• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.534-545
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• 2011

This paper describes the evaluation of kinetic parameters for pyrolysis and carbon char oxidation of residual oil. The non-isothermal pyrolysis of residual oil was carried out with TGA (Thermo-Gravimetric Analyzer) at heating rate of 2, 5, 10 and $20^{\circ}C/min$ up to $800^{\circ}C$ under N2 atmosphere. The first order and nth order pyrolysis models were used to fit the experimental data, and the nth order model was turned out to follow the experimental data more precisely than the first order model. For carbon char oxidation experiment, TGA and four heating rates used in pyrolysis experiment were also adapted. The kinetic parameters for the residual carbon char particle were obtained with three char oxidation model, that is, volume reaction, grain and random pore model. Among them, the random pore model described the char oxidation behaviour quite well, compared to other two models. The non-linear regression method was used to obtain kinetic parameters for both pyrolysis and carbon char oxidation of residual oil.

• 한국안전학회지
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• 제24권3호
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• pp.54-58
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• 2009

화석연료의 고갈과 환경문제로 인해 대체에너지 개발의 필요성이 대두되고 있다. 이에 거론되고 있는 대체에너지 중에서 물로부터 수소를 생산하는 기술은 탄소발생이 없는 매우 장래가 유망한 기술이다. IS 열화학적 물분해 공정은 거론되는 방법 중 매우 유망한 기술로 에너지원으로 900$^{\circ}C$ 이상의 열을 공급할 수 있는 고온가스냉각로(HTGR)를 시용하여 매우 능률적으로 수소를 생산할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 IS공정 의 초기사건을 도출하기 위해 주논리도(MLD)방법이 사용되어 화학물질의 유출을 야기할 수 있는 초기사건 9가지가 도출되었다. 또한 도출된 9가지 초기사건 중 6가지를 선정, 사건수목을 이용하여 정량화하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.106-106
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• 2011

소수력은 온실가스 배출량이 적은 친환경 청정에너지원이면서 지역의 분산전원에 기여할 수 있는 유용한 자원으로 평가되고 있다. 이러한 여건은 소수력발전 사업이 전력의 smart grid 구축 효과로 인해 가장 큰 효율성을 달성할 수 있을 것으로 기대된다. 국내 소수력발전은 1500Mw의 부존량을 가진 것으로 평가되고 있으나 계절적 편중으로 인한 가동률 부족, 경제성 부족 등으로 활발한 보급이 이루어지지 않고 있다. 특히 신재생에너지 확대 전략에도 불구하고 지원금 등 경제적 인센티브 부족으로 인해 민간부문의 참여는 상당히 저조하다. 그럼에도 불구하고 수력에너지는 환경친화적이고 잠재성이 큰 신재생에너지로 온실가스 저감과 에너지 확보에 기여할 수 있다. 특히 수력에너지는 민간투자의 어려움이 존재하므로 정부의 장기적인 기술개발투자 및 효율성 확대 정책이 중요하다. 본 연구에서는 소수력 확대의 경제 환경적 효과를 평가해보기 위해 연산일반균형모형 (CGE :Computable General Equilibrium Model)을 구축한다. 본 연구는 다음과 같이 수행되었다. 첫째, 수력발전부문과 수도사업을 구분하고 사회회계행렬을 작성하였으며, 전력부문에서 수력발전을 포함한 다단계 생산구조를 가정하였다. 둘째, 일반균형모형 방정식 체계를 작성하고 모형의 파라미터 추정 등 보정(Calibration) 작업을 수행하였다. 셋째, 국가 중기 온실가스저감 시나리오를 적용한 전망을 수행하고 소수력 확대(투자지원) 시나리오를 구축한다. 본 연구는 저감수단으로 탄소세를 부과하였다. 끝으로, 소수력 발전 보급 확대의 경제적, 환경적 파급효과를 계산하였다. 분석결과, 소수력 발전 잠재 성장을 반영한 수력에너지 비중은 약 2020년에 약 4.5% 까지 증가하는 것으로 나타났다. 이로 인한 온실가스 저감 기여분은 약 3%에 이르는 것으로 계산 되었다. 또한 수도사업과 비에너지 제조업의 산업비중은 증가하였다. 이러한 결과는 소수력 발전 확대가 화석연료 대체를 통한 지속가능한 에너지 수요에 기여하고 지역개발과 물산업 발전 등 경제적 파급효과 등을 유발할 수 있음을 시사한다. 또한 본 연구에서 고려하지 못한 소수력 기술 개발은 에너지 대체 촉진으로 인한 온실가스 저감과 녹색성장에 기여할 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.238-239
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• 2010

