• Title/Summary/Keyword: 에너지 정의

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On the Energy Conversion Efficiency of Piezoelectric Vibration Energy Harvesting Devices (압전 진동 에너지 수확 장치의 에너지 변환 효율에 대한 고찰)

  • Kim, Jae Eun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.5
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    • pp.499-505
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    • 2015
  • To properly design and assess a piezoelectric vibration energy harvester, it is necessary to consider the application of an efficiency measure of energy conversion. The energy conversion efficiency is defined in this work as the ratio of the electrical output power to the mechanical input power for a piezoelectric vibration energy harvester with an impedance-matched load resistor. While previous research works employed the electrical output power for approximate impedance-matched load resistance, this work derives an efficiency measure considering optimally matched resistance. The modified efficiency measure is validated by comparing it with finite element analysis results for piezoelectric vibration energy harvesters with three different values of the electro-mechanical coupling coefficient. New findings on the characteristics of energy conversion and conversion efficiency are also provided for the two different impedance matching methods.

Application of Enhanced Geothermal Systems for Jeju geothermal power plant (EGS 지열발전시스템을 적용한 제주 지열발전소)

  • Lee, Sang-Don
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.573-573
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    • 2009
  • 지열에너지는 지구가 생성될 당시부터 지구 내부에 존재하는 무한한 열에너지로 온실가스 배출이 적으며 태양광이나 풍력 등 다른 신재생 에너지와는 달리 일정한 에너지를 공급할 수 있는 항상성 에너지로 기저부하를 담당할 수 있다. 지열을 이용한 전력 생산은 1904년에 이탈리아 라데렐로에서 처음으로 시작되었으며, 현재까지 화산지대를 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 2001년에서 2005년 사이에 전세계 지열발전용량은 약 13% 증가하였으며, 2005년을 기준으로 약 8,933MWe의 지열발전설비가 가동 중이다. 최근 들어 지하 심부까지 시추하여 지열저장소(geothermal reservoir)를 형성하고 이를 통해 지열에너지를 생산하는 새로운 시스템인 EGS(Enhanced Geothermal Systems)가 개발됨에 따라 비화산지대에서도 지열발전소를 건설하려는 움직임이 가속화되고 있다. EGS는 지하 심부의 불투수성 결정질 암반에 존재하는 지열에너지의 경제적인 생산뿐만 아니라 물을 주입하여 생산시키는 순환 방식을 이용하여 지열에너지 획득의 매개 역할을 하는 지열수의 고갈 문제를 해결하였다. 결정질 암반에서의 지열저장소의 형성은 암반 내에 분포하는 불연속면에서 주로 발생하며, 이를 위한 압력 조건은 현지 암반의 응력 분포 특성과 암반 및 불연속면의 물성에 좌우된다. 시추공을 통해 지하 심부의 암반에 수압이 가해지면 물의 주입으로 불연속면의 마찰력이 감소하며, 이로 인해 불연속면에 전단변형이 발생하게 된다. 전단변형은 불연속면을 열린 상태로 유지시켜 지열저장소를 형성하게 된다. 불연속면의 전단 변형시 발생하는 미소 탄성파는 시추공 주변에 설치한 모니터링 장비에서 측정되며, 모니터링 장비에 의해 측정된 미소 탄성파 발생 지점의 클러스터는 지열저장소의 공간적 분포 및 규모를 추정할 수 있는 자료가 된다. 현재 EGS를 이용한 지열발전 프로젝트는 프랑스 슐츠, 스위스 바젤, 호주 하바네로에서 대표적으로 진행 중이다. 슐츠는 현재 1.5MWe의 파일럿 플랜트를 가동 중이며, 하바네로는 파일럿 플랜트 건설 단계를 진행중이다. 스위스 바젤은 지열저장소를 형성시킬 목적으로 수행된 주입시험에서 발생된 문제에 대한 기술의 신뢰성을 확보할 목적으로 잠시 중단된 상태다. 제주도는 신생대에 분출하여 형성된 대표적인 한국의 화산지형으로 지열부존 가능성이 높을 것으로 예상되는 지역이다. 따라서 폐사는 지열에너지 부존 특성을 파악하기 위한 심부 물리 탐사 및 탐사정 시추가 실시될 예정이며 궁극적으로 국내 최초의 상용화된 지열발전소 건설을 목표로 하고 있다.

