• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.470-478
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• 2016

화석연료 사용으로 인한 환경오염과 기후변화는 전 지구적인 환경 문제로 대두되고 있다. 또한 화석연료 고갈 및 경제적 취약성을 극복하기 위하여 태양광, 풍력 등 신재생에너지 자원 기반 에너지공급 시스템 구축이 많은 관심을 받고 있다. 이러한 신재생에너지 시스템은 자원의 낮은 공급안정성을 극복하기 위하여 다양한 자원을 이용한 독립 통합 에너지공급 시스템 설계 및 운전 전략이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 PV, Wind turbine, 화석연료 기반 발전 및 저장장치 등으로 구성된 독립 에너지공급 시스템을 설계하였다. 또한 최적화 모델을 이용하여 각 지역별 최적 전력생산 시스템의 구성요소를 규명하고 소요비용을 분석하였다. 제시된 모델 검증을 위하여 한국의 주거, 농업, 상업부문 등 주요 에너지수요 만족을 위한 설계문제를 해결하였다. 그 결과 주거부문의 경우 $0.37~$0.44/kWh, 농업부문의 경우 $0.15~$0.61/kWh, 상업부문의 경우 $0.12~$0.28/kWh의 단위전력 비용을 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.29-36
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• 2007

태양 전지, 연료 전지 및 소규모 풍력발전 등 소규모 분산 전원의 보급에 따라, 소규모 전력 수용가측의 전원 구성은 종래의 단일 전력 사업자로부터 전원을 공급 받는 방식에서 분산 전원과 연계하여 동시에 사용하는 방식으로 바뀌고 있다. 이에 따라 분산전원을 사용하는 수용가에서는 계통과 연계하여 운전되는 분산 전원에 대한 상시 감시 제어 시스템이 요구된다. 이에 본 논문에서는 감시제어 시스템을 구성하는데 필수적으로 요구되는 계통의 전압, 전류 등을 측정하기 위한 시스템을 구현하였다. 그리고 계통의 정상상태는 물론 전원 투입과 탈락 시, 부하의 급격한 증감 시 발생하는 과도현상 데이터 등을 실시간으로 계측하고, 측정된 데이터들을 여러 가지 목적으로 사용할 수 있도록 USB 통신을 이용 PC로 전송하여 저장한다. 또한 PC에 전송된 데이터를 계측기를 사용한 측정 결과와 비교하여 제작한 시스템의 신뢰성을 검증한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.21-24
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• 2006

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격 적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $20{\sim}100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개 질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 연료전지 자동차용 수소 인프라 조기 구축을 위하여 수소충전소 구축과 국산화 천연가스 수증기 개질기 개발을 병행하여 진행하였다. 수소 충전소 구축 부분은 충전소 부지 확보, 건물 건축, 각종 유틸리 티 설치의 토목 부분과 천연가스 개질형 수소 제조 유닛 설치, 수소 압축, 저장, 디스펜싱 시스템 설치를 포함하고 있으며 고압 설비에 대한 인허가 대응 및 안전대책 작업도 진행하였다. 구축된 수소충전소는 향후 연료전지 자동차 연계 실증 프로그램에 활용할 수 있다. 국산화 핵심 기술 개발을 위하여 열 및 시스템 통합 설계에 의 해 천연가스 수증기 개질기를 제작하고 내부 열교환 구조에 따른 개질기의 성능을 평가하였다. 개발된 개질기는 개질온도 $720^{\circ}C$, 수증기 대 카본 비 2.7의 운전조건에서 $23Nm^3/h$ 이상의 수소 생산이 가능하였으며 73% 이상의 개질 효율을 나타내었다. 개발된 천연가스 수증기 개질기는 향후 수소 정제용 PSA(Pressure Swing Adsorption) 시스템과 연계하여 수소충전소 국산화 엔지니어링 설계 패키지 개발의 핵심 기 술로 사용할 계획이다.시간 정도 운전한 후 시스템을 정지하였다 메탄 전환율과 일산화 탄소 농도, 열효율을 모니터링 하고 있으며, 현재까지 초기 성능을 그대로 유지하고 있다. 앞으로 일일시동-정지 운전 시험을 지속하면서 초기 시동 특성 및 부하 변동에 따른 응답 특성 개선, 그리고 연료전지와의 연계 운전을 실시할 예정이다 한다. 단위 전지 운전 온도 $130^{\circ}C$, 상대습도 37%의 운전 조건에서도 상당히 우수한 전지 성능을 보임에 따라 고온/저가습 조건에서 상용 Nafion 112 막보다 우수한 막 특성을 나타냄을 확인하였다.소/배후방사능비는 각각 $2.18{\pm}0.03,\;2.56{\pm}0.11,\;3.08{\pm}0.18,\;3.77{\pm}0.17,\;4.70{\pm}0.45$ 그리고 $5.59{\pm}0.40$이었고, $^{67}Ga$-citrate의 경우 2시간, 24시간, 48시간에 $3.06{\pm}0.84,\;4.12{\pm}0.54\;4.55{\pm}0.74 $이었다. 결론 : Transferrin에 $^{99m}Tc$을 이용한 방사성표지가 성공적으로 이루어졌고, $^{99m}Tc$-transferrin의 표지효율은 8시간까지 95% 이상의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간 안에 우수한 영상을 얻을 수 있었다. 그러므로 $^{

