• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.490_491
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• 2009

전력시장의 규제완화와 고효율, 신재생 에너지 관련 기술의 발전으로 분산전원의 가격경쟁력이 높아지면서 최근 배전계통 내에 분산전원의 보급이 급속히 확대되고 있다. 또한, 탄소배출에 대한 국제적 환경규제의 본격화는 분산전원 보급을 더욱 가속화 시키고 있다. 탄소배출량이 손실금액으로 환산될 경우 현재의 분산전원 운영방식과는 전혀 다른 시간별 분산전원의 발전전략이 재정립되어야 한다. 본 논문에서는 배전계통 내 관할 구역의 수용가에 유 무효전력 및 열을 공급하는 구역전기사업자의 분산전원별 탄소배출량을 고려한 최적 운영에 대해서 소개할 것이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.307-308
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• 2013

기존 LED(Light Emitting Diode) 백라이트 LCD(Liquid Crystal Display) TV 용 전원 장치는 다중출력 플라이백 컨버터를 사용하여 로직 보드, 영상 보드, LED 백라이트 등의 구동에 필요한 다양한 전원들을 생성, 공급한다. 특히, 기존에는 LED 백라이트의 구동을 위한 출력단에는 부스트 컨버터를 추가하여 LED 전류를 제어하였다. 따라서, 부스트 컨버터에 의한 부피 및 원가가 증가하는 단점이 있었다. 본 논문에서는 부스트 컨버터 없이 보조 스위치 하나만을 사용한 LED 구동회로를 이용하여 LED의 정전류 제어가 가능한 저 가격형 LED 구동회로의 비동기식 제어방법을 제안한다. 최종적으로 제안 회로를 32인치 LCD TV 용 LED 백라이트에 적용하여 그 실험 결과를 바탕으로 제안 회로의 타당성을 검증하였다.

• 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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• 2005.07b
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• pp.1404-1406
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• 2005

본 논문에서는 기존의 DC/DC 컨버터에 특별한 소자의 부가나 가격의 증가 없이 효율을 향상시키기 위한 방안에 대하여 논하였다. 이에 따라 병렬전력전달 방식(Parallel Power Transfer, PPT) 기반 Cuk 컨버터를 제안하였고, 이의 효율 향상 효과를 이론적으로 해석하고, 기존에 널리 사용되고 있는 DC/DC 컨버터와 특성을 비교 분석하였다. 마지막으로 이를 제안된 이론을 기본으로 DC 48V 전원 공급용 시스템을 설계하고, 구성한 다음 PSIM 시뮬레이션을 통해 시스템의 효율 향상 효과와 그 유용성을 입증하였다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.350
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• pp.94-97
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• 2006

인구11억명의 무한한 시장‘인도’. 특히 인도는 IT 분야에서 세계 최고의 강국으로 부상하고 있다. 거기에 인도는 10여년간 연평균 GDP 성장률 6%대의 고도성장을 이룩하는 등 중국에 이어 경제강국으로의 탈바꿈을 꿈꾸고 있다. 이처럼 매력적인 시장을 기업들은 놓칠리가 없다. 이미 세계 유수의 기업들은 꿈틀대는 인도 시장을 주목해 왔다. 인도에 법인을 설립, 현지의 값싼 노동력을 이용해 가격 경쟁력을 갖추고 시장을 공략하고 있는가하면, 인도시장에 맞는 저가상품을 적극개발, 공급함으로서 시장점유율을 높이고 있다. 국내기업의 경우 자동차와 가점제품의 경우 비교적 성공적으로 정착한 사례로 꼽히고 있다. 현대자동차, LG전자, 삼성전자 등은 인도 현지에서 호평을 받을 정도로 경쟁력을 확보한 상태다. 하지만 전력 시장에서만큼은 아직까지 뚜렷한 성과를 얻어내지 못하고 있다. 가장 큰 이유는 평균 30% 이상에 달하는 관세율을 극복하지 못하고 있기 때문이다. 그리고 인도 수출의 경우 말처럼 쉽지는 않은 상황이다. 인도의 경우 영국의지배를 받던 국가라 아직까지 ABB, 시멘스 등 유럽업계의 강세가 뚜렷해 타 지역국가 업체들의 인지도가 높지 않은 상황이다. 무엇보다“대금이 들어와야 거래가 성사됐다”라고 말을 할 정도로 대금인수에 어려움을 겪는 사례가 부지기수고, 계약 파기도허다해 계약에들인 노력만큼 성공률이 높지 않은 것도 국내 전력 관련업계의 진출 부진의 한이유다. 그렇다고 인도 시장을 그냥 놓치기에는 너무아깝다. 이에 국내업계의 경우 매력적인 시장을 놓치지 않으려 계속해서 인도 시장 진출추진하고 있다. 인도 전력시장 현황을 소개하고, 수출을 위한 국내 업계의 노력 및 수출시 유의해야 할 사항을 종 합적으로 정리해봤다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.13 no.2
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• pp.219-243
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• 2004

