• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.368-377
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• 2023

천연가스복합발전 공정은 일반 석탄 화력발전 공정에 비해 이산화탄소 배출량이 낮아 최근에 발전 플랜트로서 많은 관심을 받고 있다. 그럼에도 불구하고 이산화탄소 배출을 완전히 억제하기는 어려우므로 이산화탄소 포집공정이 필요하며 본 연구에서는 천연가스복합발전 플랜트에서 발생하는 배기가스 내 낮은 이산화탄소 농도를 고려해 포집공정을 구성하고 운전조건을 최적화하는 연구를 수행하였다. 최적화 연구를 위해 상용 시뮬레이션 프로그램으로 천연가스복합발전 공정과 습식 이산화탄소 포집공정이 결합된 전체 공정을 모델링 하였으며, 이를 이용해 다양한 조건에서 이산화탄소 흡수율, 흡수제 재생율, 천연가스복합발전 공정 내 전력 손실율을 종합적으로 고려한 최적 운전조건을 도출하였다. 특히 본 연구에서는 기존에 이산화탄소 포집공정에서 포집된 이산화탄소 톤당 에너지 소모량만을 주요 지표로 검토하던 것과 달리, 천연가스복합발전 공정 내 스팀 사용으로 인한 발전효율 저감, 운전조건 변화에 따른 이산화탄소 흡수율 및 흡수제 재생율 변화의 측면도 함께 고려하여 공정 전반의 성능을 종합적으로 고려할 수 있도록 하였다. 결론적으로 재생탑 재비기 온도가 120 ℃가 되었을 때 가장 좋은 결과를 보이는 것으로 나타났으며, 그 원인을 분석하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.31-40
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• 2013

과학기술의 발전으로 대한민국 해군의 함정 등의 무기체계는 첨단화, 과학화 되면서, 무기체계를 도입 및 운영, 유지하는 비용도 크게 증가한 반면, 이를 위한 국방비는 한정되어 있다. 따라서, 최적화된 예산을 사용하면서 적절한 가용도를 유지하기 위해 함정 가동에 영향을 주는 수리부속에 대한 효율적이고 과학적인 관리가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 복구성 수리부속의 재고수준에 따른 가용도를 산출하는 시물레이션 재고관리 모형을 제시하였다. 제시된 모델은 기존의 복구성 수리부속의 다단계 재고관리모형인 METRIC 모형을 바탕으로 계획정비, 재생율, 전환보급, 동류전용 등의 현실적인 개념을 순차적으로 반영한 5개의 모델로 구성되어 있다. 실험은 각 모델에 같은 재고수준량을 입력하여 가용도의 결과값을 산출하도록 진행하였으며, 추가적인 민감도 분석을 실시하였다. 실험결과 각 모델별 가용도의 차이가 있었으며, 따라서, 해군의 운영특성을 반영한 재고관리 모델의 개발이 필요함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.65-74
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• 2016

본 연구는 도시 환경 개선을 위해 각광받고 있는 도시재생사업계획시 탄소저감 효과를 극대화하는 방법을 제시하는 데에 초점을 맞추며, 전주시 TB지역에서 논의되었던 실제 사업을 중심으로 실증코자 한다. 우선, 전주시의 구도심인 TB지역을 대상으로 문제점 및 잠재력을 분석하여, 이를 극복할 수 있는 가장 효율적이고 적합한 도시재생사업을 전략적으로 계획하였다. 그리고 각 사업별, 저감시나리오별 탄소 발생량 및 저감량을 분석하였다. 탄소배출원 분류는 IPCC에서 제시한 자료를 토대로 분류체계를 작성하였으며, 분석방법은 온실가스 배출량 산정 가이드라인을 통한 배출량 산정법, 기존 탄소 배출량 산정 결과를 바탕으로 한 Down-Scaling 산정법, 원단위를 활용한 배출량 산정법, 에너지 시뮬레이션을 통한 산정법(건축물 분야)을 서로 연개하여 탄소배출량을 분석하였다. 현황분석에서 대상지역의 탄소발생량은 102,149tCO2eq로 산정되었으며, 특히 '건축물' 부분의 배출 비중이 약 70%으로서, 도시재생사업시 건축물 분야에 집중하는 것이 탄소배출량 감소를 위해 효율적인 전략이라는 점을 알 수 있었다. 대상지역의 2020년의 탄소배출량은 2011년 대비 3,826tCo2eq 만큼 자연적으로 감소되는 것으로 예측되었다. 이는 상가 공실률 증가와 산업체 수 및 주거지역 인구수 감소에 기인한 것으로 판단된다. 이 대상지역에 대해 5개의 분야(도시환경, 토지이용, 녹색교통, 저탄소 에너지, 녹색건축물)에 걸쳐 도시재생 전략사업을 적용 하였을 경우 총 10,628tCO2eq 만큼이 저감되는 것으로 나타났으며, 건축물 부문에 한정하여 세부적인 사업계획을 세웠을 경우 탄소 저감량은 4,857tCO2로 15.47%의 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도시재생에 따른 탄소저감량을 높이기 위해서 시나리오 A, B, C로 구분하여 각 사업별 목표치를 설정하여 예측한 결과, 시나리오 A가 약 5%, B가 11%, C가 15%로 분석되어 최소한 11% 이상의 목표를 달성하기 위해서는 시나리오 B를 도시재생 사업의 탄소저감 목표치로 설정하여 중장기 사업을 수립해야 한다는 것을 알게 되었다. 본 연구는 향후 정부 정책과 연계한 도시재생사업의 구체적인 계획 수립의 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 도시의 환경정비를 위한 재생의 이슈와 함께, 기후변화저감에 기여하기 위한 지역차원의 노력을 종합해 구체적인 실천방안을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다고 할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.401-402
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• 2013