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.609-610
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• 2015

최근, 화석연료의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 고품질, 고효율 에너지에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구 분야 중 하나인 에너지 저장 분야에 대하여 세계적인 연구가 진행 중이며 ESS 및 고출력 UPS의 연구에 초점을 맞춰 진행되고 있다. 본 논문에서는 에너지 저장분야 중 UPS시장에 초점을 맞추어 연구를 진행한다. 시장 공학적 측정방법을 통하여 용량별 UPS시스템의 방향을 제안한다. 시장 공학적 측정결과를 검토한 결과, 전 세계적으로 데이터 시장의 발전으로 세계 UPS 시장은 저출력에서 고출력 시스템으로 변화하고 있는 추세이며 신흥국의 데이터시장 발달과 클라우딩 시스템의 발전으로 2019년까지 50kVA이상 시스템이 큰 폭으로 증가할 것으로 전망된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.56-64
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• 2012

The ITER fuel cycle is designed for DT operation in equimolar ratio. It involves not only a group of fuelling system and torus cryo-pumping system of the exhaust gases through the divertor from the torus in tokamak plant, but also from the exhaust gas processing of the fusion effluent gas mixture connected to the hydrogen isotope separation in cryogenic distillation to the final safe storage & delivery of the hydrogen isotopes in tritium plant. Tritium plant system supplies deuterium and tritium from external sources and treats all tritiated fluids in ITER operation. Every operation and affairs is focused on the tritium inventory accountancy and the confinement. This paper describes the major fuel cycle processes and interfaces in the tritium plant in aspects of upcoming technologies for future hydrogen and/or hydrogen isotope utilization.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.97-98
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• 2014

신재생에너지에 대한 세계적인 수요는 2010년도 이후에도 계속 증가하는 추세이다. 이러한 이유는 에너지 고갈과 기후변화에 기인하며, 화석연료의 경우 사용가능 연한은 석유 54.2년, 천연가스 63.6년, 석탄 112년에 불과하며, 기존 화석연료 사용에 의한 온실가스 배출 등은 각종 환경문제를 발생하고 있다. 따라서 세계 여러 나라에서는 에너지 고갈을 해결하기 위한 다양한 방안을 모색중이며, 대안으로 신재생에너지를 인류의 새로운 에너지원으로 주목하고 있다. 하지만 물, 바람, 태양 등 신재생에너지원의 경우 출력특성 등이 매우 불안하여 이들 에너지원을 효율적으로 사용하기 위해서는 반드시 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)이 필요하다. 본 논문에서는 태양광 가로등을 대상으로 기존의 납축전지를 대체하기 위한 리튬이차전지를 사용한 배터리팩을 개발하고 표준화 및 범용화를 위해 셀들의 조합을 용이하게 하기 위한 유니버셜 모듈을 제안한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.523-524
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• 2015

