• 월간 기계설비
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• s.239
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• pp.52-60
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• 2010

에너지 다소비 시설인 하수처리시설이 녹색기술을 도입해 에너지 사용량은 줄이고 청정에너지를 생산하는 에너지 독립시설로 탈바꿈한다. 환경부는 최근 하수처리시설에 고효율 에너지 설비 재생에너지이용 설비 등을 설치해 2030년까지 3단계에 걸쳐 에너지자립율 50% 달성 등의 내용을 골자로 하는 '하수처리시설 에너지자립화 기본계획'을 확정 발표했다. 환경부에 따르면 하수처리시설은 하수처리 과정에서 소화가스, 소수력, 하수열 등을 이용할 수 있을 뿐만아니라 하수처리시설물의 넓은 부지를 활용한 태양광 풍력발전이 가능하다는 것. 이에 따라 환경부는 올해부터 소화가스, 소수력발전, 에너지절감 설비, 태양광 풍력발전설비를 도입해 에너지 자립율을 2015년 18%에 이어 2020년 30%, 2030년 50%까지 끌어올린다는 방침이다. 본지는 지난호에 이어 이번호를 끝으로 연재를 마친다.

• 월간 기계설비
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• s.238
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• pp.36-46
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• 2010

에너지 다소비 시설인 하수처리시설이 녹색기술을 도입해 에너지 사용량은 줄이고 청정에너지를 생산하는 에너지 독립시설로 탈바꿈한다. 환경부는 최근 하수처리시설에 고효율 에너지 설비 재생에너지이용 설비 등을 설치해 2030년까지 3단계에 걸쳐 에너지자립을 50% 달성 등의 내용을 골자로 하는 '하수처리시설 에너지자립화 기본계획'을 확정 발표했다. 환경부에 따르면 하수처리시설은 하수처리 과정에서 소화가스, 소수력, 하수열 등을 이용할 수 있을 뿐만 아니라 하수처리시설물의 넓은 부지를 활용한 태양광 풍력발전이 가능하다는 것. 이에 따라 환경부는 올해부터 소화가스, 소수력발전, 에너지절감 설비, 태양광 풍력발전설비를 도입해 에너지 자립율을 2015년 18%에 이어 2020년 30%, 2030년 50%까지 끌어올린다는 방침이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.620-620
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• 2012

에너지 다소비원인 공공하수처리시설은 기후협약에 따른 온실가스 저감시설로서의 그 역할이 증대되고 있다. 환경부는 '하수처리시설 에너지 자립화 계획'을 통해 2015년까지 에너지 자립율 18%를 목표로 하고 있으며, 이를 위해서는 신재생에너지를 이용한 능동적 에너지 생산이 필요하다. 소수력발전은 공급 안정성이 우수하고 소수력발전은 일정한 처리수가 방류되는 하수처리장에 적용되었을 때 그 가동율은 하천에서의 소수력발전에 비하여 우수하다고 알려져 있으며, 향후 하수처리장에 널리 보급될 수 있는 청정에너지원이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 기흥 레스피아에서 처리되는 하수를 이용한 소수력발전이 검토되었다. 최근 5년간 방류량 자료를 살펴보면 기흥 레스피아의 일평균 실제 처리량은 약 $30,000m^3/day$로 나타났으며, 우수 유입과 물 사용량이 증가하는 여름 및 가을에 처리량이 증가하였다. 설계유량은 유량변화에 따른 누적 확률밀도와 유량지속곡선에 근거해 산정하였으며, 시간빈도(T)로 보았을 때 26%의 유량이 지속되는 $0.35m^3/s$를 설계유량으로 선정하였다(그림 1). 또한 이를 기반으로 성능특성을 분석한 결과, 단위낙차당 수차발전기의 용량은 2.4kW이며, 시스템 가동율은 74%, 그리고 연 전력생산량은 16.6MWh로 나타났다(그림 2).

