• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.448-453
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• 2010

본 연구에서는 캐나다 연료 수분지수의 정확도를 보정하여, 산불발생의 예측 효율성을 높이기 위해, 기존 입력 값인 상대습도와 실효습도(Effective humidity)를 이용한 결과를 상호 비교 분석하였다. 캐나다 연료수분지수인 미세연료수분지수, 가뭄지수, 부식층수분지수의 결과를 비교한 결과 이에 따라 실효습도를 사용한 캐나다 기상지수의 민감도가 상대습도를 사용하여 산출된 지수보다 민감도가 떨어지는 것으로 조사되었다. 또한, 산불 발생 예측의 지표인 미세연료 수분 지수의 분석결과, 실효습도를 이용하여 산출된 미세연료 수분지수의 적중률이 떨어지는 것으로 조사되었다. 따라서, 미세연료 수분지수의 적용보다 상대습도의 적용이 효과적인 것으로 분석되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권4호
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• pp.273-279
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• 2021

윙렛은 유도항력을 줄이기 위한 장비로, 1980년대부터 보잉사에서 제작한 항공기에 장착되기 시작했고, 에어버스에서는 2009년부터 'Sharklet'이라는 이름의 윙렛을 개발하여 A320 Family에 장착 옵션으로 제공하기 시작했다. 윙렛은 날개 끝단에서 발생하는 유도항력을 감소시켜 이륙성능 향상, 연료소모량 감소, 유상탑재량 증대 및 운항거리 증가의 효과를 내고 있다. 본 연구는 Sharklet이 장착된 A321 항공기와 미장착된 A321 항공기의 실제 운항 데이터를 분석하여 윙렛 장착에 따른 연료 효율성 향상을 검증하고 이에 따른 경제성 분석을 목적으로 한다. 이를 통해 항공기 도입 시 윙렛 장착 사양 결정 혹은 기존 항공기의 업그레이드를 위한 의사 결정에 활용할 수 있다. 이를 위해 윙렛 장착에 따른 공력 특성 연구 사례조사와 효과 확인 연구를 수행하고 경제성을 검증하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제29권3호
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• pp.44-51
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• 2021

PIP is an abbreviation of 'Performance Improvement Package', which is a package that can improve performance by applying some design changes to existing aircraft. Boeing provides PIP applicable to B777-200, and Airbus provides PIP applicable to A350-900 as standard. PIP provided by Boeing and Airbus is a separate task, but it is expected to reduce fuel consumption by reducing drag through aerodynamic improvements. The PIP applied to the A350-900 includes work such as increasing Winglet Height and re-twisting Outboard Wing. This study is to verify the effect of PIP application of the A350-900 aircraft and use it as basic data for economic analysis. The aerodynamic improvement studies and expected effects of the PIP application were examined, and the actual flight data of the PIP-applied and the non-applied aircraft were compared to confirm the PIP application effect. This paper provides empirical results for the aviation industry on the PIP application efficiency as a method of improving fuel efficiency and reducing carbon emission.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.151-151
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• 2011

