• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.23 no.7
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• pp.965-971
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• 2017

The primary objective of this study was to assess the energy efficiency performance of an optimized hull form capable of saving energy based on existing vessels. The bow shape of existing vessels was investigated, giving consideration to design draft and speed. Resistance performances were also assessed for existing vessels according to operating conditions. Commercial CFD codes and model test materials were used to assess effective power. An optimized hull form with minimum resistance was selected given real operating conditions. The effective horsepower of existing and optimized vessels was estimated at three speeds. Resistance performance for an optimized vessel showed a 6 % improvement in effective horsepower at design speed (12 knots) compared to existing vessels. Quasi-propulsive efficiency employed experimental data, while energy efficiency performance was analyzed based on operating days, bunker fuel oil C cost, daily fuel oil consumption and specific fuel oil consumption. Energy efficiency performance for an optimized vessel showed a gain of 30 million won per year in reduced costs at design speed (12 knots) compared to existing vessels.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.13 no.6
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• pp.469-475
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• 2008

In this paper, control of small PEM(Proton Exchange Membrane) fuel cell stack by a microprocessor is introduced. The water management of fuel cell stack inside, a key technique in fuel cell control, can be achieved by adjusting the required air flow for fuel and cooling, and by purging the excessive water from the stack. It is very important to precisely control the BOS(Balance of Stack) since the stable operation of the fuel cell system mainly depends on it. In this study the fuel efficiency of the system is improved by the control of the system based on the measured air flow and purge cycle during the optimal operation and its effectiveness is proved by the experiments. The operating stability of the system is improved by the developed controller using a microprocessor and it is expected to be widely used for the control of small PEM fuel cell stack.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.158-158
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• 2016

최근 화석연료의 고갈과 환경 보전 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아짐에 따라 화석연료의 소비를 최소화하고 실내조건을 쾌적하게 유지하려는 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 전체 에너지 소비의 30%이상을 차지하고 있는 건물부문에서의 에너지 소비를 줄이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 에너지절약 소재개발이 활발하게 진행되고 있다. 1975년 이후 여러 차례에 걸친 단열강화 조치를 통해 건물에서의 에너지 소모를 줄이고 있었으나 건물의 외벽에 대한 사항으로 한정되어있었고, 또한 건물의 창 면적이 증가함에 따라 창을 통한 열손실량과 열획득량이 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열반사유리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 열반사유리는 근적외선(열선)영역의 빛을 반사시켜 실내의 열손실량 및 외부에서의 열획득량을 감소시켜 에너지의 소비를 줄일 수 있는 유리을 말한다. 이러한 열반사유리은 fresnel 방정식을 통해 빛의 파장대에 따른 반사율 및 투과도를 예측할 수 있는데, 다층박막구조인 Oxide-Metal-Oxide(OMO)구조는 Oxide의 높은 굴절률과 Metal의 낮은 굴절률을 통해 가시광영역대의 높은 투과도와 근적외선 영역의 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한 Metal층을 삽입함으로서 flexible한 코팅이 가능하고, 높은 carrier density와 mobility로 표면 플라즈몬 공명을 통해 특정 파장대의 반사율을 높일 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. $TiO_2$는 고굴절률 및 낮은 광흡수성의 특성을 가지는 산화물반도체로 기존의 $In_2O_3$계 산화물에 비해 값이 싸고 높은 안정성과 광촉매특성을 보이므로 외부에 노출된 환경에 적합한 재료이다. Ag는 저굴절률과 낮은 광흡수성을 가지는 재료로 금속층에 적합하다. 본 연구에서는 fresnel 방정식을 통해 반사도 및 투과도를 예측하고 마그네트론 스퍼터링법으로 다층박막을 열선인 적외선 영역에서의 반사율 및 반사 효율을 평가하였다. Index-matching 시뮬레이션을 통해 $TiO_2/Ag/TiO_2$ 다층박막의 투과도와 반사도를 이론적으로 검토하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Macleod프로그램을 이용하였고 재료 각각의 굴절률은 Ellipsometry를 이용하여 측정하였다. 두께 40 nm 와 8 ~ 16 nm를 가지는 $TiO_2$층과 Ag층을 각각 RF/DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Glass기판 위에 증착하였다. 직경 3 in 의 $TiO_2$, Ag 소결체 타깃을 이용하였고 스퍼터링 파워는 각각 200 W, 50 W로 설정하였고, 스퍼터링 가스는 Ar가스의 유량을 20 sccm으로 설정하였다. 작업압력은 모두 1 Pa로 설정하였고 타깃 표면의 불순물 및 이물질 제거를 위해 Pre-sputtering을 10분 진행하였다. 박막의 두께는 reflectometer와 Alphastep을 이용하여 측정하였고 Hall effect measurement를 이용하여 비저항, carrier density, mobility등 전기적 특성을 측정하였다. 또한 UV-VIS spectrometer와 USPM-RU-W NIR Micro-Spectrophotometer를 통해 광학적 특성을 측정하였고 계산 값과 비교분석하였다. 또한 열반사 특성을 평가하기 위해 직접 set-up한 장비를 이용하였다. 단열 박스에 샘플을 장착해 적외선 램프를 조사하였을 때의 열 반사효율을 평가하였고, IR Camera를 이용하여 단열 박스 내부의 온도 변화를 관찰하였다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.19 no.2
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• pp.243-282
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• 2010