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.27 no.2
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• pp.223-232
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• 2013

In this study, carbon emissions and energy consumption were evaluated to establish a design strategy which has low energy consumption and carbon emission production, by using life cycle energy (LCE) and life cycle $CO_2(LCCO_2)$ calculation methods in life cycle management(LCM) tools. After improvement design projects, the energy consumption and $CO_2$ emission were calculated and compared in three sewage treatment plants (STPs), which are A STP, B STP, and C STP. The reduction of carbon emissions was 28,020.1 ton $CO_{2-}e/yr$, 37,399.6 ton $CO_{2-}e/yr$ and 8,788.3 ton $CO_{2-}e/yr$, respectively. Production of energy was 792 TOE/yr, 1,235 TOE/yr and 1,023 TOE/yr, respectively. As a result, the estimation of energy and energy self-sufficiency was 5.1 %, 14.5 % and 23.5 %, respectively. The result of this study shows the LCM can be contributed to establish strategy for energy and carbon emission reduction in sewage treatment plants.

• KIEAE Journal
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• v.11 no.6
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• pp.133-138
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• 2011

This paper presents energy self-sufficiency simulated in municipal wastewater treatment plants (WWTPs) by adopting solar energy production systems that were simulated by varying azimuth and super-hydrophilic coating on the surface of photovoltaic (PV). Relative to the national average energy consumption in WWTPs, the employment of 100 kW PV system was simulated to achieve 2.75% of energy self-sufficiency. The simulated results suggested that the installation of PVs toward South or Southwest would produce the highest energy self-sufficiency in WWTPs. When super-hydrophilic coating was employed in the conventional PV, 5% of additional solar energy production was achievable as compared to uncoated conventional PV. When 100 kW of PV system was installed in a future test-bed site, Kihyeung Respia WWTP located in Yongin, South Korea, the energy self-sufficiency by solar power was simulated to be 1.77%. The simulated solar power production by azimuth and super-hydrophilic coating will be useful reference for practitioners in designing the solar PV systems in the WWTPs.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.291-296
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• 2011

This paper presents energy self-sufficiency simulated in municipal wastewater treatment plants (WWTPs) by adopting solar energy production systems that vary with installation conditions. Relative to the national average energy consumption in WWTPs, the employment of 100 kW photovoltaics (PVs) was simulated to achieve 2.75% of energy self-sufficiency. The simulated results suggested that the installation of PVs toward South or South west would produce the highest energy self-sufficiency in WWTPs. When super-hydrophilic coating was employed in the conventional PVs, 5% of additional solar energy production was achievable as compared to uncoated conventional PVs. When 100 kW of PVs were installed in a future test-bed site, Kihyeung Respida located in Yougin, Sourth Korea, the energy self-sufficiency by solar energy was simulated to be 1.77% (2010). The simulated energy self-sufficiency by azimuth(direction) will be useful reference for practitioners in designing the solar PV systems in the WWTPs.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.396-396
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• 2023

기후 위기에 대한 대응으로 현재 많은 국가에서 2050년 탄소중립을 목표로 하고 있으며, 우리나라도 2050년까지 탄소중립을 선언하고 다양한 부문의 배출 절감 계획을 내세웠다. 현재 건물 부문에서는 2050년의 목표배출량을 6.2 백만톤 CO2eq으로 설정하고 관련 정책적 수단을 검토 중이지만 달성 방안 등에 대해서는 구체적으로 제시하지 못하고 있다. 본 연구에서는 국내 건물 부문의 이산화탄소의 배출량 산정 모델을 개발하여, 2050년까지 이산화탄소 배출 저감 시나리오를 시뮬레이션하였다. 이를 토대로 국내의 건물 부문 탄소중립 가능성을 검토한 통합 시나리오를 제시하고, 향후 정책 및 기술 개발의 방향성을 제시한다. 탄소배출량 산정모델은 연면적 예측 및 사용 에너지의 원단위 환산, 탄소배출계수 등을 고려해 개발하였고, 이를 활용하여 4가지 탄소배출 시나리오를 분석하였다. 먼저 현재 정책 기반 탄소 배출 시나리오는 탄소중립에 이르지 못하여 더 강화된 시나리오의 필요성을 보여준다. 신규 건물을 대상으로 한 제로 에너지화 제도 기반 시나리오는 전체 탄소배출량에 큰 기여를 하지 못하며, 기존 건물 대상의 그린 리모델링 제도 기반 시나리오에서는 10년 이상 건물에 50% 이상의 높은 에너지 효율 개선을 시행해야 한다는 결과를 도출하였다. 또한 전기화 시나리오에서는 화석연료와 전력의 탄소배출계수를 비교하여 적절한 에너지 전환 시점을 계산하였다. 그 결과, 건물 부문에서 2050년까지 탄소배출량 감축 목표 달성을 위해 신축 건물의 에너지 자립율 100%, 에너지 전환 계획과 연동한 건물의 전기화, 그리고 그린리모델링을 통한 효율 개선 기준을 47% 이상 달성하는 조건을 만족해야 한다는 결과를 얻었다. 이 연구는 도전적인 온실가스 감축 마련의 필요성을 제시하였으며, 탄소중립 가능성을 제시하여 실질적인 감축정책에 기여할 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1996.10b
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• pp.85-90
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• 1996