최근 화석에너지의 고갈과 환경문제, 그리고 원유가 폭등 등의 이유로 신재생에너지의 혁신적인 기술과 보급이 시급하다. 태양광 및 풍력에너지는 무한정 청정에너지로서 세계적으로 많은 연구개발이 진행되고 있다. 풍력 및 태양광을 같이 병행해 사용하면 기상조건에 대한 상호보완적인 효과를 볼 수 있지만 인덕터가 차지하는 공간이 늘어나 컨버터의 부피가 커지고 비용이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 인덕터 두 개를 하나의 결합 인덕터로 사용한 풍력/태양광 하이브리드 일체형 컨버터를 제안하고, 최적의 결합계수를 선정하여 입력 전류리플의 저감을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.522-525
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• 2008

최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아 왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 전기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는MTES 템플레이팅 막을 이용하여 이 막 공정의 흡착 및 투과 특성을 규명하고, 이성분 혼합기체에서 고 순도의 수소를 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 도출해 내었다. 또한, 기체 분리 거동을 살펴보기 위해 Gproms Dynamic Simulator를 이용하였으며, 이때 기체상의 물질전달을 모사하기 위해 Dust Gas Model(DGM)을, 표면 확산 거동을 모사하기 위해 Generalized Stefan-Maxwell(GSM)식을 적용하였다. 이를 통해 평형론적 흡착 뿐 아니라 속도론적 흡착을 동시에 적용할 수 있게 하였다. MTES 템플레이팅 막의 흡착 및 분리능을 규명하기 위해 본 연구에서는 혼합기체의 투과, 분리 실험이 선행되었다. 실험 조건은 온도범위 323$\sim$473 K, 압력범위 0$\sim$7 atm에서 수행되었으며, 혼합기체는2성분으로 수소-메탄, 수소-이산화탄소, 수소-질소로 기체의 구성비는 각각 50:50 이다. 본 연구를 통해 각 혼합 기체들이 정상상태에 도달하는 시간과 분리능을 계산해 내었으며, 이 분리능을 다시 온도와 압력에 따른 결과로 분석하여 어느 조건에서의 수소 분리도가 최고치를 보이는지를 규명했으며, 시뮬레이션과 비교,대조하여 예측도를 검사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.191-195
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• 2007

In this study, we estimated the performance of PEMFC's unit cell as changing operating temperature in different inlet humidity condition at cathode side but anode dry, and tried to match experimental results with 1-dimensional simulation. We used $Nafion^{\circledR}112$ membrane and a self-manufactured PEMFC with active area of $25cm^{2}$ was used in this study. The range of operating temperature was $40{\sim}70^{\circ}C$ and oxygen through bubbled humidity chamber was supplied $0{\sim}80$% humidity condition as changing water temperature in humidity chamber. For figuring out governing equations, represent water contents in electrolyte membrane, the linear forward difference method was applied about time progress and quadratic central difference method was used about space progress. It was assumed that pressure terms were linearly changed due to thin electrolyte membrane. In low operating temperature condition, $40{\sim}60^{\circ}C$, increasing temperature rarely effected cell performance but we can see performance drop at $70^{\circ}C$. By modifying Henrry's constant and/or diffusion coefficient, the modified one-dimensional model was accomplished for calculation.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권10호
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• pp.75-80
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• 1999

