• 제목/요약/키워드: 에너지 형태

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도시, 건축형태 및 미기후로 인한 건축물군의 에너지 소비량의 관계 (The Relation of between the Architectural and Urban Form, Microclimate Factors and Buildings Energy Consumption)

  • 이건원;정윤남;문윤덕
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.923-934
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    • 2019
  • 본 연구는 도시 및 건축형태요소와 미기후가 건축물군의 에너지 사용량에 미치는 영향을 도출하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 건축물 에너지 사용량에 영향을 미치는 미시적 요소로 도시형태 및 도시조직, 건축물 형태 및 특성, 미기후 등의 요소를 중심으로 접근했다. 이러한 분석을 위해서 2017년 건축물 에너지 사용량 자료 중 서울시 내 건축물들의 8월 에너지 사용량 자료를 중심으로 분석을 수행하였다. 기상청에서 서울시 내에 설치한 23개의 AWS의 반경 500m의 미시적 요소들을 조사하여 데이터를 구축하였다. 본 연구에서는 건축물 에너지 사용량과 건축물 형태요소 외에 도시형태요소, 미기후요소 간의 관계를 분석하기 위해서 위계적 회귀분석을 이용하여 비교·분석하였다. 분석결과, 도시형태 및 도시조직 변수들은 모두는 아니었지만 대체로 건축물 에너지 사용량과 유의미한 관계를 맺고 있었다. 온도 외에 풍속, 습도 등의 미기후 변수들은 모두 건축물 에너지 사용량을 설명하는데 필요한 변수임을 도출했다.

유연소재 천 기반의 슈퍼캐패시터 저장체의 전기화학적 성능 향상

  • 윤태광;오민섭;;현승민;한승민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.697-698
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    • 2013
  • 최근에 유연한 성질을 갖는 전자기기들의 수요가 증가하면서, 그에 따라서 유연 전자기기를 뒷받침 해줄 수 있는 에너지 저장체의 유연한 성질도 중요성이 점점 부각되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 유연한 에너지 저장체의 많은 연구들이 유연한 금속 박막이나 특수 공정처리가 필요한 고분자를 이용하고 있으나, 대부분의 유연 에너지 소자들은 에너지 저장체의 성능에 비해 고온과 산 약품과 같은 환경이 필요하며, 비용과 시간이 많이 소모되고 있다. 그에 반해 섬유는 앞에서와 같이 특수 공정 처리가 따로 필요하지 않으며 상온에서도 손 쉽게 이용 가능하며, 신축성이 뛰어난 장점이 있기 때문에 효율적, 비용적으로 유연한 에너지 저장체에 유리한 소재이다. 몸에 해로운 산과 같은 약품처리의 필요도 없으며, 용매를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 용매를 이용한 도포 방법을 사용하면 다양한 물질을 폭넓게 적용 가능하다. 