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A Routing Algorithm Minimizing the Maximum used Power for Mobile Ad-hoc Networks (이동 애드혹 네트워크에서 단말의 최대 소모 에너지를 최적화라는 라우팅 방안)

  • Yu, Nam-Kyu;Kim, Kwang-Ryoul;Min, Sung-Gi
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.35 no.2
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    • pp.158-165
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    • 2008
  • In this paper, we present a MMPR (Minimizing the Maximum Used Power Routing) Algorithm in a MANET (Mobile ad hoc network) by modifying the route selection algorithm in well-known routing MANET protocol. In the previous route selection algorithms, the metric for cost function is the minimal hop which does not consider the energy status. MMPR uses the metric with used energy The node that want to know the route for some destination begins calculating the route cost function with alpha which is the maximum used energy in the known route. If the new route that contains the node whose used energy is greater than previous known alpha is known to the node that want to send a packet in some moment, the probability of selecting the new route is lower. Experimental results with MMPR show higher performance in both the maximum used energy and the number of dead nodes than that of the CMMBCR (Conditional Max-Min Battery Routing).

Assessing the accuracy of electric energy monitoring system (전기 에너지 모니터링 시스템의 신뢰성 평가 방안)

  • You, Young Hag;Leem, Choon Seong;Choi, Dae Soon
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.9 no.9
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    • pp.53-60
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    • 2018
  • In order to manage energy efficiency by analyzing the amount of energy, it would determine the nature of the factors involved in the energy utilization. Therefore, accurate measurement of the energy consumption data is an important factor in the energy management. In this study, we are aware of the importance of the data measurement, and proposes the accuracy assessment of electric energy monitoring system. According to conventional statistical methods it is proceeded as follows; i)the measurement error value would be determined by a random variable, ii) setting the confidence interval to consider the distribution of the statistic and determines the confidence level of the measurement accuracy. And using the t-distribution CDF is used to facilitate even small sample data.

An Approach of Indoor thermal Environment Control and Energy Saving Using the PMV Index (PMV지표를 이용한 공동주택의 난방제어에 따른 온열환경 및 에너지소비량 시뮬레이션)

  • Seong, Nam-Chul;Yoon, Dong-Won
    • Land and Housing Review
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    • v.1 no.1
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    • pp.19-25
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    • 2010
  • Thermal comfort provide satisfaction of thermal environment and affects productivity of occupants in residential building. However, temperature control can not provide the thermal comfort at all the time. because thermal comfort is influenced by many environmental variables such as temperature, relative humidity, air velocity, radiation temperature, activity level and clothing insulation. The purpose of this study is that predicted mean vote(PMV) index is used as control. And, Thermal comfort is evaluated both PMV control and temperature control by simulation. Each other cases were compared, in which set-point temperatures of $22^{\circ}C$ and $24^{\circ}C$ and, set-point PMV index through the respective heating season in the simulation. The results show that PMV control is better to maintain comfort state and save energy than temperature control.

Effect of Radiation Heat Transfer on the Control of Temperature Gradient in the Induction Heating Furnace for Growing Single Crystals (전자기 유도가열식 단결정 성장로의 온도 구배제어에 있어 복사열 전달의 효과)

  • Park, Tae-Yong;Shin, Yun-Ji;Ha, Minh-Tan;Bae, Si-Young;Lim, Young-Soo;Jeong, Seong-Min
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.32 no.6
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    • pp.522-527
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    • 2019
  • In order to fabricate high-quality SiC substrates for power electronic devices, various single crystal growing methods were prepared. These include the physical vapor transport (PVT) and top seeded solution growth (TSSG) methods. All the suggested SiC growth methods generally use induction-heating furnaces. The temperature distribution in this system can be easily adjusted by changing the hot-zone design. Moreover, precise temperature control in the induction-heating furnace is favorably required to grow a high-quality crystal. Therefore, in this study, we analyzed the heat transfer in these furnaces to grow SiC crystals. As the growth temperature of SiC crystals is very high, we evaluated the effect of radiation heat transfer on the temperature distribution in induction-heating furnaces. Based on our simulation results, a heat transfer strategy that controls the radiation heat transfer was suggested to obtain the optimal temperature distribution in the PVT and TSSG methods.

Multi-Line Data Gathering Scheme for Efficient Operation of a Mobile Sink in Solar-Powered Wireless Sensor Networks (태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크의 효율적 운용을 위한 멀티라인 데이터 수집 기법)

