• 멤브레인
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• 제29권6호
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• pp.314-322
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• 2019

기후변화로 인해 가속화되고 있는 충남 지역 가뭄현상에 대응하고 대산 임해산업단지의 증가하는 용수 수요를 만족하기 위해서, K-water에서는 100,000 ㎥/일 규모 역삼투 해수담수플랜트 건설 사업을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 해수담수플랜트 운영비용의 70% 이상을 담당하는 역삼투 공정 성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대한 성능 분석을 수행하였다. 대산 지역 해수 염분농도 및 수온 변화 조건에서 RO 공정의 전력소모는 2.39 ± 0.13 kWh/㎥로 나타났으며, 막여과유속과 회수율이 낮을수록 전력소모가 절감되어 연간 운영비용이 감소하였다. 주요 막 제조사별 고유량 막의 성능 비교 결과, 전량 2단 여과공정(full two pass) 기준 생산수 TDS는 평균 3.84 mg/L로 양호하였고, 전력소모는 2.22 ± 0.13 kWh/㎥ 수준으로 확인되었다. 역삼투 공정 구성을 전량 2단 여과방식에서 partial 또는 split partial 방식으로 변경함에 따라 전력소모는 최대 0.29 kWh/㎥, 막모듈 설치비용은 최대 15.6% 절감 가능할 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.504-508
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• 2008

국내산 라이밀을 이용한 바이오에탄올 생산을 위해 저온 전처리 공정을 도입하여 에탄올 생산성을 비교하였다. 라이밀의 경우 원료 특성상 증자 공정에서 점도 문제가 발생하는데, 이를 해결하기 위해 최적 전처리 조건을 탐색하였으며 이에 따른 에탄올 생산성을 비교하였다. 저온 조건과 점도 저하 효소를 사용함으로서 점도에 따른 발효 저해 현상 해결하였고 전처리 공정에 소요되는 전처리 공정비를 절감할 수 있었다. 또한 pH 조절(pH 4.5) 후 살균 처리 없이 바로 발효가 가능함을 확인할 수 있었다. 발효 초기 총당 함량은 $48{\pm}2.0\;g/L$이었으며, 발효 72시간 이후 에탄올 생성 농도는 $67.4{\pm}1.4\;g/L$, 톤당 에탄올 생산량은 410.9 L (dry base)로 효소 무첨가구보다 에탄올 농도와 톤당 수득량이 각각 15%, 20% 이상 증가하였다. 이와 같은 결과는 기존의 에탄올생산 공정과 비교하여 전처리 공정에 소요되는 시간을 30-50% 이상 줄일 수 있으며, 저온 공정에 따른 에너지 사용 절감 및 초기 시설 투자비를 줄일 수 있어 바이오에탄올 생산을 위한 대체 원료로 충분한 가능성을 보여 주었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제31권2호
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• pp.165-204
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• 2022

본 연구는 유럽지역 내 20개 연결계통국가들을 대상으로 2000년부터 2014년까지의 패널 자료를 구성하여 유럽이 2005년에 도입한 배출권거래시장을 기점으로 표본기간을 전과 후로 나누어 탄소배출량 결정요인을 이분산과 자기상관의 문제를 고려한 패널 GLS 방법으로 추정하였다. 종속변수로는 개별국가들에서의 탄소배출량이 사용되었으며, 설명변수로는 발전원별 발전량 비중, 이웃 국가들의 전력수급률, 자원보유국의 전력생산량, 발전원집중도, 산업부문에서의 1인당 총에너지 사용량, 전력가격에서의 세금, 1인당 전력 순수출량, 1인당 국토면적의 크기 등이 사용되었다. 추정결과에 의하면, 2005년을 기점으로 전과 후 모두에서 원전과 재생에너지 발전량 비중, 발전원집중도, 1인당 국토면적의 크기 등은 탄소배출량에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타난 반면 석탄 발전량 비중, 이웃 국가들의 전력수급률, 자원보유국의 전력생산량, 산업부문에서의 1인당 총에너지 사용량 등은 탄소배출량에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이외 가스 발전량 비중과 전력가격에서의 세금은 2005년 이전에 대해서만 각각 탄소배출량에 음(-)과 양(+)의 영향을 미쳤으며, 1인당 전력 순수출량은 2005년 이후에 대해서만 탄소배출량에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 저탄소 녹색성장으로의 탄소배출량 절감을 위한 거시적인 대응전략을 제시하며 전력교역시장을 고려한 중장기 전원믹스 최적화 방안과 그 역할에 대한 의미와 가치를 시사하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.209-214
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• 2017