고품질의 서비스를 보장할 수 있는 멀티미디어 응용 소프트웨어를 효과적으로 개발하기 위해서는 연속 미디어의 동기화뿐만 아니라 비연속 미디어를 포함하는 동기화를 표현할 수 있는 멀티미디어 동기화 모델이 요구된다. 본 논문에서는 사용자의 이벤트 발생에 의해서 변화되는 동적 키 매체라는 특별한 객체 제어기를 갖게 된다. 이러한 이벤트는 발생시간과 주기를 예측할 수 없는 미디어가 된다. 이벤트 발생은 오디오뿐만 아니라 텍스트, 이미지도 키 매체로 선택하여 수행하는 역할을 한다 객체 제어기는 다음 전이에 정보를 전달하는 역할을 한다. 제안한 모델은 최대 허용 지터값과 최대 허용 스큐값을 재생시간에 포함하여 재생률을 향상시켰고, 시뮬레이션을 통해 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.105-108
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• 2007

최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 적기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는 MTES 템플레이팅 막을 이용하여 이 막 공정의 흡착 및 투과 특성을 규명하고, 이성분 혼합기체에서 고 순도의 수소를 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 도출해 내었다. 또한, 기체 분리 거동을 살펴보기 위해 Gproms Simulator를 이용하였으며, 이때 기체상의 물질전달을 모사하기 위해 Dust Gas Model(DGM)을, 표면 확산 거동을 모사하기 위해 Generalized Stefan-Maxwell(GSM)식을 적용하였다. 이를 통해 평형론적 흡착 뿐 아니라 속도론적 흡착을 동시에 적용할 수 있게 하였다. MTES 템플레이팅 막의 흡착 및 분리능을 규명하기 위해 본 연구에서는 혼합기체의 투과, 분리 실험이 선행되었다. 실험 조건은 온도범위 $30{\sim}50$ $^{\circ}C$, 압력범위 $0{\sim}5$ atm에서 수행되었으며, 혼합기체는 2성분으로 수소 메탄, 수소-이산화탄소, 수소-질소로 기체의 구성비는 각각 50:50 이다. 본 연구를 통해 각 혼합 기체들이 정상상태에 도달하는 시간과 분리능을 계산해 내었으며, 이 분리능을 다시 온도와 압력에 따른 결과로 분석하여 어느 조건에서의 수소 분리도가 최고치를 보이는지를 규명했으며, 시뮬레이션과 비교, 대조하여 예측도를 검사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.59.2-59.2
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• 2011

This study presents a new method for coupling ArcGIS (popular GIS software) with TRaNsient SYstems Simulation (TRNSYS, reference software for researchers and engineers around the world) to use capabilities of the 4 and 5-parameter PV array performance models within the ArcGIS environment. Using the validated and industry-proven solar energy simulation models implemented in TRNSYS and other built-in ArcGIS functionalities, dynamic characteristics of distributed PV potential in terms of hourly, daily or monthly power outputs can be investigated with considerations of diverse options in selecting and mounting PV panels. In addition, the proposed method allows users to complete entire procedures in a single framework (i.e., a preliminary site survey using 3D building models, shading analyses to investigate usable rooftop areas with considerations of different sizes and shapes of buildings, dynamic energy simulation to examine the performances of various PV systems, visualization of the simulation results to understand spatially and temporally distributed patterns of PV potential). Therefore tedious tasks for data conversion among multiple softwares can be significantly reduced or eliminated. While the programming environment of TRNSYS is proprietary, the redistributable executable, simulation kernel and simulation engine of TRNSYS can be freely distributed to end-users. Therefore, GIS users who do not have a license of TRNSYS can also use the functionalities of solar energy simulation models within ArcGIS.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2024

본 전기자동차(EV)의 사용을 늘리고 계통 부담을 최소화하기 위해 재생에너지를 사용하는 마이크로그리드가 중요한 역할을 담당해야 한다. 마이크로그리드는 소형 디젤발전과 같은 화석연료를 사용할 수도 있지만, 많은 경우에 친환경 에너지인 재생에너지로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 그러나 태양광과 풍력과 같은 재생에너지는 가변적인 출력 특성을 갖는다. 따라서 전기자동차의 충·방전 에너지 수요를 충족하는 동시에 안정적으로 부하 전력을 공급하기 위해서 마이크로그리드에 디젤발전 또는 전기차-그리드(V2G)를 병행 에너지원으로 활용하는 전기자동차 충전인프라 구성에 대한 검토가 필요하다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 태양광발전, 풍력발전, 디젤발전과 V2G를 활용하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 마이크로그리드의 모델을 구성하였다. 제안된 마이크로그리드는 태양광발전과 풍력발전을 1차 공급에너지원으로 전력 수요에 대응토록 하고, 부하의 전기차의 운영 유형과 부하 동기기의 회전속도를 판단하여 부족 전력에 대해 디젤발전으로부터 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 모델이다. 이렇게 제안된 모델의 시스템 성능을 검증하기 위해 MATLAB/Simulink로 시뮬레이션함으로써 마이크로그리드의 안정적 운영 방안을 고찰하였다.