그리고 적용 분야에 맞춰서 섬유의 종류를 조절하면 다양한 성질을 갖는 천 기반의 에너지 저장체가 형성되며, 면 섬유가 수소 결합과 높은 반데르 발스 결합에 의해 탄소나노튜브와 결합하여 높은 에너지 밀도를 갖는 에너지 저장체를 형성하는 것을 분석한 논문들도 보고되고 있다. 면 섬유의 특수한 성질을 이용하여 에너지 저장체를 제작하고 이를 확인하기 위해서 일반 합성 섬유인 polyester와 면 섬유를 비교 제작하였으며, 용매의 형태로 손쉽게 도포 가능한 물질은 탄소 계열의 활물질들이며, 탄소 나노 튜브나 그래핀 등이 분산된 용액을 이용해 천에 도포 가능하다. 탄소 계열의 활물질들은 대표적인 슈퍼캐패시터 물질이며, 천에 도포를 함으로써 천 기반의 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 일반 합성 섬유 polyester와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량(Maximum specific capacitance)이 53.6 F/g으로 나타났으며, 면 섬유와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량이 122.1 F/g으로 나타났다. 따라서 면 섬유에서 높은 에너지 저장 능력을 보이는 것을 실험적으로 확인하였으며, 에너지 저장 능력이 뛰어난 면 섬유를 다음 전극 디자인에서도 일률적으로 적용하였다. 슈도캐패시터의 대표적 물질인 금속 산화물인 망간 산화물(MnO2)을 3전극 도금 시스템을 이용하여 에너지 축전 용량과 에너지 밀도를 올리는 전극을 제작하였다. 특히 망간 산화물의 형태는 표면적을 극대화하기 위해서 평균 지름은 200~300 nm 정도 되는 나노 입자의 형태로 제작하였다. 그 결과, 확연하게 에너지 축전 용량이 향상되었으며, 최대 에너지 축전 용량은 282.0 F/g, 에너지전력 밀도는 14.2 Wh/kg으로 나타나서 금속 산화물의 형태가 주는 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 나노 입자의 형태로 제작된 금속 산화물은 문제점이 발생하였다. 금속 산화물의 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 전기 전도성에 비례해서 전력 밀도의 값이 표현되는데, 전기 전도성이 급격히 감소하기 때문에 전력 밀도도 급격한 감소가 나타난다. 다음과 같이 전기 전도성 물질을 첨가하는 방법은 추가의 공정이 필요한 단점이 있지만 오직 기계적인 인장응력만을 가해서 에너지 밀도와 전력 밀도를 증가시키는 전극을 제작하였다. 인장응력을 섬유 기반의 전극에 가했을 시에 가닥들간의 접촉 증가와 CNT가 정렬되면서 특정 변형률(strain) 이전에서는 전기 전도성이 최대 50% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 선행 연구에서 보고되었다. 이를 이용해서 전기 전도성과 직결되는 전력 밀도의 양도 증가시키고 에너지 밀도의 증가 여부까지 확인한 결과 인장을 가하기 전 면 섬유의 전력 밀도와 에너지 밀도는 6.4 kW/kg and 6.1 Wh/kg으로 나타났으나 30% 변형 인장 후에는11.4 kW/kg과 7.1 Wh/kg으로 나타났다. 그리고 망간 산화물을 첨가한 전극 역시 4.9 kW/kg과 14.2 Wh/kg으로 나타났었으나 인장 이후 전력 밀도는 14.2 kW/kg, 에너지 밀도는 17.6 Wh/kg으로 확연하게 증가한 것을 확인하였다.