본 연구에서는 한 칠 FTA 이후 시설포도 재배농가들이 가온시기를 늦추는 요인을 알아보기 위해 2004년부터 2016년까지 작형 변화 패널 데이터를 이용하여 분석하였다. 패널로지스틱모형에 대한 분석결과 시설포도 재배면적에 대한 추정계수는 0.0002로 10% 유의수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났고, 포도 수입량에 대한 추정계수는 1.4258로 1% 유의수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며, 지역더미에 대한 추정계수는 0.808로 5% 유의수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 이것은 재배면적이 많은 농가일수록, 포도 수입량이 증가할수록, 상대적으로 추운 중북부지역일수록 가온시기를 뒤로 미루게 될 확률이 증가하는 것으로 나타났다. 정부에서는 포도의 수입량 증가로 인한 시설포도농가의 피해를 줄이기 위해 FTA 피해보전직접지불 폐업지원을 하고 있어 시설포도농가의 피해를 다소나마 줄일 수 있지만, 이것은 궁극적인 대책이 되지는 않을 것이다. 포도 소비변화에 적절하게 대응하기 위해서는 품종 갱신, 가온비용 절감을 위한 농자재 지원, 비닐하우스 시설현대화를 통한 에너지 효율 증대 및 비용 절감 등의 다양한 지원책이 필요할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.666-671
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• 2023

국제적인 선박 배출 가스에 대한 환경 규제가 점차 강화됨에 따라 전기추진 및 하이브리드 추진선박에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 선박에 적용하기 위한 다양한 솔루션이 개발 및 적용되고 있는데 특히 전력계통의 안정화, 시스템의 효율성을 높이기 위한 방안으로 직류배전시스템이 적용되고 있다. 또한, 선박용 직류배전시스템에 대한 안전 및 성능에 대한 검증 및 시험의 중요성이 요구되고 있다. 본 연구는 직류배전 테스트베드 구축 및 직류배전(가변속 발전)시스템에 대한 성능을 검증하고 연료소모량 분석한 결과로서 선박용 직류배전에 적용되고 있는 가변속 발전시스템을 적용하였으며, 발전기에서 출력되는 전력을 정류기를 통해 직류전력으로 변환하여 시스템에 연계하고 이러한 장치들을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 개발하였다. 이러한 직류배전 시스템을 적용한 시험을 통해 최대 전압은 751.5V이고 최소전압은 731.4V가 계측되어 전압변동률은 2.7%로 3% 이내에서 안정적으로 전압이 공급되는 것을 확인하였고 부하변동에 따라 가변속 발전시스템을 적용하였을 경우 연료소모량이 기존 정속발전시스템과 비교하여 구간에 따라 최대 20%이상 연료절감이 되는 것을 시험을 통해 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권12호
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• pp.821-827
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• 2012

슬러지 공기건조장치는 외기로부터 공기를 흡입/송풍하여 이젝터(Ejector) 및 다단 사이클론(Multi-Cyclone)에서 슬러지를 건조하는 시스템이다. 즉 공기건조장치는 외기의 조건에 따라 시스템 성능 변화가 클 뿐 아니라 개루프(Open-Loop) 구조로 되어 있어 에너지 소모량이 큰 단점이 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 공기건조장치의 분리기 후단에 응축기(Condenser), 냉각기(Cooler), 압축기(Compressor)로 구성된 제습기를 장착하여 송풍-건조-제습-송풍으로 순환하는 폐루프(Closed-Loop) 공기건조 기술을 개발하였다. 기존의 공기건조와 비교하여 본 기술의 특성을 비교 분석한 결과, 본 시스템의 공기는 외기에 비하여 약 50% 이상의 에너지를 더 많이 함유하고 있었다. 또한 공기가 시스템 내에서 순환하기 때문에 슬러지 건조에 공급하는 공기의 질을 일정하게 유지할 수 있어 시스템을 안정적으로 운용할 수 있을 것으로 분석되었다. 그리고 경제성을 분석한 결과, 폐루프 공기건조장치를 이용하여 슬러지 1톤을 건조하는데 소요되는 비용은 기존의 건조장치에 비하여 약 35% 절감되는 것으로 파악되었다. 따라서 본 기술은 에너지 소모량이 적고, 일정한 품질의 공기를 송풍할 수 있어 시스템의 안정적으로 운전할 수 있는 기술로 평가된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.11-20
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• 2008

