• Information and Communications Magazine
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• v.30 no.2
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• pp.59-65
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• 2013

본고에서는 스마트그리드 사업을 적용하여 현재 세종시 첫마을에 추진하고 있는 스마트그린시티 건설프로젝트 사업에 대하여 다루어 보고자 한다. 행정중심복합도시건설청(행복청) 에서는 2030년까지 세종시의 이산화탄소 70%절감 그리고 세종시의 전체에너지 공급에 약 17% 정도를 그린에너지로 대체를 목표로 하고 있다. 이를 위하여, 우선적으로 행복청은 ICT 기술을 활용한 스마트그리드 기술을 적용하여 에너지 절감 목표를 추진 중에 있다. 행복청은 현재 첫마을 공공 4개 건물을 시범사업으로서 원격통합관리 서비스를 2012년 09월에 구축하기 시작하였으며, 현재에는 이러한 설비들이 모두 구축된 상태이며 에너지 절감방안을 도출 중에 있다. 본고에서는 지금까지 진행되어 온 세종시 첫마을 원격통합관리 서비스에 대하여 알아보고자 한다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.6 no.1
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• pp.23-43
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• 1996

이산화탄소의 대기 중 배출규제에 대한 논의가 지구적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 탄소세의 도입이 우리나라의 전력부문에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위해 전력수요와 공급을 연계하는 계량경제학적 "시뮬레이션"모형을 수립하였다. 모형의 운용 결과, 탄소세의 부과는 특히 전력가격 상승에 큰 효과를 주고 있는 반면 전력수요의 변화에는 비교적 적은 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 외생적 시나리오 설정에 의하여 탄소세 부과시 연료원 간의 대체효과를 분석하였는데 원자력이 화석연료를 대체하는 시나리오는 전력가격의 안정화에 약간의 도움을 주고 있으나 LNG가 유연탄 화력을 대체하는 시나리오는 전력가격의 변화에 거의 영향을 주지 않고 있다. 이러한 분석 결과는 발전 연료간의 대체를 고려한다고 하더라고 탄소세 충격의 완화에 미치는 효과는 미미하다는 것을 의미한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.598-599
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• 2012

본 논문은 전압제한 고효율 AC입력 LED 드라이버에 연구에 관한 것이다. 최근 이산화탄소 배출 저감과 고효율 LED 조명이 일반화 되면서 고효율, 장수명, 소형화에 대한 요구가 커지고 있다. LED를 구동하기 위해 SMPS (Switching Mode Power Supply)를 사용하는 경우 역률을 높이기 위해서 별도의 역률 개선부를 포함하고 있어야 하며 전해커패시터 역시 사용되어야 한다. 이 방식은 가격의 상승과 전해커패시터 사용에 의해 수명 저하라는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 수명 저하를 일으키는 전해커패시터와 별도의 역률 개선부 없이 LED에 정전류를 공급하고 역률을 향상시킬 수 있는 LED 드라이버 회로를 제안하고 이를 실험으로 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.826-827
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• 2007

우리나라의 현행 전원믹스는 경제성의 측면에서 상당히 왜곡된 것으로 언급되고 있으며, 전력시장의 기저발전기에 대한 규제상한 가격은 이를 간접적으로 입증하는 근거라 할 수 있다. 균등화 발전원가를 이용하여 장기한계비용을 도출하고, 이를 부하지속곡선에 대입하여 산출한 경제적 전원믹스은 원자력 발전용량의 대폭적인 증가의 필요성을 보여준다. 이는 원전이 기저전원으로 경제성을 가지는 측면이 있지만 무엇보다도 우리나라의 높은 부하율(편평한 부하지속곡선)에 기인하고 있다. 이산화탄소 배출비용의 부과는 원전의 경제적 우위를 확장시키는 반면 전원다변화를 현격하게 축소시키는 결과를 가져와 정책목표간 조율이 필요함을 시사한다. 균등화 발전원가는 전력시장체제의 가격 및 수익에 대한 리스크를 효과적으로 반영하지 못하므로 포트폴리오 이론 및 실물옵션 이론 등을 활용한 경제성 평가방법론의 개발이 향후 과제로 제기된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.48-49
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• 2010

