Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2023.05a
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pp.16-16
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2023
기후변화로 인한 가뭄, 홍수, 녹조 등 이상기후 현상들이 본격화함에 따라 안정적인 수자원 관리의 필요성이 증가하고 있다. 특히 급변하는 환경조건 속에서도 안정적인 수자원 확보를 가능하게 하는 지하수 자원의 적극적인 활용은 기후변화대응에 있어 핵심적인 요소이다. 지하수는 하천, 호수 연안지역 등 다양한 지표의 수문환경과 연결되어 천층지권의 수문생태적 특성을 결정하기 때문에, 지속가능한 수자원 활용을 위해서는 지하수와 지표수의 상호작용에 대한 통합적인 검토가 이루어져야 한다. 하지만 긴밀하게 연계된 특성에도 불구하고 지하수와 지표수에 대한 연구는 오랜기간 개별수문환경에 대해 독립적으로 수행되어왔다. 이러한 연구경향은 저류시간이 크게 다른 지하수와 지표수의 수문적 특성뿐 아니라 개별수문환경에서 나타나는 작용들을 통합적으로 다룰 수 있는 모델의 부제에도 기인한다. 최근 비약적인 연산능력의 향상과 함께 지하수-지표수 환경을 연계한 통합수문모델(Integrated Hydrology Model)의 개발 및 활용이 이루어짐에 따라 기후변화 및 수자원 활용에 따른 수문환경변화 대한 통합적인 연구 시도가 이루어지고 있다. 본 발표에서는 최근의 통합수문모델과 다중요소 반응성 운송 모형(Multicomponent Reactive Transport Model)의 연계를 통한 물질순환 연구의 최신 동향을 소개하고(농도-유량 상관관계, 지표수계의 화학적 풍화와 이산화탄소 저감, 녹조 등), 데이터 기반 모형을 통한 통합수문모델의 연산 효율 및 정확성 향상을 위한 방법에 대해 모색하고자 한다.
이산화탄소의 배출로 인한 지구온난화와 화석연료의 고갈로 인한 에너지난은 신재생 에너지원의 필요성을 증가시켰다. 현재 국내에서는 디젤 발전기로 전력을 공급하는 울릉도 시스템을 신재생 에너지원을 계통에 연계시키는 울릉도 녹색 사업이 진행 중에 있다. 하지만 울릉도는 육지와의 거리가 멀어 계통 연계의 어렵고 신재생 에너지원의 출력 변동성으로 인한 계통운영에 어려움이 예상된다. 울릉도의 안정적인 전력 공급을 위해 Micro-Grid EMS 구축이 요구되는 상황이며 본 논문에서는 Micro-Grid EMS 구축을 위한 방안 및 방향성을 제시하고자 한다.
Park, Bong-Yong;Kim, Myung-Woong;Ahn, Jae-Seung;Kim, Min-Bae
Proceedings of the KIEE Conference
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2009.07a
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pp.547_548
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2009
전력거래소에서 전력계통 및 전력시장 운영을 위해 도입한 핵심시스템은 EMS, MOS, CBP 이다. 이 세개 시스템은 각각 고유의 기능을 가진 별도의 시스템으로 구축되었다. 우리나라의 전력시장이 발전경쟁단계에 머무르면서 당초 양방향전력시장용으로 도입된 MOS시스템이 활용되지 못함에 따라 MOS시스템의 실시간 급전기능을 활용해 전력계통 운영의 안정성 및 경제성 향상을 꾀하고자 이 세 개의 시스템을 2006년 10월부터 연계 운영하고 있다. 이를 위해 CBP입찰값을 MOS의 입찰형식으로 변환하기위한 CBP-MOS 입찰변환시스템, 실시간 수요예측을 위한 수요예측 프로그램, MOS와 EMS를 일괄적으로 연계하기 위한 연계Mode, 각 발전기 운전원들에게 발전기의 급전계획값 및 실시간 운전현황을 전송하기 위한 급전지시시스템(MX) 및 전반적인 시스템 연계운영을 종합적으로 감시하기 위한 종합감시시스템 등을 개발하여 운영하고 있다.