IEEE 802.16e는 고속의 이동성을 지원하는 이동단말들의 전력소모를 최소화시키기 위하여 수면 모드(sleep mode)를 정의하고 있다. 수면 모드를 적용한 MSS(Mobile Subscriber Station)들은 수면 구간 사이에 존재하는 청취(Listening) 구간 동안 BS(Base Station)으로 부터 수신할 데이터 프레임이 존재하지 않는다는 메시지를 수신하면, 자신의 수면 구간 값을 이전 수면 구간 값의 두 배로 증가시킨다. 수면 구간 값이 최대 수면 구간 값에 도달하면, 수면 구간 값을 최대 수면 구간 값으로 고정함으로써 전력사용을 억제한다. 그러나 이러한 방식은 MSS가 최소 수면 구간 값에서 시작한 후 BS로부터 수신할 데이터 프레임이 존재하여 수면 모드를 종료할 때 까지 다수의 수면 구간과 청취 구간을 반복하게 되어 스위치 온, 오프에 의한 전력 소모 증가를 야기 시킨다. 본 논문에서는 MSS의 에너지를 효과적으로 사용하기 위하여 현재 수면 모드 종료 시 사용되었던 수면 구간 값을 다음 수면 모드의 최소 수면 구간 값으로 사용하는 최소 수면 구간 결정 알고리즘을 제안한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 제안 방식과 기존 IEEE 802.16e 수면 모드 방식에 대하여 에너지 소모량 및 막힘확률에 대한 성능을 비교 평가한다. 제안하는 알고리즘은 기존 IEEE 802.16e 수면 모드 알고리즘과 비교하여 막힘확률은 동일한 성능을 보이나, 에너지 소모량은 약 30%의 절감효과를 보인다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.197-204
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• 2016

본 연구는 당화된 도토리의 전분이 미세조류(Chlorella vulgaris) 바이오매스 증식과 바이오오일 함량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실험결과 도토리의 전분은 당화 후에 81.3%가 글루코스로 전환되었다. 도토리-글루코스를 이용한 복합영양 상태에서 미세조류는 독립영양 상태보다 높은 바이오매스 증식률과 TAGs (Triacyglycerols)의 함유량을 나타내었는데, 최대 바이오매스 생산량과 TAGs의 함유량은 3 g/L의 도토리-글루코스의 농도에서 각각 12.44 g/L와 32.9%를 나타내었다. 이는 3 g/L의 도토리-글루코스 농도에서 독립영양 상태의 바이오매스 생산량과 비교하면 16.4배의 많은 양의 바이오매스를 생산하였음을 알 수 있었다. 따라서 경제성과 바이오매스의 생산량/생산률 그리고 TAGs의 함유량을 고려한다면 3 g/L의 도토리-글루코스 농도가 미세조류의 증식에 가장 효과적이였다. 본 연구의 결과는 미세조류 유래 바이오에너지의 생산 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권5호
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• pp.269-274
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• 2008

최근 임베디드 시스템의 고성능화에 따라 고해상도의 디스플레이를 채용하고 대용량 멀티미디어 데이터응용 등 다기능을 갖춘 임베디드 프로세서가 다수 발표되고 있다. 이러한 응용 중 실시간 오디오 스트리밍 같은 시간 제한적 응용을 다루어야 하는 모바일 시스템의 경우, 전력, 메모리 용량등 여러 자원이 부족한 상황에 놓이게 된다. 본 논문은 스크래치 패드 메모리에 대하여 활용도를 높이고 저전력을 구현하기 위하여 압축 기법을 스크래치 패드 메모리의 데이터 영역에 구현하였다. 무선 통신과 실시간 오디오 스트리밍에 사용하는 GDM1202 프로세서에 제안한 방법을 구현하여 측정한 결과, 압축으로 얻어진 스크래치 패드의 영역에 코드와 데이터를 추가하여 할당함으로써 13.3% 에너지 절감을 얻을 수 있었으며, 기존의 방법과 동등한 프로그램 수행 성능을 나타냈다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권1호
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• pp.35-41
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• 2012

본 논문은 수중체용 냉각 시스템에 관하여 분석하고, 수중체에 최적화된 냉각 제어 알고리즘에 관하여 연구하였다. 수중체용 대용량 추진 전동기는 동손 및 철손으로 인해 발생하는 고열로부터 전동기를 안정적으로 보호하기 위해 청수를 이용한 냉각 시스템이 사용된다. 이 냉각 시스템은 전동기의 온도를 유지하기 위해 외부 환경 및 전동기의 회전수 유지시간에 따라 해수 및 청수 펌프 RPM을 조절한다. 본 논문에서는 제안하는 냉각 시스템의 검증을 위한 시뮬레이션 프로그램을 구성하였으며, 다양한 제어 기법을 적용하여 냉각 수행 능력을 검증하였다. 그 결과 제안하는 냉각 알고리즘은 열적 안정성과 효율이 기존 냉각 알고리즘에 비해 높음을 확인하였다.