주거 상업용 건물에 있어 최근 TV, LED 조명, 컴퓨터, IT 기기들과 같은 직류를 사용하는 부하가 점차 증가함에 따라 기존의 교류 배전 기반의 건물 전력구조에서 에너지절감을 위한 하나의 방안으로 직류기반의 건물 배전구조에 대한 도입에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 또한 직류 형태의 전원인 태양광 발전, 연료전지 등의 신재생 에너지와 가정 및 전기자동차용 배터리의 등장은 직류 기반 전력구조가 가지는 강점을 더욱 부각시키고 있다. 직류 배전 시스템은 기존 교류 배전에서 직류부하를 위한 다중의 전력 변환 과정을 최소화함으로서 전원 및 부하에서 소모되는 에너지를 절감하여 전력시장 내 전체적인 탄소배출량 저감에 기여할 수 있을 것으로 고려되어지고 있다. 이는 직류배전 시스템의 에너지 저감 효용성 이외 기존 교류배전 대비 부하단 부품 수의 감소에 따른 신뢰성 향상 및 가격 저감, 무효전력 고려사항의 제거 등 많은 장점을 가지기 때문이다. 본 논문에서는 소용량 건물에 직류배전 구조가 도입될 경우 실현 가능성이 높은 대표적 직류 배전 구조들을 Functional Modeling 기법을 통해 모델링하며, 시뮬레이션을 통해 기존의 교류 배전 건물과 함께 각각의 전력계 구조에 대한 효율 및 장단점들을 정성적으로 비교하고, 구현에 필요한 고려사항들을 제시한다.

• 유기물자원화
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• 제16권3호
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• pp.65-74
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• 2008

본 연구에서는 서로다른 4지역의 도시 생활 쓰레기의 성상 및 물리 화학적 조성을 조사 하였다. 생활 쓰레기 연료화시설 설치 및 자료확보 차원 매립장 관리차원에서 매우 필요한 연구이다. 평균 밀도는 $79{\sim}199.8kg/m^3$ 범위내의 결과를 얻었다. 생활 쓰레기는 8.87%의 음식물류, 38.8%의 종이류, 34.12%의 플라스틱류 및 비닐류, 7.16%의 섬유류, 0.96%의 목재류 1.3%의 고무 및 가죽류 등으로 구성되어 있다. 생활쓰레기의 대부분은 음식물, 종이류, 플라스틱류 등으로 이루어져 있으며 94% 정도가 가연 성분이다. 삼성분 분석에서는 17.38%의 수분 및 69.03%의 가연분 그리고 6.24%의 회분으로 이루어져 있다. 원소분석결과는 탄소 산소 수소 순으로 이루어져 있다. 생활쓰레기의 저위 발열량은 2973.8kcal/kg 이며 고위 발열량은 5209.94 kcal/kg 결과를 얻었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.81-88
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• 2015

바이오매스는 유망한 신재생 에너지이다. 바이오매스는 액체 및 기체 연료로 전 환 할 수 있고, 다양한 공정을 통해 열 및 전력을 생산시키는데 사용된다. 바이오매스 가스화 공정은 바이오매스를 일산화탄소, 이산화탄소, 수소 및 메탄으로 이루어진 합성 가스로 전환시키는 기술이다. 바이오매스를 이용한 합성 가스 생산 및 활용은 세계적으로 늘어나는 에너지 필요성을 충족시킬 수 있는 대체에너지이다. 현재, 바이오매스 가스화의 주요 원료는 목질계 우드 칩을 주로 사용하고 있지만, 일반적으로 우드칩의 경우 수분을 다량 함유하고 있기 때문에 가스화 공정을 위해서는 별도의 건조처리를 필요로 한다. 우드칩의 건조에는 많은 에너지가 소요되고, 다량의 우드칩 건조에는 시간과 기상 및 공간적인 환경에 영향을 받는다. 본 연구에서는 미건조 우드칩의 가스화 공정을 위하여 미건조 우드칩에 숯을 각각 10, 30, 50 % 비율로 혼합하여 실험을 수행하였고, 실험결과 생산된 합성가스의 CO 농도 는 숯의 비율에 따라 14.9 ~ 25.6 % 증가되는 경향을 나타내었지만, 반대로 $CO_2$ 및 $CH_4$ 농도는 감소하였다. 이에 따라 합성가스 생산을 위한 미건조 우드칩과 숯의 최적혼합비율은 약 30 %로 판단되며, 발열량은 $1285.7kcal/Nm^3$, Gas yield는 $2.3Nm^3/kg$ 로 나타났다. 이에 적절한 숯의 혼합사용은 미건조 우드칩의 직접적인 가스화에 도움이 될 것으로 사료되며, 바이오매스 건조 공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.74.2-74.2
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• 2011