최근 우리나라는 유례를 찾아볼 수 없을 정도로 고령화 진행속도가 빠른 나라로 공적 연금재정과 연금제도의 지속가능성에 대한 관심이 증가하고 있는 상황이다. 따라서 사회보장제도 개혁에 성공한 국가로 잘 알려진 스웨덴 사례를 통해 사학연금제도의 유지 및 장기적 재정안정화에 시사하는 바를 찾고자 한다. 스웨덴 정부는 인구고령화에 따른 위험에 상대적으로 안전한 '명목확정기여(Notional Defined Contribution)'방식을 도입하여, 개인의 연금계좌에 연금보험료를 적립하여 수급시점에 본인이 부담한 보험료 상당액을 연금으로 돌려받을 수 있도록 운영하고 있다. 또한 경제상황이 예상 수준보다 침체되고 연금 재정수지가 악화될 경우 이와 연계하여 자동으로 연금가입자의 부담금을 높이고, 지출되는 급여액을 감소시키는 '자동재정균형장치(Automatic Balancing System)'를 도입하였다. 상기와 같이 기여와 급여를 명확하게 연계시키는 스웨덴의 명목확정기여 방식의 연금제도는 장기적 재정안정은 물론이고 안정적인 연금 급여를 제공한다고 평가되고 있다. 스웨덴은 연금개혁 후 확정기여(DC)제도로 전환하여 장기적인 제도 안정성을 추구하지만 사학연금은 확정급여(DB)제도를 유지하면서 급여수준의 하향조정과 보험료율을 점진적으로 상향시켜 재정안정성을 확보하는 것이 가장 큰 차이점이다. 스웨덴의 연금제도와 같이 공적연금의 틀을 유지하면서 사적연금의 장점을 최대로 수용한 명목확정기여 방식의 연금제도를 도입한다면 급격한 재정부담 없이 장기적으로 지속가능한 연금재정 안정화에 기여할 수 있을 것이다. 일견 스웨덴의 정치, 경제상황 및 문화적 특성 차이로 인해 스웨덴의 연금제도 방식을 획일적으로 사학연금제도에 적용하는 것은 불가능하다. 경제상황을 고려한 기여와 급여의 연계 강화를 개혁의 기본방향으로 설정한 스웨덴의 사례를 벤치마킹하여 사학연금 또한 거시경제상황과 조화를 이루는 제도개선 및 자동안정장치를 마련해 보는 것도 고려해 봄직 하다. 지속적으로 스웨덴 및 연금제도 선진 국가들의 연금개혁안을 재검토하여 사학연금제도에 현실적으로 적용할 수 있는 방안과 시사점들을 찾는 노력이 필요할 것이다.
여수 국가산업단지, 삼성전자 정전사례에서 볼 수 있듯이 대규모 정전사고는 수백억 이상의 경제적 손실이 뒤따른다. 공장 내에 자체 발전소가 있지만 매번 이런 사고가 재연되어 근본적인 해결책이 필요한 상황이다. UPS 및 디젤발전기를 사용하는 경우, 정전사고로 시 UPS DC bus전압이 일정 수준 이하로 떨어지면 발전기가 기동하여 에너지를 공급하는데 발전기의 특성에 따라 전압의 변동이 심하고 초기기동실패 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구는 연료전지와 전력저장장치의 연계를 통해 산업설비에 안정적으로 전원을 공급하고자 하는 방법에 관한 것으로 연계 제어 로직개발과 Load Leveler, Compensator, STS 등 구성요소 개발을 주요 연구 내용으로 하고 있다. 고온형 연료전지의 열적 안정성을 유지하면서 독립전원의 부하 변동에 대응하기 위한 부가 설비가 기존 제품에 추가 장착되어야 하며, 연계 제어 알고리즘의 확보를 위하여 연료전지 모델링 및 통합시스템 시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구에서는 이상과 같은 시뮬레이션 및 백업 모듈 설계 결과를 제시하고자 한다.
본 논문은 전력기기에서 문제가 되는 온도상승에 대응하여 제품 개발시 선행 해석을 통한 온도 안정성 확보와 제품 신뢰성 향상, 설계 기간 단축을 위한 방안에 대하여 서술하고 있다. 전력기기의 온도 상승을 예측하기 위한 방법으로 전자계 해석과 열유동 해석을 동시에 수행하는 연계 해석법을 제안하며, 이 해석법의 검증을 위해 기중 차단기의 통전시 온도 상승에 대한 해석을 수행하였고, 실험을 통해 이름 검증하였다.