석탄 직접연소의 신기술인 Cyclone 연소기술은 환경오염저감 기술증의 하나로서, 고온 연소로 인해 회분이 연소실 내부에서 용융, 제거된 후 고온의 청정연소가스만 보일러로 유입된다. 또한 연소기의 fuel-rich 연소조건하에서 생성된 고온의 불완전연소가스는 보일러 입구에서 충분한 재연소공기를 공급함으로서 완전연소시킬 수 있으므로 적은 시설투자 비용으로 기존 오일이나 가스용 보일러를 석탄용으로 전환이 용이할 뿐만 아니라 이러한 다단 연소방식을 채택하여 NOx 제어도 가능하다는 이점이 있다. Cyclone 연소기술의 개발은 석탄의 청정연소 뿐만 아니라 그 기술을 토대로 석탄가스화, MHD 발전, 가연성 폐기물 소각등에도 활용할 수 있다. 따라서 국내 기술자립을 위해 실험용 Cyclone 연소기를 설계, 제작 및 연소실험을 수행한 결과, Peco-semi탄을 연료로 공급량 약 30 kg/hr, 공기비 약 1.0 일 때 탄소전환율은 약 95% 이며 회분제거율은 약 70%임을 확인할 수 있었다.

• KIEAE Journal
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• v.16 no.3
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• pp.113-119
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• 2016

Purpose: In this study, we evaluate the annual energy performance of the detached house which was designed with the aim of zero energy. Method: The experimental house which was constructed in Gonju Chungnam in 2013, is the single family detached house of light weight wood frame with $100m^2$ of heating area. Thermal transmittance of roof (by ISO 10211) and building external walls are designed as $0.10W/m^2K$ and $0.14W/m^2$ respectively and low-e coating vacuum window glazing with PVC frame was installed. Also grid connected PV system and natural-circulation solar water heater was applied and 6kWp capacity of photovoltaic module was installed in pitched roof and $5m^2$ of solar collector in vertical wall facing the south. We analyzed the 2014 annual data of the detached house in which residents were actually living, measured though web-based remote monitoring system. Result: First, as a result, total annual energy consumption and energy production (PV generation and solar hot water) are 7,919kWh and 7,689kWh respectively and the rate of energy independence is 97.1% which is almost close to the zero energy. Second, plug load and hot water of energy consumption by category showed the highest numbers each with 33% and 31%, with following space heating 24%, electric cooker 8%, lighting 3% in order. Hot water supply is relatively higher than space heating because high insulation makes it decreased.

• Journal of Energy Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.79-84
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• 2020

In order to reduce greenhouse gas by 30% compared to BAU in 2020, research and development of zero-energy building construction technology for reducing greenhouse gas emissions in the construction industry is being conducted. With the recent implementation of the policy as mandatory through the establishment and commercialization of the zero energy building base, the government should devise measures to support and expand technology through the identification of the current status of the zero-energy building incentive system and the erasure of the erasure. In order to implement zero-energy buildings, excessive construction costs are presented as a major issue in revitalizing the supply of new and renewable energy to enhance Passive (energy efficiency grade of 1++) and achieve self sufficiency of energy (20% or higher). In this paper, the major problems and solutions for zero-energy building identification were presented in order to activate the dissemination of zero-energy buildings, and the recent policy changes resulting from the mandatory use of zero-energy buildings were analyzed.