In this paper, we analyze the components and trends of carbon emissions using the Logarithmic Mean Divisia Index decomposition method in Korean electricity industry during the period 1991~2007. In the demand side, carbon emissions are affected by electricity intensity and structural shift and especially electricity intensity is identified as the major factor which has lead carbon emissions decreasing. In the supply side, the result in variations of carbon emission for electric power generation depends on the influences of fossil fuel mix, fuel intensity, generation mix and so on. As a result fuel intensity is the most negative effect on both carbon emission intensity and the amount of carbon emission while the change of generation mix has a positive effect on increasing carbon emissions. And to conclude it needs to make the strategic policies to improve electricity intensity in the demand and to rise emission efficiency as well as to substitute thermal power generation in supply side.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.3
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• pp.233-239
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• 2013

A 100 W fuel cell system using chemical storage method has been applied for a propulsion system of the SUAV(Small Unmanned Aerial Vehicle). A fuel cell and battery have been combined for both the small/light hydrogen generation control system and the hybrid power supply system. A small hydrogen generation device was implemented to utilize NaBH4 aqueous solution and dead-end type PEMFC system, which were evaluated on the ground and by the flight tests. The system pressurized at a 45kpa stably operates and get higher fuel efficiency. The pressure inside of the hydrogen generation control system was maintained at between 45 kPa and 55 kPa. The 100W fuel cell system satisfies the required weight and power consumption rate as well as the propulsion system, and the fuel cell system performance was demonstrated through flight test.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.21 no.5
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• pp.36-44
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• 2017

The small commercial fuel cell is a new energy system that produces electricity and heat through electrochemical reaction between air and hydrogen. In Korea, hundreds of domestic small commercial fuel cell systems have been installed and operated every years and many parts in fuel cell systems depend on overseas products. KOGAS(Korea Gas Corporation) has developed the fuel processor which is an important part of fuel cell system and has evaluated the long-term durability. And KOGAS has evaluated domestic and overseas NG blower and fuel processor connected to NG blower. The fuel processor developed by KOGAS have maintained an efficiency of 76% and constant performance over 3,000 hours. The NG blower developed in Korea showed similar characteristics as overseas NG blower in the evaluation of power consumption according to rear pressure and outside temperature. The fuel processor module, fuel processor connected to BOP showed excellent performance.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1130-1131
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• 2008