  • Lee, Seungwoo;Kang, Minjae;Son, Youngjae;Gil, Gun Wook;Cheong, Seok Hyun;Bae, Ha Neul;Noh, Dong Kun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2020.07a
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    • pp.135-138
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    • 2020
  • 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크의 도입은 기존의 고정된 위치의 싱크를 사용하는 WSN에서 발생하는, 싱크 주변 노드들과 외곽 노드들 간의 에너지 불균형 문제(에너지 핫스팟 문제)를 어느 정도 해결할 수 있게 하였다. 그러나 모바일 싱크의 에너지 제약으로 인해 싱크가 모든 노드를 방문하여 데이터를 수집할 수 없기 때문에, 앵커(또는 헤드)라고 불리는 특정 노드에서 데이터를 모으고, 모바일 싱크는 이러한 앵커 노드들만을 방문하는 방법이 널리 사용되고 있다. 최근 연구에서는 모바일 싱크가 보다 효율적으로 에너지 불균형 문제를 해결하기 위하여 모바일 싱크 이동 경로 및 앵커 노드 선정 최적화 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 영역 기반 앵커 선정 기법 및 모바일 싱크 이동 경로 선택 기법을 제안한다. 제안 기법은 각 노드가 수집하는 태양 에너지의 활용을 최대화하고, 에너지 핫스팟 문제를 완화하기 위해 두 개의 라인(영역)을 설정하고 이 라인을 따라 앵커 노드가 선정된다. 모바일 싱크는 데이터 수집을 위해 이 두 라인을 왕복 이동 경로로 택하여 라인 내의 앵커 노드를 방문한다. 실험을 통해 제안 기법이 기존 기법보다 에너지 불균형 문제가 완화되어 노드의 정전 시간이 줄어들고, 이에 따라 모바일 싱크에서 수집되는 데이터의 양이 증가하는 것을 확인하였다.

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Energy potential and feasibility of utilization for domestic forest biomass as an alternative resource (대체에너지원으로서 국내 산림바이오매스 자원의 잠재력과 이용가능성)

  • Cha, Du Song;Oh, Jae Heun;Woo, Jong Chun
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • v.20 no.1
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    • pp.110-130
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    • 2004
  • This study aims to study the definition and characteristics of forest biomass as an alternative energy and to estimate the energy potential and feasibility of forest biomass utilization in domestic. Especially, significant attention is given to woody biomass such as forest residue, thinning log, etc. due to their renewable, sustainable and abundant properties. The results were summarized as follows. The utilization of these forest biomass could play an important role to activate the forest industry and increase the public benefit functions of forest, but more attention on their utilization is required and how they can be utilize more efficiently is the new task assigned to our forestry for sustainable forest management.

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Characteristics of Coal Water Mixture for gasification process (가스화 공정 적용을 위한 CWM의 제조 특성 연구)

  • Ra, Howon;Son, Sunggun;Choi, Youngchan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.115.2-115.2
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    • 2010
  • 최근 유가 상승 및 에너지 확보, 경질 원유 생산량 및 부존량 감소로 인하여 대체 석유자원의 개발에 대한 연구 및 관심이 급증하고 있다. 기존의 연소 방식이 아닌 연료를 청정 가스로 전환하여 이용하는 가스화 기술 개발이 진행되고 있다. 석탄은 매장량이 세계적으로 풍부 할뿐만 아니라, 지역적으로도 편재되어 있지 않은 에너지원인 석탄을 활용하는 새로운 발전기술로 환경보전성이 우수하며, 효율이 기존의 발전 시스템보다 뛰어난 에너지 이용기술로 각광받는 분야이다. 석탄 슬러리는 분쇄한 석탄을 믹서를 사용하여 소량의 계면활성제를 첨가하여 제조한다. CWM 제조용 석탄은 대체로 고유수분 5%이하, 회분 10%이하의 석탄이 추천되고 있으며, 수분이나 회분량, 산소함량, 입자의 세공율이 증가할수록 고농도화에 불리한 것으로 나타나고 있다. 연료적 가치를 향상시키기 위해서는 물의 함량을 적게, 즉 석탄의 농도를 증가시키는 것이 중요하다. 일반적인 CWM 규격으로는 석탄농도 65% 이상이 바람직한 것으로 보고되고 있다. 석탄가스화에 연료로 사용되는 CWM의 연료성상 및 미립화 정도, 제조 조건 등에 따라 많은 차이가 발생한다. 본 실험에서는 1.0T/D급 습식 분류층가스화기에서 이용할 CWM의 제조를 위하여 소형 믹서를 이용하여 석탄의 농도에 따른 점도 변화와 석탄의 분쇄입자 크기에 따른 점도 변화, 계면활성제와 첨가제의 농도에 따른 점도 특성을 실험하였다.

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Theoretical Study of Hydration of Zeolite NaA (제올라이트 NaA의 수화에 관한 이론적 연구)

  • Kyoung Tai No;Mu Shik Jhon
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.23 no.6
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    • pp.374-384
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    • 1979
  • Hydration scheme and hydration energy are determined in ${\alpha}$ cage of zeolite NaA. The selectivity between Na(1) and Na(2) is determined from energy calculation. The waters in ${\alpha}$ cage form a distorted dodecahedral cage. The average binding energies of water(1), water(2) and water(3) are -29.847, -25.344 and -15.888 kcal/mole respectively. The positions of oxygens of hydrated waters are in good agreement with the X-ray data. The heat of immersion curve is also obtained. This result is in good agreement with the differential heat of sorption curve obtained from differential thermal analysis. It is concluded that theoretical method provides considerable uses in the determination and understanding of the hydration and interaction energy of zeolites sorbate binding.

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