너지절약 및 국가 온실가스 감축목표 달성을 앞당기기 위해 제로에너지건축물 인증제를 시행하고 있다. 2014년 ZEB 조기활성화 방안을 발표 하였으며, 2016년 1월 "녹색건축물 조성 지원법"을 개정하고 제도적 기반을 마련하여 2020년부터 공공부문을 시작으로 2025년 까지 민간부문 까지 단계적 제로에너건축물을 확산시키기 위한 계획을 수립 시행중에 있다. 2020년부터 공공부분에 속하는 학교시설은 제로에너지건축물 의무대상에 포함됨에 따라 본 연구에서는 학교시설 제로에너지건축물 인증시행에 따른 에너지요소별 자립률을 분석하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.171-173
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• 2018

섬이나 고립된 지역들은 디젤 발전기를 이용하여 전력 공급을 해왔다. 발전소와 송배전설비 증설에 대한 경제적 문제와 사회적 갈등이 심하기 때문이다. 최근 이러한 비용, 사회 그리고 환경 문제로 인해 에너지 자립섬에 대한 관심이 증가하고 있다. 에너지 자립섬이란, 태양광, 풍력 등 신재생에너지와 배터리를 이용해 필요한 에너지를 스스로 생산하고 사용하는 섬을 말한다. 따라서 디젤 발전기 화석연료 사용량과 유지보수 비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 상위제어기에 해당하는 EMS(Energy Management System)를 이용해 디젤 발전기, 태양광 PCS(Power Conversion System)와 에너지저장장치(Energy Storage System: ESS)의 유기적인 운영으로 높은 에너지 자립률을 달성한 사례를 소개하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1366-1367
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• 2011

저탄소 녹생성장의 국가정책에 부응하고 친환경 하수처리장 운영관리 및 에너지 자립률 향상을 위해 신재생에너지 설비 사용과 고효율 전기설비를 적용하여 안정적 하수처리장 운영을 하고자 함.

• 교육녹색환경연구
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• 제18권4호
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• pp.58-65
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• 2019

교육시설은 '공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정'에 따라 2014년부터 '건축물에너지효율 1등급 이상'의 의무대상건축물로 지정되었으며, 동 규정에서 정의하는 공공기관 건축물에 해당되어, 2008년 9월 신·재생에너지 의무대상 건축물로 포함되었다. 또한 2019년 4월 녹색건축물 조성 지원법이 개정됨에 따라, 2020년부터 ZEB인증의 의무대상 건축물로 확정되었다. 따라서 본 연구에서는 2015년 2월부터 2019년 5월까지 "건축물에너지효율등급" 본인증을 획득한 316개의 교육시설을 대상으로 "건물에너지효율등급" 및 "신·재생에너지시스템"설치 현황을 파악하고, 에너지 소요량 및 신·재생에너지 생산량을 기준으로 에너지자립률을 분석하였다. 316개 본인증 교육시설의 "건축물에너지효율등급"에 따른 ZEB 인증등급을 추정하면 1+++ 등급 12개 시설의 경우 1곳을 제외하고 모두 ZEB 5등급 이상으로 나타났으며, 239개의 1++ 등급 시설에서 11%에 해당하는 28곳이 ZEB 5등급 수준에 도달하였다. 따라서 현 수준에서 일반 교육시설의 ZEB 인증은 무리가 있으며, 건물에너지효율 1+++등급 상향과 신·재생에너지시스템 투자가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.1038-1040
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• 2022

지속적인 지구 평균 기온 상승으로 인해 우리나라를 포함한 전 세계적으로 탄소중립을 위한 혁신이 이루어지고 있다. 본 연구는 해양수산부 '해양수산분야 2050 탄소중립 로드맵'의 기준에 따라 에너지 자립률을 극대화하고 효율을 최적화시킨 제로에너지 탄소중립 건축물을 제시한다. 태양광 발전 시스템에서, 패널의 태양 일주추적 기능을 통해 에너지 발전률을 극대화하고, 패널 하향정렬 및 딥러닝 모델을 통해 유지 보수를 용이하게 하여 성능 저하를 예방한다. 폐열을 이용한 열 회수/바이패스 환기 시스템을 통해 에너지 효율을 최적화하고, 온/습도에 가중치를 부여하여 모호했던 환기 시스템 결정 기준을 에너지 효율화에 맞게 최적화해 제시한다. 탄소중립 BEMS 기능이 내재된 앱 개발로 위의 건축물 시스템을 제어·관리한다. 본 연구를 통해 제로 에너지 건축물으로서 항만 건물의 가능성을 제고하고, 탄소중립 항만의 구현을 기대한다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.176-182
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• 2014