오늘날 에너지문제는 인류가 직면한 가장 중요한 당면과제 중 하나이다. 석유, 석탄과 같은 화석에너지는 점점 고갈되어 가고 있으며, 이산화탄소 배출로 인한 기후변화도 해결이 시급한 문제이다. 이러한 문제들을 해결하기 위한 방안으로 신재생에너지의 중요성이 부각되고 있다. 특히 신재생에너지 기술 중 태양전지는 미국, 일본, 유럽, 중국 등 많은 국가에서 기술개발 및 보급에 앞장서고 있으며, 시장선점을 위한 기술개발 경쟁이 치열하다. 또한 연료전지의 경우 전기와 열을 동시에 생산 가능하며, 다른 에너지 변환기보다 훨씬 높은 효율을 가지고 있어 신에너지원으로서 주목받고 있다. 이와 함께 기후변화에 실질적인 해결책으로 세계는 CCS에 기대하고 있으며, 기술개발 및 실증을 위한 국제공동연구도 활발하게 진행 중이다. 본 논문에서는 이러한 중요성을 인식하여 태양전지, 연료전지 그리고 CCS에 대하여 국내외 에너지기술 활용도를 분석하였다. 활용도 분석을 위하여 특허등록건수, 특허의 피인용 정보와 이를 활용한 CPP지수를 산출하였다. 오늘날 특허는 국가나 기업 등 특정 주체에 대한 기술력 또는 혁신성을 측정하거나, 기술개발 동향을 파악하기 위한 중요한 정보로 사용된다. 특히 CPP지수(특허당 피인용지수)는 분석대상(국가, 기업 등)의 특허가 이후의 기술혁신 활동에 어느 정도의 활용되어 영향을 미쳤는가를 보여주는 지표로써, 특정 국가나 기업의 기술혁신 활동의 수준 및 혁신성과의 가치를 살펴 볼 수 있다. 이를 통하여 국내의 에너지기술 경쟁력을 살펴보고 시사점을 도출하였다. 우선 특허데이터 수집을 위하여 톰슨 이노베이션을 활용하여 2001년부터 2010년까지 미국, 일본, 유럽, 한국에 등록된 특허를 검색하였으며, 특허등록번호를 중심으로 중복데이터를 제거하였다. 또한 특허명칭, 요약정보를 통하여 노이즈를 제거하였다. 노이즈가 제거된 특허를 활용하여 기술별, 국가별 기술개발 동향을 살펴보았으며, CPP지수를 통하여 기술별, 국가별 활용도를 분석하였다. 분석 결과, 태양전지의 경우 대부분의 국가에서 특허건수가 매년 증가함에 따라, 지속적으로 기술경쟁이 심화되고 있는 것으로 분석되었다. 또한 한국의 CPP지수는 미국, 일본 등 주요 경쟁국가에 비해 상당히 낮게 나타나 기술 활용 수준이 낮은 것으로 분석되었다. 따라서 핵심기술 개발과 같은 에너지기술의 질적수준을 높이기 위한 대책마련이 필요한 실정이다. 본 논문의 결과를 통하여 특허를 위한 기술개발이 아닌 보다 활용성이 높은 기술개발이 이루어지기를 바라며, 나아가 국가에너지기술 경쟁력을 높이는데 기여할 것으로 기대한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제19권2호
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• pp.243-282
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• 2010

본 연구는 1991년~2007년간 우리나라 전력산업의 탄소배출에 미치는 요인들과 영향의 정도를 전력 수요측면과 공급측면으로 나누어 요인분해분석을 수행하였다. 전력수요측면에서는 전력사용의 효율성 향상이 배출 감소에 주된 영향을 미치는 반면, 전력을 소비하는 산업의 구조 변화는 오히려 배출을 증가시키는데 기여했음을 확인하였다. 공급측면에서는 탄소배출에 미치는 주요 요인으로 연료혼합, 화력발전효율, 발전구조의 변화 등이 있었으며 분석 결과 전력수요의 증가와 화력발전의 구조 변화가 탄소배출을 증가시키는 주요한 요인으로 작용한 반면 연료효율성은 향상되어 배출을 감소시키는 역할을 한 것으로 나타났다. 이로써 전력산업의 온실가스 감축을 위해 수요차원에서는 전력사용의 효율성을 향상시키고 공급차원에서는 화력발전을 대체하면서 발전 및 배출 효율성을 향상시킬 수 있는 정책이 마련되어야 한다는 것을 알 수 있었다.