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바이오 에너지

  • 이상기
    • 미생물과산업
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    • 제14권3호
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    • pp.33-36
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    • 1988
  • 대체에너지를 개발하고자 할때 반드시 고려햐야 할 사항으로는 새롭게 개발된 대체에너지가 산업의 석유의존도를 낮출 수 았어야 하고, 환경을 오염시키지 않으며, 공급이 안정되고 필요에 따라서는 언제라도 재생이 가능해야 한다. 이러한 제 조건을 충족시킬 수 있는 대체에너지로서 가장 유망한 것이 무한한 태양에너지를 생물학적 전환방법을 통해 연료화할 수 있는 바이오에너지이다. 바이오에너지란 광합성을 통해 형성된 바이오매스를 생물학적인 시스템을 이용하여 여러가지의 에너지형태로 전환시킨 것이다. 바이오매스의 생물학적 전환과정에서 가장 중요한 역할을 담당하는 것이 생태계에 널리 분포하고 있는 미생물이며 이들 미생물의 독특한 물질대사와 환경조건에 따라 다양한 형태의 바이오에너지가 얻어지는 것이다.

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에너지에 대한 초등학생들의 개념 탐색 (An Investigation of Elementary School Students' Conception on Energy)

  • 임수민;윤회정;방담이
    • 과학교육연구지
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    • 제43권3호
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    • pp.284-299
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 2015 개정 과학과 교육과정의 통합주제인 '에너지와 생활'에서 다루는 에너지 개념에 대한 초등학생들의 개념을 파악하는 것이다. 이를 위하여 에너지와 관련된 연상개념, 에너지 형태에 대한 인식, 에너지 전환, 동식물의 에너지 사용에 대한 이해를 파악하기 위한 검사 도구를 개발하였다. 서울 소재 초등학교 6학년 학생 92명을 대상으로 한 검사결과를 서술통계, 클라우드, 언어네트워크 분석법을 활용하여 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 학생들은 에너지 관련 연상개념에 대해서는 전기, 에너지 형태에 대해서는 전기에너지를 가장 높은 비율로 응답하였다. 또한, 일상생활에 사용하는 에너지 개념과 과학적인 개념이 혼재되어 있는 것으로 나타났다. 에너지 전환의 이해는 개념 발달의 위계에 따라 에너지 형태에 대한 인식과 높은 관련성을 보였다. 마지막으로 동식물이 에너지를 얻는 방식에 대해서는 기초적인 개념 구조가 갖추어져 있었으나 개념의 오류 및 결손이 나타났다. 이 연구의 결과로부터 초등학교 과학과 교육과정에 새롭게 도입되는 통합주제인 '에너지와 생활'의 지도를 위한 교수학적 시사점을 논의하였다.

주택점유형태별 주택에너지의 소비 및 절약의식에 관한 연구 (A Study on the Housing Energy's Consumption and Saving Consciousness on the Housing Tenure)

  • 권치흥;유정현
    • 토지주택연구
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    • 제4권4호
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    • pp.395-406
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    • 2013
  • 본 연구는 주택점유형태별 주택에너지의 소비 및 절약의식, 사용형태와 향후 주택에너지 절감을 위한 정책방향을 파악하고자 한다. 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 점유형태별로 평균값의 차이가 존재하는 것으로 나타났다. 둘째, 자가, 민간 임대 및 공공임대 거주자는 에너지 소비 및 절약의식을 잘 실천하고 있었다. 셋째, 에너지절약행위항목에서 자가주택과 임대주택거주자의 행위에 있어서는 행동의 차이가 존재하였다. 마지막으로 향후 정책방향은 소비자 중심의 인센티브 방안이 더 효율적이고 효과적으로 활용될 것이다.

SiC 다이오드를 이용한 원자로내 고준위 방사선 측정에 관한 연구 (A study on a high level radiation dosimetry for reactor)

  • 이승민;이흥호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2622-2624
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    • 2004
  • 본 논문은 원자력 발전소의 원자로 내 고준위 방사선 환경에서의 방사선량 측정에 SiC 다이오드를 이용하여 발생하는 펄스를 관측, 방사선량을 측정하는 기술에 대한 연구이다. 일반적으로 고준위 방사선 환경에서는 방사선측정 센서가 높은 방사선 에너지로 인해 손상되기 쉽다. 이러한 이유로 고준위 방사선 환경에서 내성이 강한 SiC 다이오드를 사용하였다. 방사선 입자를 하나의 에너지로 취급하면 방사선 입자가 센서로 입사하는 경우, 센서에는 방사선 에너지에 따라 약한 에너지가 유기된다. 유기된 에너지는 센서에서 전류의 형대로 출력되면, 이 전류를 신호처리하면 펄스의 형태로 성형이 가능하다. 시간당 성형된 펄스 수는 센서가 받은 방사선량에 비례하며 방사선이 많은 곳에서는 직류의 형태가 된다. 본 논문에서는 약한 전류형태로 출력되는 신호를 성형하여 디지털 신호처리를 하기 위한 펄스 형태로 성형하는데, 필요한 일련의 기술적인 사항에 관하여 연구하였다.

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온실내 잉여 태양에너지 산정(II) (Estimation of Surplus Solar Energy in Greenhouse (II))