'폐광지역개발지원에 관한 특별법'에 의거하여 지자체들이 추진 중에 있는 경제자립형 사업은 폐광지역의 경제 활성화를 위한 한 가지 방안으로 주목을 받고 있다. 정부는 경제적 타당성 분석을 통해 지자체의 경제자립형 사업에 대한 예산 지원 유무를 결정하려고 하고 있다. 이러한 배경 하에서 본 논문은 내부수익률, 편익/비용 비율, 순현재가치의 기준을 이용하여 삼척시 경제자립형 사업의 경제적 타당성을 분석하고자 한다. 삼척시는 경제자립형 사업으로 육백산 화훼 휴양단지 조성사업과 유리조형 문화관광 테마파크 조성사업을 추진 중에 있다. 분석 결과, 육백산 화훼 휴양단지 조성사업의 순현재가치는 3,937백만원, 편익/비용 비율은 1.06, 내부수익률은 6.18%였으며, 유리조형 문화과광 테마파크 조성사업의 순현재가치는 8,311백만원, 편익/비용 비율은 1.34, 내부수익률은 9.74%로 분석되었다. 이러한 분석결과들은 각각 0, 1.0, 5.5%를 초과하므로, 3가지 경제성 판단 지표 모두 본 사업이 경제적 타당성을 확보함을 의미한다. 이러한 분석 결과는 삼척시 폐광지역 경제자립형 사업을 위한 정책결정에 있어서 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권6호
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• pp.137-151
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• 2019

This study estimated the available renewable market potential based on Levelized Cost Of Electricity and then assessed the renewable derived energy self-sufficiency for the unit of local government in South Korea. To calculate energy self-sufficiency, 1 km gridded market renewable generation and local government scale of final energy consumption data were used based on the market costs and statistics for the recent three years. The results showed that the estimated renewable market potentials were 689 TWh (Install capacity 829 GW, 128 Mtoe), which can cover 120% of power consumption. 55% of municipalities can fully replace the existing energy consumption with renewable energy generation and the surplus generation can compensate for the rest area through electricity trade. However, it was confirmed that, currently, 47% of the local governments do not fully consider all renewable energy sources such as wind, hydro and geothermal in establishing 100% renewable energy. The results of this study suggest that energy planning is decentralized, and this will greatly contribute to the establishment of power planning of local governments and close the information gap between the central government, the local governments, and the public.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권5호
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• pp.29-40
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• 2019

In response to the rapid climate change, in order to save energy in the field of buildings, the country is planning not only zero energy buildings but also zero energy cities. In the Urban Development Project, the Energy Use Plan Report is prepared and submitted by predicting the amount of energy demand at the planning stage. However, due to the activation of zero-energy buildings and the increase in the supply of new and renewable energy facilities, the energy consumption behavior of buildings in the city is changing from the previous ones. In this study, to estimate urban energy demand of Zero Energy City, building energy demand forecasts based on "Passive plans for use of energy based primary energy consumption", "Actual building energy usage data from Korea Appraisal Board" and "data from Certification of Building Energy Efficiency Rating" as well as demand forecast according to existing "Consultation about Energy Use Plan Code" were calculated and then applied to Multifunctional Administrative City 5-1 zone to compare urban total energy demand forecasts.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.363-370
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• 2013

소수력발전은 하수처리장 에너지 자립을 위한 효과적인 대안이다. 본 연구는 유량변동이 크고 유효낙차가 낮은 중소형 하수처리장(기흥레스피아) 적용을 위해 피치조절형 세미카플란(semi-kaplan) 마이크로수력발전의 적용 타당성을 평가하였다. 가변피치 semi-kaplan 수차는 유량조절을 위한 가이드베인은 생략하고 피치조절형 런너를 장착하여 기계적 결함은 줄이면서 유량변동이 큰 처리장에 특화된 기술이다. 마이크로수력발전 시스템은 설계조건(유량 0.35 $m^3/s$, 유효낙차 4.7 m)에서 90.2%의 수차효율 달성이 가능하였고 발전용량은 13.4 kW로 산정되었다. 설비가동률 74%로 가동 시 연간 약 86.8 MWh 에너지 생산을 통해 2.1%의 에너지 자립이 가능하고 이는 연간 49톤의 $CO_2$ 감축효과와 맞먹는다. 경제성 평가결과 초기 건설공사비가 200,000,000원 이하인 경우에는 내부수익률은 6.1%, 순현가는 15,539,000원, 편익-비용률은 1.08, 투자회수년은 15.5년으로 경제성이 충분한 것으로 나타났다.