신재생 에너지는 발전 시 연료가 들지 않는다는 특징과 친환경적인 이유로 각광 받고 있다. 이러한 특징으로 인해 에너지 독립 계통을 구성하는 데 주요 역할을 한다. 풍력, 태양광, 에너지 저장 장치 등이 분산 전원으로서 계통을 구성하게 되는데, 낮은 효율과 높은 초기 설치비용으로 인해 디젤 발전기나 마이크로 터빈 등 소형 발전기를 예비 전력으로서 부착하는 경우가 대부분이다. 이러한 분산 전원들은 가격이 제각각이며 기존의 화석연료 발전기처럼 비용 함수 모델링이 어려워 경제적 분석이 어려웠다. 이 논문은 이러한 신재생 에너지를 사용한 독립 마이크로그리드를 경제적 관점에서 분석하는 것이 목적이다. 따라서 계통을 분석하는 가장 보편적인 방법인 최적 조류 계산(OPF, Optimal Power Flow)방법과 가격을 최소화하는 점을 찾는 경제급전(ED, Economic Dispatch)방법을 사용하였다. 두 가지 방법의 결과를 비교하여 발전 비용을 줄일 수 있는지에 대해 조사하였다. 7-Bus 가상 계통을 만들어 사용하였고, OPF와 ED의 발전 비용은 PowerFactory$^{(R)}$ 프로그램을 통해 시뮬레이션 하여 데이터를 얻었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.528-529
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• 2012

연료전지는 매우 늦은 응답속도를 가지므로 부하 증가시 Li-Ion 배터리나 슈퍼 커패시터 같은 별도의 에너지 저장장치로부터 필요한 전류를 공급받도록 구성되는데 이들 사이에서 전력전달을 위해 DC-DC 컨버터가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 상태평균화 기법과 PWM 스위치 모델을 사용하여 DC-DC 컨버터를 해석하고 시뮬레이션 하였다. 또한 배터리 등가회로를 구성해서 배터리 등가 임피던스를 고려한 이중루프 제어기를 설계하고 정전류/정전압 충전모드 시뮬레이션을 통해 효과를 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.306-317
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• 2021

미국, 유럽, 중국, 일본 등 주요 선진국은 탄소 경제에서 수소 경제로의 전환을 위해 다양한 수소 경제 정책을 발표하며 연구역량을 집중하고 있다. 우리나라도 이러한 추세에 발맞추어 2019년 초 수소 경제 활성화 로드맵을 발표한 이래로 수소 경제 관련 법안을 마련하고 지원책을 실시하고 있다. 본 연구에서는 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)의 국가R&D과제정보 최근 10년치 데이터를 활용해 수소 경제, 그중에서도 전·후방 파급효과가 크다고 할 수 있는 연료전지전기차 관련 R&D 현황과 지식구조를 파악하고자 한다. 연료전지전기차 관련 국가R&D과제(2020년 1월 기준) 1,479개의 원시 데이터를 바탕으로 네트워크 분석 및 텍스트 마이닝을 실시한 결과, 연료전지전기차 분야에서는 수소의 생산, 운반, 저장, 활용의 전 프로세스에 걸친 기술 및 시스템의 연구개발이 활발하게 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 본 논문은 해당 연구결과를 통해 현재 연료전지전기차 산업을 선도하고 있는 한국의 수소 경제 관련 정책 수립과 연구개발, 시장 전략에 대해 시사점을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1388-1389
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• 2011

태양광 발전 시스템은 화석연료를 대체하는 가장 대표적인 신재생 에너지이다. 하지만 신재생 에너지는 발전량이 일정하지 않고, 예측 불가능 하다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해서 기존 태양광 발전 시스템에 에너지 저장장치를 붙인 하이브리드 태양광 발전 시스템이 각광받고 있다. 본 논문에서는 리튬-이온 배터리를 모델링하고, 시스템 시뮬레이션을 통해 타당성을 검토한다.