전기에너지의 가격상승과 에너지 소비량 증가, 이산화탄소 배출 문제의 해결방안으로 직류 배전 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 직류배전 시스템은 각 부하에서 발생되는 AC/DC 변환 손실을 줄이기 위해 각 기기의 AC/DC 컨버터를 통합하여 부하에 직류를 공급하여 효율 및 신뢰도의 향상을 얻는다. 설계된 직류배전 시스템의 효용성을 입증하기 위해서는 실제 사용 패턴에 근접한 부하의 사용정보가 요구된다. 본 논문에서는 전력사용통계에 근거한 계절별, 가구별 전력소비 패턴을 분석하고, 세대별 연중 부하사용 시나리오를 구성한다. 또한 작성된 시나리오를 직류 배전 전력계 시스템 설계 툴에 적용하여 직류 기반 시스템의 효용성을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06c
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• pp.132-137
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• 2010

이 논문에서는 전력기기의 사용량증가에 따른 전력량 부족으로 전력공급확보에 필요한 인원, 자재, 비용 등의 부족과 발전연료비용의 상승, 전력발전에 따른 $CO_2$배출량증가 등의 문제점을 최소화하기 위한 전력관리시스템(Demand Response System)을 제안한다. 전력관리 시스템은 전력사용자와 전력사업자와의 협력을 통해 전력확보와 수요를 관리하기 위한 전력절감 이벤트, 전력사용량 모니터링, 분석 등의 기능을 통하여 전력수요 관리가 가능한 시스템이다. 더 나아가 전력소비 관리가 이루어짐으로써 전력생산량 감소에 따른 이산화탄소의 절감효과를 기대할 수 있을 것이다.

• Membrane Journal
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• v.10 no.1
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• pp.47-53
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• 2000

The artificial lung is a device used to replace the function of the lungs. The major function of the lung is to remove carbon dioxide from the venous blood and replace it with oxygen, or arterialize the blood. And the function of the artificial lung is to provide an adequate amount of oxygenated blood to all the tissues of body during the open heart surgery. Extracorporeal life support(ECLS or ECMO) is standard treatment for severe respiratory failure but poses many contributions to future lung transplantation. Artificial Lung or membrane oxygenators available today, based on microporous polypropylene fibers, are associated with two major problems. They require systemic anticoagulation of the patient and they allow serum leakage across the membrane from the blood side to the gas side during long-term use. We obtained newly fabricated polypropylene(PP)/polydimethylsiloxane(PDMS) membranes which combined PP membrane, a microporous support layer with PDMS, and we had investiaged a technique for minimizing serum lekage of polypropylene(PP) membrane. The gas permeability of each PP/PDMS membrane was almost constant before and after the whole blood test by Lee-White method, while that of PP membrane was significantly reduced. Therefore the PP/PDMS membrane could be prevented serum leakage of PP membrane. In addition, the gas permeability of $CO_2$ in PP/PDMS membrane was 11.5 times higher as compared with that of $O_2$.

• Journal of Energy Engineering
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• v.21 no.2
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• pp.179-186
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• 2012

A climate change by increase of greenhouse gas is coming to the front by a large issue, and oxy-combustion demonstration project is coming to the attention to one plans for the reduction of carbon dioxide in power generation sector that used a fossil energy in points of time. This paper estimates benefit of electric generation, benefit of greenhouse gas reduction, benefit of environmental pollutant decreasing and domestic and foreign market value-added benefit caused by oxy-combustion demonstration project. Furthermore, this paper attempts to cost-benefit analysis, using NPV, B/C ratio, IRR techniques for oxy-combustion demonstration project. The results indicate that NPV is 681,620million KRW, B/C ratio 1.69 and IRR 21.4%. Accordingly, oxy-combustion demonstration project ensures economic feasibility that the three indicators have exceeded 0, 1.0 and 5.5%. Moreover, uses of the result is useful for the reduction of carbon dioxide in thermal power generation sector of policy decision.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.143-143
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• 2010