  • 서원명;배용한;유영선;이성현;김현태;김영주;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.83-92
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    • 2011
  • 본 연구는 주간에 온실 내에서 환기로 인하여 배출되는 잉여 태양에너지를 축열할 적정 축열 시스템 설계의 기초자료를 제공할 목적으로 확보한 표준기상년(TMY; Typical Meteorological Year) 데이터를 이용하여 주요 온실 형태별로 잉여 태양에너지를 분석하였다. 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 07-자동화-1형 및 08-자동화-1형의 경우, 온실형태에 관계없이 매우 유사한 열수지 경향을 보였다. 즉, 잉여 태양에너지가 차지하는 비율은 온실 형태별로 각각 약 20.0~29.0% 및 20.0~29.0% 정도로 나타났다. 그리고 소요 난방에너지를 온실 형태별로 각각 약 54.0~225.0% 및 53.0~218.0% 정도 보충할 수 있을 것으로 나타났다. 07-단동-1형과 07-단동-3형의 경우도 온실형태에 관계없이 매우 유사한 열수지 경향을 보였다. 즉, 잉여태양에너지가 차지하는 비율은 온실 형태별로 각각 약 20.0~26.0% 및 21.0~27.0% 정도로 나타났다. 그리고 소요 난방에너지를 온실 형태별로 각각 약 57.0~211.0% 및 62.0~228.0% 정도 보충할 수 있는 량이다. 그리고 온실형태에 관계없이 대관령 및 수원지역을 제외하면 나머지 지역은 잉여 태양에너지만으로도 난방에너지를 충당할 수 있음을 알 수 있었다.

바이오에너지 기술의 현황과 전망 (Current Aspects and Future Prospects on Bioenergy R&D)

  • 이진석;박태현
    • 신재생에너지
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    • 제2권1호
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    • pp.14-20
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    • 2006
  • 본고에서는 고유가에 대한 대응 효과가 높아 주목을 받고 있는 바이오에너지 기술의 개발 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 바이오에너지는 열 또는 전기를 생산하는 여타의 신재생에너지원과는 달리 에너지의 장기 저장이 가능한 연료의 형태로 생산 가능하다는 장점이 있다. 바이오에너지 생산에 사용되는 원료인 바이오매스에는 유기성 폐기물, 농임산 부산물과 에너지 작물 등이 있으며 이들로부터 에너지를 생산하는데 적용되는 기술도 열화학적 기술과 생물학적 전환 기술이 있다. 적용된 기술에 따라 생산된 바이오에너지는 열, 전기뿐만 아니라 수송용 대체연료 등의 형태로 활용된다. 이러한 바이오에너지기술 중 일부는 상용화 되어 실제 보급 중에 있으며 다른 기술들은 보다 미래 기술로 개발 중에 있다. 국내외에서 상용되었거나 개발 중인 주요 바이오에너지 기술의 R&D 현황 및 전망에 대해 요약하였다.

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부유식 브릿지형 수평축 조류발전 시스템 및 동향

  • 고재하
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.87.1-87.1
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    • 2015
  • 우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 특히 진도 울돌목, 장죽수도, 맹골수도, 완도 횡간수도 등 서남해안에 조류에너지 여건이 좋은 상태이다. 조류발전시스템은 물속에 잠겨서 동작하는 형태이므로, 대형 고정 설비가 요구되어 높은 부대비용 발생과 이상유무 발생시 유지보수가 어려운 문제가 있다. 이를 위해 설비 및 설치비용을 줄이는 부유식 형태와 유지보수가 용이한 구조 설계를 적용한 실용적인 조류발전시스템 개발하며, 주요 적용처로 관심이 높아져 가는 에너지자립섬 적용을 목표로 섬내 전기 수요에 부합되는 15 kW급 조류발전을 공급하고자 하며, 이외 다양한 해양에너지를 활용한 에너지 자립화 방향을 제시하고자 한다.

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에너지 최소화 기반 능동형태 모델을 이용한 입술 윤곽선 추출 (Lip Contour Extraction Using Active Shape Model Based on Energy Minimization)

  • 장경식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.1891-1896
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    • 2006
  • 이 논문에서는 능동형태 모델을 개선하여 입술의 형태를 효과적으로 추출하는 방법을 제안하였다. 입술의 형태변형은 능동형태 모델에 기반을 둔 통계적 형태 변형 모델을 사용하여 표현하였다. 능동형태 모델에서 각 점은 지엽적인 정보인 프로파일을 기반으로 독립적으로 이동하기 때문에 많은 오류가 발생할 수 있다. 전역적인 정보를 사용하기 위하여 이 논문에서는 능동윤곽선 모델에서 사용하는 것과 유사한 에너지 함수를 정의하고 전체 에너지가 최소화되는 위치로 점들이 이동하게 하였다. Tulip 1 데이터 베이스에 있는 입술 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안한 방법이 기존 방법보다 실제 형태에 가깝게 입술을 추출하였다.