• 제목/요약/키워드: Efficient Energy Use

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방사선안전관리를 위한 Process Mapping 개발 (Development of the Process Mapping for the Radiation Safety Management)

  • 이용식;이진우;이윤종
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제38권3호
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    • pp.149-156
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    • 2013
  • 최근 국내 방사선이용기관 수의 증가와 시설의 다양한 투자로 운영 및 안전관리가 복잡해지고 있다. 그러나 작업종사자 수와 방사선 시설증가에도 불구하고 방사선안전관리자 인력은 증가되지 않고 있는 실정이며, 소수의 방사선안전관리자에 의해 방사선작업종사자 등록 및 관리, 선원관리, 방사선량 감시, 배기 및 배수 등의 많은 업무가 관리되고 있다. 이러한 문제점은 방사선 사고발생의 직 간접적인 사고의 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 방사선을 이용하는 시설의 효율적인 안전관리와 사고예방을 위한 방사선안전관리 업무절차를 도식화(Process Mapping)하였다. Process Mapping 개발을 위해 방사선안전관리 현안요건을 분석하고, 개별 절차상의 업무분석을 통해 방사선안전관리 체계를 정비하였다. 개발한 Process Mapping을 바탕으로 각 기관에 적합한 업무절차의 흐름을 명확히 구성함으로써 방사선을 이용하는 시설의 안전 위해 요인을 줄이고 방사선안전관리 체계를 개선할 수 있으며, 필요에 따라 Process Mapping을 수정보완하여 방사선안전관리에 효과적으로 사용할 수 있다.

중질유 고부가화를 위한 SDA 개발 기술의 특허 정보 분석 (Patent Analysis of SDA Technology for Heavy Oil Upgrading)

  • 김용헌;이원수;김재호;전상구;나정걸;노남선;이기봉
    • 공업화학
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    • 제21권4호
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    • pp.372-376
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    • 2010
  • 세계적인 자원 확보에 대한 경쟁과 재래에너지의 한계성으로 비재래 에너지가 미래의 에너지원으로 주목받고 있다. 그중에서도, 특히 중질유 및 오일샌드를 경질화하여 부가가치를 높이는 중질유분의 고부가화 공정에 대한 수요가 증가하고 있다. 다양한 형태의 중질 탄화수소로부터 Deasphalted Oil (DAO)를 생산하는 Solvent Deasphalting (SDA) 기술이 기존 정제산업에서 사용되어져 왔고, 비재래 에너지원에서의 사용에도 주목받고 있다. 자원 확보 경쟁에 나선 일부 국가에서는 SDA 기술에 대하여 이미 활발한 연구개발 및 DAO의 상업생산을 시작하고 있다. 본 연구에서는 SDA 기술 개발을 위해 필요한 특허분석을 하였고, SDA특허기술이 출원되기 시작한 1970년대부터 최근까지의 한국, 미국, 일본, 캐나다(캐나다 특허는 1950년도 이후 문헌부터 검색), 유럽, 국제특허를 이용하여, 추출, 회수, 용매 및 기타로 세부기술을 분리한 후, 총 334건을 SDA 기술과 관련된 특허로 추출하여 분석하였다. SDA 기술의 연도별 출원동향을 살펴보면, 대략 10년을 주기로 감소하는 구간이 나타나나 전체적으로는 증가하고 있는 경향을 보이고 있으며, 미국특허가 131건(39%)으로 가장 많으며, 그 다음으로 캐나다특허 83건(25%), 유럽특허 45건(13%), 일본특허 35건(11%)으로 나타났으며, 한국특허는 6건(2%)을 출원하여 가장 낮은 출원건수를 보였다. 다른 나라에 비해 SDA 관련 기술이 취약한 한국은 에너지 자원 기술의 효율적 이용을 위해서 SDA 기술에 대한 연구 개발 및 정부지원이 반드시 필요할 것으로 생각된다.