GTL(Gas-to-Liquids)공정 중 합성가스 제조공정(Reforming Process)인 ATR(Auto-Thermal Reforming), SCR(Steam Carbon Reforming), POx(Partial Oxidation)의 시뮬레이션 연구를 수행하였다. Reforming 공정에서 생산된 합성가스는 GTL 합성유 제조공정인 FT(Fischer-Thropsch) 반응기로 주입되며, 합성유 생산에 최적의 효율을 보이는 H2/CO 비(합성가스에 포함된 반응물비)는 2.0으로 알려져 있다. FT공정은 합성가스를 원료로 고온 및 고압 반응을 거쳐 GTL 공정의 최종 생산품인 FT합성유를 제조하는 공정이다. 본 연구에서는 FT공정 효율 극대화를 위해 reforming 공정에서 생성되는 합성가스 내 H2/CO의 비를 2로 수렴토록 모사조건을 설정하였으며, 상기 조건을 만족하는 reforming 공정들의 운전 온도 및 feed 조성을 분석하고 비교하고자 한다. 현재 GTL 플랜트관련 산업계에 적용 혹은 주 연구대상인 reforming 공정으로는 ATR, SCR, POx 공정이 있다. ATR 공정은 $850{\sim}1100^{\circ}C$에서 메탄, 스팀 및 산소를 원료로 활용하여 H2 및 CO를 생산하는 공정으로 발열/흡열 반응이 상존하여 에너지 비용이 낮지만 공정구조 상 열회수설비 및 ASU(Air Separation Unit)이 필요하기에 CAPEX(초기설비 설치비용)가 높은 편이다. SCR공정은 CH4, Steam 및 CO2를 연료로 하기에 이산화탄소가 일정부분 포함된 가스전에도 적용이 가능하나 공정 운전 중 지속적으로 외부에서 열을 공급해야 하기에 에너지 투입비용이 높은편이며, 탄소침적의 문제가 있어 대용량 플랜트에는 적합하지 않다. POx공정은 약 $1,500^{\circ}C$의 고온에서 CH4가 O2에 의해 부분 산화되는 방식으로 촉매가 필요없어 설비비가 타 공정에 비해 저렴하나 생산가스의 H2/CO비가 다소 낮아 전체적인 GTL 공정효율이 저하되는 단점이 있다. 상기 세 공정은 GTL 산업계에서 실증 및 효율증대를 위해 주로 연구되는 공정이기에 본 연구의 분석대상으로 설정하였다. 본 연구에서는 상용공정모사기인 Aspen Plus를 활용하여 reforming 공정별로 FT합성공정의 최적 조건(H2/CO=2)을 만족하는 합성가스 생산조건 분석 및 비교를 수행할 예정이다. 운전조건인 공정 운전온도 및 feed 가스조성 등을 모사하기 위해 합성가스 reforming 공정을 모델링하고 공급유량 및 압력 등의 운전변수는 GTL국책과제 1단계 연구수행 결과를 토대로 선정하고자 한다. GTL공정의 경우, 설비의 운전조건이나 연료가스의 구성 및 유량에 따라 적합한 reforming 공정이 다르기에 본 시뮬레이션 결과를 향후 GTL 플랜트 공정모델 설계시 reforming 공정선정에 참고자료로 활용하고자 한다.

• KSBB Journal
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• v.14 no.3
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• pp.328-336
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• 1999

A green microalga, Chlorella vulgaris UTX 259, was cultivated in a bench-scale raceway pond. During the culture, 15%(v/v) $CO_2$ was supplied and industrial wastewater discharged from a steel-making plant was used as a culture medium. In a small scale culture bottle, the microalga grew up to 1.8 g $dm^{-3}$ of cell concentration and ammonia was completely removed from the wastewater with an yield coefficient of 25.7 g dry cell weight $g^{-1}\;NH_3-N$. During the bottle-culture, microalga was dominant over heterotrophic microorganisms in the culture medium. Therefore, the amount of carbon dioxide fixation could be estimated from the change of dry cell weight. In a semi-continuous operation of raceway pond with intermittent lighting (12 h light and 12 h dark), increase of dilution rate resulted in increase of the ammonia removal rate as well as the $CO_2$ fixation rate but the ammonia removal efficiency decreased. Ammonia was not completely removed from the medium (wastewater) of raceway pond which was operated in a batch mode under a light intensity up to 20 klux. The incomplete removal of ammonia was believed due to insufficient light supply. A mathematical model, capable of predicting experimental data, was developed in order to simulate the performance of the raceway pond under the light intensity of sun during a bright daytime. Simulation results showed that the rates of $CO_2$ fixation and ammonia removal could be enhanced by increasing light intensity. According to the simulation, 80 mg $dm^{-3}$ of ammonia in the medium could be completely removed if the light intensity was over 60 klux with a continuous lighting. Under the optimal operating condition determined by the simulation, the rates of carbon dioxide fixation and ammonia removal in the outdoor operation of raceway pond were estimated as high as $24.7 g m^{-2} day^{-1}$ and $0.52 g NH_3-N m^{-2} day^{-1}$, respectively.