석탄가스화 기술은 고온, 고압 조건에서 석탄과 산소의 불완전연소 및 가스화 반응을 통해 일산화탄소(CO)와 수소($H_2$)가 주성분인 합성가스를 제조하여 이용하는 현실적인 에너지원의 확보를 위한 방법인 동시에 이산화탄소를 저감할 수 있는 기술이다. 석탄가스화기 공급되는 석탄은 산소와의 부분 산화, 수증기 및 $CO_2$와의 반응에 의하여 합성가스로 전환되는데, 일반적으로 슬래깅 방식 석탄가스화기의 정상운전 중에 가스화기 내부 온도는 $1,400{\sim}1,600^{\circ}C$ 정도의 고온이며, 운전압력은 20~60 기압으로 매우 고압 상태에서 운전이 이루어지는데, 공급되는 석탄 시료의 성분들 중 가연성 물질의 99% 이상이 합성가스로 전환되는 반면, 회분에 해당되는 무기물의 대부분은 용융 슬랙 형태로 가스화기의 벽을 타고 흘러내리다가 슬랙탭을 통해 하부의 냉각조로 떨어지면서 급냉이 이루어지게 된다. 그러므로, 석탄가스화기 정상운전중 슬랙탭 주변의 온도를 고온으로 유지함으로써 용융슬랙의 고형화를 방지하는 것은 석탄가스화기의 안정적인 연속운전을 위하여 중요한 기술 중의 하나라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 저급탄 가스화를 위한 1 톤/일급 고온, 고압 습식 석탄가스화기의 정상운전중 슬랙탭 부근에서 용융슬랙의 고형화를 방지하기 위한 슬랙탭 버너시스템의 설계를 진행하였으며, 안정적인 운전조건 도출을 위하여 보조연료(CNG)와 산소의 공급비율에 따른 화염특성 시험을 진행하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.199-206
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• 2018

아스팔트의 재활용 기술은 화석연료 감소, 탄소 저감, 포장 성능 개선 등의 장점으로 인해 지난 20년간 선진국의 도로 건설 및 유지관리를 위해 개발되고 적용되고 있다. 상온 재생 아스팔트 혼합물은 상온에서 폐아스콘 순환골재를 물과 유화 아스팔트와 함께 혼합하는 역청재료이다. 본 논문은 폐아스콘 순환골재 혼입율에 따라 알칼리 활성화 채움재를 사용한 상온 재생 아스팔트 혼합물의 특성을 검토하고자 하였다. 그 결과 폐아스콘 순환골재의 혼입율이 증가할수록 상온 재생 아스팔트 혼합물의 마샬 안정도가 감소하고 공극률이 증가하였다. 또한, GR에서 정하고 있는 상온 재생 아스팔트 혼합물의 입도 기준을 모든 골재 혼합 조건에서 만족하였다.

• 한국경제지리학회지
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• 제16권4호
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• pp.647-669
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• 2013

화석연료의 고갈과 국제 유가의 폭등, 기후온난화와 빈번한 환경 재난은 자원 및 환경 담론과 정책의 강화를 요청했으며, 이에 따라 지속가능한 발전의 개념이나 탄소 규제 전략에 바탕을 둔 정책들이 추진되어 왔다. 그러나 이러한 기존 개념이나 전략들은 신자유주의화 과정에 포섭되면서, 실효성이 있는 성과를 얻지 못했다. 이러한 점에서 새로운 전략적 규범적 개념으로 에너지 전환과 더불어 에너지 자립의 개념이 제시된다. 대구시는 비교적 일찍 에너지 문제에 관심을 가지고 솔라시티 정책을 추진해 왔지만, 거시적 배경에 편승하여 도시 에너지 문제를 제대로 대응하지 못했다. 이러한 점에서 이 논문은 대구시의 에너지 문제 실태와 정책의 의의와 한계를 살펴보고, 도시 에너지 전환과 자립을 위한 4가지 원칙, 즉 화석에너지 및 핵에너지에서 재생가능 에너지로의 전환, 공급주도형에서 수요관리 중심 정책으로의 전환, 중앙집중형에서 지역분산형 에너지 시스템으로의 전환, 그리고 시장의존적 관리에서 시민 참여적 에너지 거버넌스로의 전환 등을 제안하면서 이에 바탕을 둔 구체적 방안들을 제시하고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.99-105
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• 1991

본 연구는 도시폐기물의 성상을 이용하여 에너지회수공정 선택을 위한 기초자료를 얻고자 수행되었다. 폐기물은 서울시 강동구 지역에서 채취하여 물리적조성과 화학적조성이 조사되었으며, 혐기성소화실험을 통해 폐기물내의 생물학적 분해불능물질함량을 결정하였다. 분석결과에 의하면 폐기물의 탄소함량, 수소함량 및 저위발열량은 다음식에 의해 계산되어질 수 있었다; C=0.57VS, H=0.084 VS, HI=49.5VS-(6-0.045 VS)W. 또한 폐기물내의 생물학적 분해불능물질함량은 가연성물질의 58.9%, 전체폐기물의 77.7%로 나타났다. 폐기물의 처리공정중 무게감량이 가장 큰 것은 소각이며 에너지생산량은 연료생산이 가장 큰 것으로 나타났으나 에너지회수공정의 결정시는 폐기물의 연중 발열량변화, 매립지 확보문제 및 추가환경오염여부등의 제반조건이 충분히 고려되어져야 할 것이다.