• 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.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.16 no.1
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• pp.99-127
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• 2007

When the margin between available capacity and demand is thin in a liberalized electricity market, prices rise steeply and system reliability is threatened. The principal response to these circumstances is often an assumption that price spikes and electricity shortages are the result of a failure to build sufficient new supplying facilities. It is, of course, often the case that additional investments in generation and network facilities would improve reliability, and such investments are often needed. But focusing on additional generation and transmission facilities for restoring balance to the grid overlooks the essential fact that reliability is a function of the relationship between supply and demand, imposing unnecessary costs on electric system. When the relationship is out of balance, the search for solutions must consider not only investments supply-side resources but also cost-effective demand-side resources such as accelerated load management, efficiency measures, and price-responsive load programs. Integrating demand resources into electricity markets can add enormous value to the electric system, widening the capacity margin, lowering costs and enhancing system reliability at the same time. This paper studies several challenges now facing electricity markets: demand-side management-especially, economic effects of demand response, potential reliability problems, market and system operation, CBP market improvements and so on. The paper concludes with a series of policy recommendations in five areas: (i) The Effects of efficient improvement to incorporate demand responses and demand-side resources into modem electricity markets, (ii) Fosteing price based demand response and (iii) improving incentive based demand response, (iv) strengthen demand response analysis and valuation, (v) integrating demand response into resource planning and adopting enabling technologies.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.139.1-139.1
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• 2010

제 3차 국가에너지기본계획이 시행됨에 따라 전체 에너지 공급량 중 신재생에너지가 차지하는 비율은 점차 늘어날 전망이다. 이와 관련하여 2012년부터 RPS 시행이 확정되었다. RPS(신재생에너지 의무비율할당제)는 신재생에너지에 의한 발전 비율을 설정함으로써 공급을 늘리는 긍정적인 측면이 있으나 이와 동시에 전기요금 인상을 수반한다. 요금 인상으로 인하여 발생할 수 있는 소비자의 반감을 완화시키고 전기요금에 대한 현실적인 합의점을 찾으려면 소비자가 재생에너지 전력에 대하여 어느 정도의 지불의사를 가지고 있는지에 대한 연구가 선행적으로 진행되어야 한다. 한편 RPS의 도입은 신재생에너지 원간 가격경쟁을 촉진시키게 된다. 이 과정에서 성장잠재력이 높은 에너지원이라 하더라도 현재의 발전단가가 높다면 잠재력을 발휘하기 전에 도태될 가능성이 있다. 이러한 RPS 도입의 영향에 대처할 수 있는 정책수립의 기초자료를 마련하기 위해, 재생에너지 전력에 대한 소비자 측면의 효용이 원별로 분석될 필요가 있다. 본 연구에서는 조건부 가치평가법(Contingent Valuation)을 적용하여 수력, 풍력, 태양광으로 발전된 재생에너지 전력에 대한 지불의사액(Willingness to Pay)을 추정하였다. 단일 설문지 내에서 여러 에너지원에 대한 지불의사액을 순차적으로 물어보게 될 경우, 질문순서가 지불의사액 추정에 편의를 가져오는 순서효과(Sequence Effect)가 발생할 수 있다(Boyle et al.,1993). 이러한 순서효과를 제거하기 위해서 유형에 따라 질문순서를 다르게 하여 각 에너지원에 대한 지불의사액을 묻는 방향으로 설문을 설계하였다. 분석결과 수력, 풍력, 태양광으로 발전한 전력에 대한 지불의사액 간에는 유의한 차이 가 나타나지 않았으며, 순서효과로 인한 편의 또한 지불의사액에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 관측되었다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.15 no.7
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• pp.41-53
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• 2017

This study focuses on the current state of Smart Grid policy in Japan and its problems while the interest in Smart Grid has been increasing since the March 2011 earthquake in East Japan. As a result of the analysis, Japan introduced the fixed price buying system of new and renewable energy in response to the power supply and demand problem caused by the 2011 earthquake in East Japan, and established a decentralized green electricity trading market in which electricity generated from new and renewable energy is traded Smart Grid-related projects were implemented as a solution to solve energy crisis and environmental problems at the same time. As a result, we achieved visible results such as suppressing peak power, reducing CO2 emissions, and securing stable supply and demand of energy using renewable energy sources. On the other hand, the improvement of current Smart Grid policy operation in Japan and the introduction of stabilization system of power system, promotion of international standards of domestic technology related to smart grid, and support for strengthening security of smart grid.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.12
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• pp.83-89
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• 2009

The environment of electrical power industry is now faced on problems such as electric rates, an increasing sensitivity in society with environmental issues and energy factors. Up to now, reliability is greatly influenced by maintenance and environmental factors that are unique to the electric utilities. The reliability is a characteristic assigned to the electric power systems's function which is related to the concept of installment of equipment. Therefore this reports's key finding is that it is important that the utilities track their individual components' value over investment expense of their installed components. This can be accomplished to consider the cases of foreign electric power companies and take into account the various possible installment ways of equipment in Korea. These results are expected to be used as a reference material for design underground distribution facilities and future applications.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.2
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• pp.36-42
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• 2019

Europe and North America are paying attention to residential ESS(Energy Storage System) that can manage energy efficiently. The ESS is a system that stores and manages the electric power by charging and discharging the battery. The ESS is generally used in conjunction with photovoltaic systems. The ESS supplies the load of the power generation time and stores the remaining PV power to supply the load at the non-power generation time. However, due to the high price of residential ESS, low electric rates and increasing block rates, there is no market of residential ESS in Korea. This paper reviews the price condition and the capacity for applying PV and residential ESS to household of apartments using HOMER in Korea.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11a
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• pp.435-437
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• 2003