Generally, electricity market has monopoly market structure because of need of enormous investment for infrastructure. However, the introduction of competition in network industry as electricity is a tendency of the world with decreasing the effects of economy of scale due to the advancement of technology. Now, electricity industry restructuring is in progress but the competition in electricity retail market is not in force yet in Korea. Whether a effective competition exist or not is very important to policy decision maker who drive restructuring, but there are small numbers of quantitative researches on that. In this study, we estimated the effectiveness of competition in the electricity retail market through switching costs. If switching costs are high, consumers actually can be locked in incumbent firm in spite of introduction of competition. Therefore switching is a critical factor to determine effectiveness of competition and to estimate the size of switching costs quantitatively can proffer the information about whether the competition in the electricity retail market is effective or not in the future. We estimated switching costs using consumer' stated-preference data by conjoint analysis. In according to estimation results, the cost of switching process is not so high, but the relative brand loyalty of an incumbent company is significantly high. And the price is considered as the most important factor choosing an electric service commodity. Based on the empirical results, it is possible to analyze the relationship between suppliers' competitiveness resulted from management efficiency and customers' switching possibilities. The paper therefore provides guidance for suppliers in deciding to enter into retail competition and for policy makers in introducing retail competition. And it has a significance of estimating the switching costs directly.

• Journal of Digital Convergence
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• v.17 no.7
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• pp.131-138
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• 2019

The world's electricity production ratio is 40% for coal, 20% for natural gas, 16% for hydroelectric power, 15% for nuclear power and 6% for petroleum. Fossil fuels also cause serious problems in terms of price and supply because of the high concentration of resources on the earth. Solar energy is attracting attention as a next-generation eco-friendly energy that will replace fossil fuels with these problems. In this study, we test the charge-operation plan and the discharge operation plan for peak-cut operation by applying the maximum power demand reduction simulation. To do this, we selected the electricity usage from November to February, which has the largest amount of power usage, and applied charge / discharge logic. Simulation results show that the contract power decreases as the peak demand power after the ESS Peak-cut service is reduced to 50% of the peak-target power. As a result, the contract power reduction can reduce the basic power value of the customer and not only the economic superiority can be expected, but also contribute to the improvement of the electric quality and stabilization of the power supply system.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.21 no.2
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• pp.301-319
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• 2012

The primary purpose of Renewable Portfolio Standard (RPS) is to facilitate investment in renewable energy technology. Since emission trading program has similar purpose, it is conceivable to attempt to link RPS and emission trading program through interlinked markets. RPS in Korea with single REC and emission allowance markets has particular advantages for constructing linkages between two markets. This paper provides a real option model to examine investment effects of linkage of RPS to the trading program. Emission permit price and REC price are assumed to follow stochastic processes and renewable investment is irreversible. The result shows that linked market provides further incentive for renewable investment by raising managerial flexibility for power companies.

• Journal of Technology Innovation
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• v.2 no.1
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• pp.1-57
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• 1994