• 대한교통학회지
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• 제23권7호
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• pp.53-61
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• 2005

시내버스의 이용자 감소, 시내버스업체의 운영수지 악화와 서비스 수준이 열악해짐에 따라 서울시는 최근 대중교통체계를 대폭적으로 개편하였다. 본 연구는 대중교통체계 개편이 시내버스업체들의 생산성에 미친 영향을 분석하기 위해서 자료포락분석기법을 이용하여 시내버스업체별 기술적 효율성을 측정한 후, 맘퀴스트지수 측정방법을 적용하여 생산성 변화를 도출하였다. 이 때 시내버스업체는 운전, 정비, 관리, 차량 및 연료의 다섯 가지 투입물을 사용하여 세 유형의 산출물, 즉 운행거리, 승객수 또는 운행거리와 승객수를 생산하는 기업형태로 상정되었다. 시내버스업체들의 생산성 분석결과 산출물로 운행거리를 상정한 경우 대부분의 업체들이 감소하였으나, 승객수를 상정한 경우 과반수 업체들이 증가하였다. 한편 산출물로 운행거리와 승객수를 함께 상정한 경우에는 평균적으로 생산성이 거의 변하지 않은 것으로 나타났다. 이는 시내버스업체들의 대당 종사자수 증가와 운행거리 감소로 인해 효율성이 감소한 반면, 노선수 증가와 요금구조 변화에 따른 승객수 증가로 인해 효과성이 증가하였기 때문이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.14-14
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• 1999

비활성 가스제너레이터는 가스터빈 추진기관 및 기타 열기관을 이용하여 연소가 되지 않는 저온의 공기를 생산하는 기계장치를 말하며 이러한 저온의 비활성 기체를 화재 지역에 분사하는 경우 기존의 소방수를 이용한 화재 진압방식보다 매우 효율적으로 화재진압에 사용되어 질 수 있다. 일반적으로 민항기 등의 가스터빈 추진 기관에서 배기되는 기체내에는 터빈입구온도(TIT : Turbine Inlet Temperature)및 초과공기지수(Excess Air Coefficient)에 따라 다르게 나타나지만 TIT가 1500$^{\circ}$K인 경우 약 13-14%정도의 산소가 잔존하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 가스터빈 및 열교환 시스템 그리고 터빈 1단 등의 시스템 조합율을 통하여 대기 중의 기체의 온도를 영하 2$0^{\circ}C$ 및 산소함유량을 약 5%수준까지 낮춤으로서 이를 대형 화재 진압에 사용하기 위한 연구이다. 비활성 가스제너레이터에 사용하는 연료로는 Kerosene 및 CNG(Compressed Natural Gas)등이 사용될 수 있으며, 유량이 8.1kg/sec인 터보축 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 18750㎥ 부피의 비활성기체를 생산하는데 Kerosene 연료가 약 1톤(200＄ 이하)이 필요한 것으로 계산되며 이에 소요되는 시간도 약 52분에 지나지 않는 것으로 계산되었다. 만일 50kg/sec의 보다 큰 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 약 9분 정도가 필요한 것으로 계산되었다. 사용되는 가스터빈은 압축비가 15, 열교환기의 효율이 $\varepsilon$=0. 그리고 최종 터빈 1단의 팽창비가 1.25가 적합한 것으로 계산된다. 연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해운
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• 통권103호
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• pp.8-21
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• 2013