공급 예비력 확보와 설비투자 지연을 목적으로 운영하였던 직접 부하제어(DLC)는 경쟁, 규제 완화, 민간 자본의 참여 등으로 변화된 양방향 입찰 시장에서 시장가격결정에 수요측 의사를 반영하는 수단으로 의미가 변화되어 가고 있다. 현재 직접 부하제어 시범사업은 한전과 에너지관리공단에서 2원화하여 운영하고 있으며 에너지관리공단의 시스템 구성은 상위 시스템으로 전력부하관리센터(LMC)와 민간 사업자용 부하관리사업자시스템(LSES), 하위 시스템으로 EMD 시스템으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 민간 부하관리 사업자인 LG 산전의 데이터 센터에 설치된 웹 기반의 부하관리사업자시스템의 구성, 주요 기능, 구현된 배분 알고리즘, 정산 알고리즘을 소개하고 시스템의 유용성 및 활용 방안을 언급하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2020.01a
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• pp.197-199
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• 2020

환경문제와 더불어 우리나라의 신재생 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 현재 한전과의 상계거래 체결을 통해 관리되고 있는 태양광 에너지 관리는 친환경 신재생 에너지의 대표적 모델이다. 본 논문에서는 가정에서 발생하는 태양광패널의 잉여 전력량을 이웃과 거래하는 P2P(Peer to Peer)방식을 제안하였다. 제안하는 방식을 통하여 각 가구의 데이터를 활용하여 에너지에 대한 수요-공급량을 도출하고 균형거래가격을 결정하여 참여자 간 합리적 에너리 관리가 가능하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.477-477
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• 2012

미생물 연료전지는 정부가 추진하고 있는 신성장 동력사업의 녹색성장 정책에 부합하는 환경융합 신기술로써 일상생활에서 배출되는 하 폐수와 같은 유기물질을 전자공여체로 이용하여 전기에너지를 생산 할 수 있다는 점에서 각광받고 있다. 미생물 연료전지는 산화전극부의 미생물이 공급된 유기물질 을 분해하여 전자와 수소이온을 생성시키며 이들은 산소가 존재하는 환원전극부로 이동하여 물로 환원 됨 으로써 전기를 생성한다. 전기 화학적 성능의 향상을 위해 미생물 연료전지에서는 환원전극부에 서의 산소와 전자 및 수소이온의 빠른 환원반응을 유도해 주는 Pt촉매를 이용한다. 하지만 고가의 Pt 촉매는 미생물 연료전지의 현장적용을 위한 규모확장 시 초기비용이 증가되는 문제점을 초래한다. 이에 미생물 연료전지의 대체촉매 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 화학적 연료전지에 관한 논문에서 연료전지의 촉매로 산소 환원반응에 높은 성능을 보이는 Co-N/C 형태의 Cobalt poly-pyrrole carbon가 제시 되었다. 이는 가격적인 측면에서는 Pt촉매의 약1/10배 정도 수준이지만 셀 성능은 Pt촉매의 95%정도의 효율을 보인다는 측면에서 향후 Pt 대체촉매로 가능성을 보여주는 새로운 비금속 촉매물질이다. Cobalt poly-pyrrole carbon이 Pt-catalsyt 셀 전압 성능 대비 약 66 %의 효율을 보였고 내부저항과 최대전력 밀도에 있어서도 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매의 성능보다 높음을 알 수 있었다. 본 연구는 Pt-catalsyt를 대체할 수 있는 저가의 산소환원 촉매물질 발굴을 위해 미생물연료전지에서 사용된 전례가 없으며 현재 화학전지의 촉매로 널리 쓰이고 있는 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원 촉매로써의 이용가능성을 평가하기 위해 실시되었으며, 평가한 결과는 첫 번째로 Cobalt poly-pyrrole carbon을 사용한 경우가 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매보다 환원 전극부에서의 원활한 환원작용이 진행되고 있음을 추측할 수 있으며 Pt-catalyst와 비교하였을 때 성능 대비 저렴한 가격으로 가격 경쟁력에 있어서 우월하다고 판단되었고 두 번째로 전기화학적 성능평가 및 EIS를 이용한 환원전극부의 내부저항 평가를 실시한 결과 셀 전압에 있어서 가장 많은 도말량 ($2.0mg/cm^2$)이 높은 성능을 보이고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.10
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• pp.117-124
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• 2017

A Smart Grid is a system that can efficiently use energy by exchanging real-time information in both directions between a consumer and a power supplier using ICT technology on an existing power network. DR(Demand response) is an arrangement in which electricity users can sell the electricity they save to the electricity market when the price of electricity is high or the power system is crisis. In this study, we developed a power meter data transmission device and power IT system that measure the demand information in real-time using a smart meter and transmit it to a cloud server. The power meter data transmission device developed in this study uses alight sensor connected to a Raspberry Pi 3 to measure the number of blinking lamps on the KEPCO meter per unit of power, in order to provide reliable data without any measurement errors with respect to the KEPCO power data. The power measurement data transmission device uses the standard communication protocol, OpenADR 2.0b. The measured data is transmitted to the power IT system, which consists of the VEN, VTN, and calculation program, via the LTE WiFi communication network and stored in its MySQL DB. The developed power measurement data transmission device issues a power supply instruction and performs a peak reduction DR when a power system crisis occurs. The developed power meter data transmission device has the advantage of allowing the user to adjust it every 1 minute, where as the existing smart metering time is fixed at once every 15 minutes.