현재는 화석연료에서 신재생에너지로 에너지 패러다임이 변화하고 있는 시점이며, 신재생에너지를 보다 효율적으로 운영하여 효율성을 높이기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 전기 에너지는 생산과 동시에 소비해야 한다는 특성을 가지고 있으며, 그 중 태양광 발전과 같은 신재생에너지원은 기후요인에 의해 출력이 결정되기 때문에 수요전력보다 공급전력이 많아 잉여전력이 생기거나 공급전력보다 수요전력이 많아 부족전력이 발생하여 전력품질을 악화시킬 수 있다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이런 태양광 발전의 단점을 보완하기 위해서는 잉여전력이 발생한 경우는 Battery와 Electrolyzer를 이용하여 에너지를 저장하고 부족전력이 발생한 경우는 Battery를 이용하여 보상하는 방법을 제안하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.22 no.4
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• pp.1099-1103
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• 2018

Platooning of vehicles is an efficient traffic management model that improves traffic flow and fuel consumption. Especially, it is necessary to reduce computational load and networking overhead in automated connected vehicle systems. Because it is important to maintain the size of the platoon group appropriately for efficient platoon operation, this study proposed a dynamic grouping scheme for platooning in an automated vehicle system. The proposed scheme is analyzed by a mathematical model based on Markov chain. From the performance evaluation, it was confirmed that the proposed scheme appropriately controls the size of the platoon group.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.816-819
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• 2007

국내에서 IGCC 플랜트의 복합발전시스템의 평가는 여러 분야별로 진행되어 왔다. 크게 살펴보면 다음과 같다. 첫 번째는 가스터빈 쪽의 기술이다. 즉, 기존 천연가스를 이용하는 가스터빈을 어떻게 하면 석탄가스를 사용하는 IGCC 플랜트에 적합하게 맞출 것인가 하는 문제이다. 두 번째는 효율을 어떻게 하면 높일 수 있는가의 문제로서 석탄의 종류, 가스화 방법을 효율적으로 선택, HRSG(heat recovery steam generator)를 효율적으로 설계, 그리고 정제공정에서의 에너지 소비를 줄이는 분야였다. 세 번째는 어떻게 하면 오염을 줄일까의 문제로서 질소나 스팀 분사를 연계하여 NOx를 감소시키고 정제 공정에 사용되는 촉매를 개발한다던지 공정을 발달시키는 분야였다. 이 외에도 여러 종류의 연구가 이 분야에서 있었으나 주로 설계 분야의 연구가 주되였다. 이것은 발전소의 건설을 위한 초기 단계로서 당연한 결과일 수 있다. 그러나, 지금 IGCC 플랜트가 건설되는 과정에 있으므로 우리나라 전력계통 연계와의 문제도 생각해보아야 한다고 생각한다. 따라서 이번 연구에서는 IGCC 플랜트 운영의 불확실성이 약간이라도 존재하기에 이 플랜트가 기저발전 보다는 첨두발전 쪽이나 태양열/광발전, 풍력발전 등 다른 신재생에너지 자원처럼 독립된 전력 시스템으로 운영될 것이라 생각하고 이렇게 운영될 때는 발전소의 부하률의 변화가 심할 수 있다는 가정하에 플랜트의 부하률에 따른 석탄의 합성가스, 연료가스 전환량 및 전환효율 및 발전량 및 발전효율을 전산모사를 통해 예측해보았다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.3
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• pp.1225-1234
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• 2013

According to the importance of greenhouse gas emissions, it grows day by day, the goverment is promoting to prepare the specific policy implementation to enhance building energy-saving design standars as the development agenda. In this study, the statistical analysis was performed by Descriptive statistics, Regression analysis, and Hypothesis testing to collect to generate and storage energy usage data in real time to settle parameter setting to affect energy consumption under energy-guzzling apartment not single building. This study is expected to be utilized as the basis for the optimum energy-saving design of the future of the building or facility energy costs rise and the demand for energy-efficient and stable management.