발주잔량의 감소와 세계경기 회복기조 등을 감안할 때, 수급여건은 저점에 근접해 있다. 그러나, 해상물동량 증가율의 둔화, 대형선박 위주로 되살아난 발주 등을 감안할 때, 운임지수 등 시황회복은 상대적으로 느리게 진행될 전망이다. 2012년부터 상위선사의 뚜렷한 실적차별화가 나타나고 있으며, 국내선사는 상대적으로 취약한 선종다각화와 자본력, 계열 및 정부의 저조한 지원 등으로 금융위기 이후 재무구조가 가장 큰 폭으로 악화되었다. 상위선사의 실적우위는 일시적 차이가 아닌 선박의 대형화와 높은 연료효율성, 우수한 글로벌 네트워크 등 구조적 원가경쟁력의 차이에 기인하고 있다. 상위 3개 선사는 초대형선박의 추가인수와 P3 Network 구축으로 원가경쟁력이 더욱 향상될 전망이며, 재무여력을 갖춘 경쟁선사들도 선박가격이 낮은 상황에서 고효율의 대형선박을 발주, 원가경쟁력을 제고하고 있다. 반면에 호황기 고가에 선박을 확보한 국내선사는 과중한 재무부담으로 인해 선박대형화와 글로벌 네트워크 구축에 동침하지 못하고 있어 원가경쟁력의 차이는 더욱 심화될 전망이다. 더딘 시황회복과 상위선사의 단위당 운송비(Unit Cost) 하락 등을 감안할 때, 빠른 시일 내에 운임상승을 통한 큰 폭의 성과개선을 기대하기 어렵고, 과중한 재무부담은 투자여력의 위축으로 이어지고 있다. 여기에 중국 유럽선사가 정부로부터 대규모의 직접적 지원(대출, 지급보증)을 제공받고 있는데 반하여, 우리 정부는 장기적 관점의 지원이나 대책을 유보한 채, 제한된 유동성 지원만을 하고 있다. 재무부담에 따른 악순환을 깨고 원가경쟁력을 확보하기 위해선, 비핵심자산 매각, 자본유치 등 구조조정을 통한 재무구조 개선, 투자여력 확보를 통한 글로벌 경쟁력 회복, 정부차원의 지원과 조정 등 가능한 모든 방안을 총 동원하여 재무구조를 개선하고 투지에 나서는 것이 시급하다. 하지만, 불황으로 체력이 소진된 해운사의 자체적인 노력만으로는 한계가 있다. 기간산업의 국가경쟁력 차원에서 국내 선사의 자체노력은 물론, 정부 또는 금융기관 등 유관기관들의 확실한 지원이나 의사결정이 필요한 시점이다. 그렇지 않을 경우 국내 해운산업은 어두운 터널의 끝을 벗어나지 못하고 글로벌 경쟁사와의 격차는 더욱 벌어지게 될 것이다. 다음은 한국신용평가에서 발표한 "풍전등화 국내 해운업계, 본원적 대책 마련 시급"의 주요 내용을 요약 정리한 것이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제20권4호
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• pp.761-796
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• 2011

본 연구는 발전부문에서 에너지 정책의 목표인 에너지 안보와 기후변화 대책 간의 상호보완성을 고려하면서 최저 비용을 기준으로 도출된 발전 구성비를 나타내었다. 에너지 안보의 수준을 측정하기 위해 에너지 안보 가격지수를 도입하여 화석연료의 공급 집중도에서 비롯된 안보 위협을 평가하였다. CSC 방법론의 적용을 통해 원자력과 육상풍력이 석탄가스화 복합발전 및 미분탄 화력발전을 대체하는 경우가 비용효율적인 대체안으로 나타났으며, 잠재적인 탄소 감축 가능량 및 안보 개선폭을 확인하였다. 또한 이러한 대체안이 탄소 감축뿐만 아니라 에너지 안보의 개선을 달성하는 상호보완성을 확인하였다. 추가적인 에너지 안보의 개선을 위해서는 화석연료의 해외자원개발을 통한 에너지 자급률을 제고하는 것이 최선의 대안으로 나타났으며, 이를 기반으로 2020년의 특정 목표치를 달성하기 위해 최저 비용을 나타내는 발전구성비를 도출하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.39-45
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• 2016

차량용 연료전지의 부하 변동시 열관리는 성능과 내구성에 직결되기 때문에 매우 중요하다. 본 연구에서는 작동 부하 조건 내에 온도를 유지할 수 있도록 하기 위한 열관리 시스템용 선형 상태 궤환 제어기를 설계하였다. 차량용 연료전지 열관리 모델은 레저버, 라디에이터, 바이패스 밸브, 팬 그리고 냉각수 펌프 등으로 구성하였으며, MATLAB/SIMULINK$^{(R)}$으로 개발하였다. 시스템 모델의 비선형성으로 인해, 부하 조건 $0.5A/cm^2{\sim}0.7A/cm^2$ 에서 온도 제어 지령을 정상적으로 달성하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation)과 수정된 상태 궤환 제어기를 적용하였고 제어 알고리즘의 성능은 ITAE(Integral time weighted error)로 평가하였다. 수정된 상태 궤환 제어기가 저 부하 구간에서 다른 알고리즘에 비해 더 효율적으로 온도를 제어하는 것을 확인하였다.