2010년부터 민간기업인 LS산전과 한국전력공사의 공동 개발을 통하여 60MW급 ${\pm}80kV$ HVDC (High Voltage DC transmission System)전류형 HVDC시스템 알고리즘 국산화 개발을 진행하여 2012년 3월 개발을 완료하였다. 개발된 알고리즘의 성능, 안정성 및 신뢰성을 확보하기 위하여 LS산전에서 개발한 Hardware 플랫폼에 제어 알고리즘을 탑재하고 RTDS(Real Time Digital Simulator)를 통한 연계시험을 진행하여 이를 검증하였다. 본 논문에서는 개발된 HVDC 제어 알고리즘의 기능과 RTDS연계 시험결과를 소개하고자 한다.
변동비반영시장(CBP)의 장기화가 예상됨에 따라 전력거래소는 차기 도매전력시장의 운영을 위해 개발된 시장운영시스템(MOS)을 현행급전체계에 활용하는 사업을 추진하고 있다. 이를 위하여 전력거래소는 현 CBP의 비용기반 입찰자료를 MOS의 가격입찰 방식으로 등가적으로 변환하는 입찰변환시스템과 MOS-EMS 연계운영의 적정성을 감시 및 진단하는 시장운영감시시스템을 개발하였다. 또한 MOS의 실시간(5분) 급전계획이 최적으로 수립될 수 있도록 상태추정의 신뢰성 및 수요예측의 정확도를 향상시켰다. 아울러 MOS-EMS 연계운영의 안정성을 검증하기 위해 10단계에 걸친 실계통 실증시험을 성공적으로 종료하였으며, 그 결과 계통운영의 효율성 및 투명성 향상은 물론 연간 260억원 이상의 발전비용 절감효과가 발생함을 입증하였다.
Kim, Chan-Hyeok;Wang, Yong-Peel;Han, Hyeong-Ju;Kim, Woo-Ho;Rho, Dea-Seok
Proceedings of the KIEE Conference
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2015.07a
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pp.1092-1093
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2015
태양광전원이 수용가 연계하여 발전하는 경우 전원측에서 계측된 역률이 저하되는 현상이 발생 할 수 있다. 특히 전력산업구조 개편에 따라 전력공급자와 소비자 모두 전력품질과 계통의 안정성에 관심이 증대되어 계통의 역률은 중요한 부분이 되고 있다. 또한, 태양광전원 운용자들은 한전에서 제시하는 연계지점 역률 0.9이상을 만족시키도록 운용해야 하며, 연계지점의 역률의 변화에 따라 운용자의 이익에 영향을 미치므로 역률유지하기 위해 노력이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 연계되는 경우 역률이 저하되는 현상을 PSCAD/EMTDC로 이용하여 문제점을 분석하고, 태양광전원 수용가용 SVC를 개발하였다. 태양광전원용 실증시험 장치에 모의계통을 구성하여 개발한 SVC의 유효성을 입증하기 위해 특성시험을 수행하였다.
본 연구는 태양광 발전시스템을 선박에 설치하고, 동 시스템과 연계한 선박 발전시스템에 대한 해상 실증 실험을 통하여 발전 시스템의 작동, 신뢰성과 선박 복원성능 및 경제성을 평가하고, 육상으로 송전하는 계통연계형 시스템에 대한 실험을 동시에 수행하였다. 독립형 발전시스템 선내 부하에 안정적인 전원 공급이 가능하고, 태양광 발전과 선내 발전시스템간의 하이브리드 운전이 안전하여 상용화에 문제가 없으며, 계통연계형 태양광 발전 수익모델 가능성을 확인하였다. 본 시스템 설치선박은 단기간 투자비용 회수가 가능하고, 경제성이 있을 것으로 판단된다. 또한, 태양광 관련 설비에 대한 안전을 확보하기 위하여 안전기준(안)을 제시하였으며, 앞으로 다양한 용량의 발전시스템 선박에 적용이 가능할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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