산업의 발달에 따른 영향으로 에너지수요가 증가함에 따라 국내에는 에너지 산업시설(저장시설, 고압가스 배관, 충전소, 탱크로리 등)이 전국에 산재하게 되었고 사용하는 에너지의 종류도 과거 한정된 자원이 아닌 다양한 에너지원을 사용하게 되었다. 이러한 에너지시설에는 화재, 폭발 및 유독물질 누출 등 중대사고가 발생할 수 있다. 더욱이 국내의 에너지시설은 밀집되어 있어 연쇄적인 사고가 일어날 가능성이 존재한다. 이 연구에서는 기존에 설치 운영되고 있는 LPG(liquefied petroleum gas) 및 가솔린(gasoline) 충전소와 LNG(liquefied natural gas) 충전소에 대한 피해예측을 실시하고 이를 비교 분석 함으로써 국내에서 처음 시도되고 있는 가솔린 주유소 및 LPG/LNG 충전소가 병설되어 설치되는 경우의 안전성을 검토하고자 한다.
DC 배전망에서 전기자동차 급속 충전 시스템은 대용량 전력 변환기를 통해 AC 배전망의 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 입력형 급속 충전기에 배전한다. DC 입력형 급속 충전기는 인버터기능이 제거됨으로 구조를 단순화하고 소형경량화 할 수 있다. 또한 충전소 내에 설치된 다수의 충전기 각각이 수행하던 전류 고조파 저감, 역률 향상, 양방향 전력 제어와 같은 기능들을 하나의 장치가 일괄 수행함으로서 충전소 인프라 단위의 신뢰성을 높일 수 있다. 본 논문은 DC 배전망에서의 전기 자동차 급속 충전 시스템의 특징에 대해서 설명하고자 한다.
국내 전기차 (EV: Electric Vehicle) 시장이 성장함에 따라, 빠르게 증가하는 EV 충전 수요에 대응하기 위한 충전설비의 확충이 요구되고 있다. 이와 관련하여, 종합적인 설비 계획을 수립하기 위해서는 미래 시점의 충전 수요량을 예측하고 이를 바탕으로 전력설비 부하에 미치는 영향을 체계적으로 분석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 한국전력공사의 EV 충전 데이터를 이용하여 충전소 단위의 일별최대부하를 예측하는 LSTM(Long Short-Term Memory) 신경망 모델을 설계 및 개발한다. 이를 위해, 먼저 데이터 전처리 및 이상치 제거를 통해 정제된 데이터를 얻는다. 다음으로, 충전소 단위의 일별 특징들을 추출하여 훈련 데이터 집합을 구성하여 일별 최대 전력부하 예측 모델을 학습시킨다. 마지막으로 충전소 유형 별 테스트 집합을 이용한 성능 분석을 통해 예측 모델을 검증하고 이의 한계점을 논의한다.
환경친화적인 에너지원으로서 가스의 수요가 날로 급증하고 있다. 이와 함께 LPG 자동차 충전소가 점진적으로 늘어나고 있다. 본 연구에서는 LPG 충전소에서 발생하는 증기운폭발 과압의 피해를 Hopkinson의 삼승근법을 이용하여 계산하고, 인체에 미치는 영향을 프로빗 모델에 적용하여 피해예측을 평가하였다. 현재 국내에서 가장 많이 운용하는 20ton 저장탱크를 대상으로 누출량 10%를 프로빗 모델에 적용하여 계산하면 LPG 충전소에서의 이격 거리는 각각 인체에 손상가능거리는 36.5m, 고막파열 손상가능거리는 290m이다.
초기 대체연료차 시장은 고비용으로 인해 수요 잠재력의 지역차가 존재할 것이며 효율적 입지모델은 이러한 지역차를 고려해야 한다. 본 논문은 지역차를 고려한 대체연료차 수요 모델을 기종점 통행량에 통합하는 방법을 제안하며 이를 통해 대체연료차 통행량을 추정한다. 추정된 통행량은 주어진 수의 시설물이 기종점 통행량을 최대로 포괄할 수 있도록 하는 입지모델 (Flow Refueling Location Model)에 입력되어 대체연료 충전소 최적 입지 대안을 제시한다. 사례지역은 플로리다 올랜도 대도시권이며, 수요 추정 및 통행량 통합 시나리오의 결과를 비교 분석한다.
수소는 다른 연료에 비해 에너지효율이 높고 유해물질이 배출되지 않아 미래의 청정에너지원으로 인식되고 있다. 그러나 수소는 밀도가 낮아 운반 및 저장시에 부피가 커서 압축하거나 특별한 운반체를 사용해야 하며, 공기중에 노출 시 화재나 폭발의 위험성이 있다. 수소-공기 혼합물의 폭발에 관한 실험이나 수치해석적 연구가 진행되어 오고 실물 수소 충전소를 대상으로 한 폭발 시뮬레이션에 관한 연구사례는 극히 드물다. 본 연구에서는 실제 수소 충전소를 대상으로 Lidar 스캐닝을 수행하여 point cloud 데이터를 획득하고 수소 충전소 3 차원 구조 모델을 작성한다. 3 차원 구조모델은 Ansys 사 AUTODYN 에 적용되어 수소 충전소의 수소폭발을 가정한 TNT 등가량의 폭발 시뮬레이션을 실시하고 주변에 전파하는 폭발압력을 계산하여, 수소 충전소 폭발에의한 주변 보안 건물의 안전거리에 관한 정보를 제공한다.
도입 초기 필요성 등에 대한 많은 논란에도 불구하고 국내에서도 보너스카드제를 도입하고 있는 자동차충전소가 크게 증가하고 있다. 이미 수입.정유사의 직영충전소는 대부분 시행을 하고 있으며 자영충전소도 카드시스템 도입을 서두르고 있는 등 신용카드 결제 및 보너스카드제를 시행하고 있는 충전소가 전체적으로 절반 가량에 이르고 있다. 그동안 주유소에서만 이뤄지던 카드 마케팅이 이처럼 LPG업계에서도 갈수록 확산되고 있는 것은 무엇보다도 일반차의 증가가 가장 직접적인 원인이다. 과거에는 충전소 판매물량의 대부분을 택시가 차지했으나 이제는 일반차의 비중이 갈수록 높아지면서 일반차 고정고객의 확보를 통한 판매증대를 위해서는 새로운 영업방식의 대두가 필수적으로 요구되기 때문이다. 국내 자동차충전업계의 신용카드 및 보너스카드제의 도입현황 및 문제점 진단을 통해 향후 바람직한 발전방향을 알아본다.
최근 탄소중립을 위한 친환경 자동차 권장 정책으로 인해서 전기차와 수소차 이용자가 증가하고 있다. 그러나 기존 내연기관차, 또는 전기차와 비교했을 때 수소차에 대한 인프라는 매우 부족한 현실이다. 따라서 출장이나 여행 등 기존 주거지를 벗어나는 상황에서는 수소차 충전소를 찾는데 어려움을 겪을 수 있다. 본 논문에서는 수소차 이용자들에게 편의를 제공하기 위해서 전국의 수소차 충전소의 위치를 구글 지도에서 보여주고 충전소의 사진과 전화번호를 쉽게 확인할 수 있는 애플리케이션을 설계 및 구현하였다.
정부는 9.2일 "제70차 비상경제대책회의"를 열고 "추석민생 및 물가안정대책"을 발표하였으며, 지식경제부 최경환장관은 동 회의에 참석하여 "석유시장의 '소비자 선택권' 확대방안"을 보고하였다. 이날 발표된 내용은 LPG자동차충전소도 함께 적용될 예정이어서 관련 내용을 게재한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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