본 고는 지속적 개발 론에 입각한 적극적인 에너지수요 관리정책을 추진한다는 전제하에 2001년과 2006년의 우리 나라 가정부문 전력수요를 전망하고자 한다. 본 고는 지속적 개발 시나리오를 추정함에 있어서 기존의 계량모형보다 일종의 공학적 모형인 공정분석(process analysis)을 선호한다. 계량모형이 주로 과거 수요의 소득 및 가격 탄성 치를 바탕으로 미래의 수요를 예측하는데 비하여 공정분석모형은 기술발전에 따른 미래의 효율변화(향상)를 비교적 잘 반영할 수 있기 때문이다. 본 고는 덴마크공과대학교 Norgard 교수팀이 개발한 모형을 도입하여 분석모형(수식 (6))을 전력수요 = 기기 수 $\times$ 전력서비스$\times$ 전력집약도와 같이 설정하고 이를 사용하여 냉장고, 텔레비전, 조명 기기, 난방기기 등과 같은 전력사용 기기 별로 2001년과 2006년이 전력수요를 전망하였다. 본 고는 전력수요를 전력사용 기기의 사용용량(300리터 용량의 냉장고 등)과 사용시간을 나타내는 전력서비스와 전력 서비스당 필요 전력사용량을 나타내는 전력집약도로 나누어 구분하고 있는 모형을 이용함으로써 소득향상효과와 함께 기술발전에 따른 효율개선효과를 분석할 수 있다. 1) 생활수준 향상에 따라 전력서비스는 지금과 같이 증가한다, 2) 현실적으로 가능한 범위 내에서 전력사용 기기에 대한 최저 에너지 효율 제를 실시한다, 3) 현재 사용중인 기기 들은 원칙적으로 수명이 다한 후 고효율 기기 들로 자연 교체한다, 4) 최저 에너지 효율 제를 제외한 다른 제도 및 정책개선, 사용자의 에너지소비형태 개선에 따른 절전 잠재 량을 고려하지 않는다 등의 가정 하에 전력수요를 추정한 결과 1992년에 796 GWh(100)이었던 우리 나라 가정부문 전력수요는 2001년과 2006년에 29,237 GWh(134)와 33,118 GWh(152)로 각각 34%와 52%증가할 것으로 나타났다. 이 경우 1992년부터 2006년까지 가정용 전력수요 증가율은 연평균 3%로 추정된다. 기기의 서비스(가구수$\times$기기의 보급 율$\times$기기의 전력서비스)가 소득향상에 따라 증가하는데도 불구하고 전력수요의 증가율이 GDP(같은 기간 동안 연평균 증가율 5.7%)보다 매우 낮은 것은 기기의 대형화와 기기의 보급을 증가에 따른 전력의 추가수요가 기기의 에너지효율 개선으로 대부분 상쇄될 것이기 때문이다. 향후 10년 내에 기기에 따라 전력사용량을 25%~50%정도까지 줄일 수 있을 것으로 분석된다. 기술발전에 따른 기기의 에너지효율 개선효과는 본 고의 2006년도 가정용 전력수요의 전망치 33,118 GWh가 기존방식에 의한 한전의 전망치 61,155 GWh의 54%수준밖에 되지 않는데 서도 잘 나타나고 있다. 한편 본 고는 경제성장과 환경보존을 동시에 달성할 수 있는 지속적 개발의 실천방안으로서 에너지 수요관리를 논하고자 한다. 고효율 기기의 개발과 조기도입을 촉진시키는 에너지 수요관리 통하여 우리는 에너지효율을 대폭 개선시키며 대기오염 배출량도 대폭 줄일 수 있다. 본 고는 에너지 공급관리(공급확충)위주에서 에너지 수요관리위주로서의 에너지정책 전환은 불가피하다고 판단한다. 에너지 공급시스템보다 에너지 수요시스템위주로 전체 에너지시스템을 획기적으로 개선시키기 위해서는 최저 에너지효율제의 광범위한 실시와 함께 고효율 기기의 개발과 보급에 필요한 유인책의 도입, 고효율 기기와 에너지의 효율적 이용에 대한 정보 등이 필요시 되고 있다. 우리 나라의 경우 현재의 산업구조와 기술수준을 고려하여 에너지 효율의 기준을 미국보다 다소 낮게 설정한다면 최저 에너지효율제의 도입이 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 본 고는 고효율 기기의 개발과 조기도입을 지원하기 위한 가칭 대기환경보존 및 에너지 수요관리기금의 창설을 제안한다. 전력부문의 경우 기금은 1. 탄소세, 2. 전력소비에 대한 수요 관리 세의 도입 혹은 3. 한국전력공사 전력판매수입의 일정 분으로 조성될 수 있을 것으로 본다. 예를 들어 선진국들이 탄소세를 예정대로 도입한다는 전제하에 우리 나라가 2000년을 기준으로 탄소 톤당 8달러(석유 배럴 당 85센트)의 탄소세를 도입한다면 연간 7억 2,000만 달러(약5,760억 원)규모의 기금을 조성할 수 있다. 이 중 연간 2,000억 원 정도를 고효율 기기의 개발과 조기도입에 지원한다면 우리 나라 에너지 시스템 효율은 대폭 개선될 수 있을 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.346-347
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• 2012

최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.