빛환경 및 냉난방환경 기반 광선반 성능평가 연구 (Performance Evaluation of Light-Shelf based on Light Enviorment and Air Conditioner Enviorment)

  • 전강민;이행우;서장후;김용성
    • KIEAE Journal
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    • 제16권5호
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    • pp.47-55
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    • 2016
  • Purpose: As the energy consumed by buildings increases, there is a growing need for studies and technology development to address this issue. One of the solutions to excessive energy use by buildings is the light-shelf, which is a natural lighting system enabling efficient reduction in light energy, and research in this area has been intensive. However, most of the studies about the light-shelf are limited to the light environment, and thus the application of their findings to an actual environment in the form of a design may be problematic. Therefore, the purpose of the present study is to provide fundamental data for light-shelf design by carrying out a light-shelf performance evaluation on the basis of the light environment and the heating and cooling environment. Method: In the present study, a testbed was established to conduct a light-shelf performance evaluation by measuring the electric power consumption of lighting and heating and cooling devices depending on the existence of a light-shelf and its angle. Result: The findings of the present study are as follows: 1) With respect to the uniformity of the indoor light environment amenity, the optimum angle of a light-shelf was found to be $30^{\circ}$ for the summer solstice and the winter solstice. 2) With respect to the reduction of electric power consumption by indoor lighting devices, the optimum light-shelf angle at the summer solstice is $30^{\circ}$, at which time electric power consumption may be reduced by 10.2% in comparison with when no light-shelf is applied. However, at the winter solstice, a light-shelf may increase the energy consumption for lighting in comparison with when no light-shelf is applied, and this should be taken into account in the design of a light-shelf. 3) In terms of reducing the electric power consumption of heating and cooling devices, the optimum angle of a light-shelf was found to be $30^{\circ}$ for the summer solstice, while a light-shelf is inappropriate for the winter solstice since a light-shelf creates shade and thus increases the heating energy consumption. 4) To summarize the findings above, the optimum angle of a light-shelf is $30^{\circ}$ for the summer solstice, but the installation of a light-shelf may in some circumstances increase the energy consumed by lighting devices as well as by heating and cooling devices. Therefore, more studies and technology development may need to be performed to solve the problem of increased energy consumption at the winter solstice.

완전제어형 식물공장에서 광량과 광질, 광주기가 들깨의 생장에 미치는 영향 (Effects of Light Intensity, Light Quality and Photoperiod for Growth of Perilla in a Closed-type Plant Factory System)

  • 설성관;백영택;조영열
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.180-187
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    • 2022
  • 식물공장에서 적합한 광을 선정하기 위해서는 양적인 측면과 기능적 측면 뿐만 아니라 운영비를 고려하기 위하여 전기에너지이용효율과 광이용효율을 동시에 고려해야 하는데 본 연구에서는 들깨를 위한 LED광원의 광량, 적색광과 청색광의 혼합 비율과 광주기 조건별 생육 특성과 전기에너지이용효율과 광이용효율을 함께 비교하였다. 광량 처리구는 60, 130, 230, 320µmol·m-2·s-1 조건으로, 광질 처리구는 적색광과 청색광의 혼합 비율 8:2, 6:4, 4:6, 2:8 조건으로, 일장 처리구는 낮 기준 9, 12, 15, 18시간으로 처리하였다. 광량 실험에서는 광량이 높을수록 생육량이 늘어나는데 비해 소비전력당 건물중의 광이용효율은 유의차가 없었다. 소비전력당 엽생체중을 추가로 비교해보면 320µmol·m-2·s-1 처리구에서만 유의적으로 낮은 효율을 보였고 이외의 처리구에서는 유의차가 없었기 때문에 생산량이 가장 많은 230µmol·m-2·s-1가 가장 효율적이었다. 광질 실험에서는 적색광과 청색광의 혼합 비율은 RB 8:2에서 생육량과 광이용효율이 동시에 높게 측정되었고 색차와 flavonoids 함량에서는 유의차가 발생하지 않아 Red: Blue 비율 8:2가 가장 적합한 조건이었다. 광주기 실험에서는 광주기가 길어질수록 높은 생육량을 나타냈는데 일장 12시간이상에서는 생육량의 유의차가 없었으므로 광소비 효율을 고려한 12시간이 적합한 조건이었다. 이상의 결과를 바탕으로 식물공장에서 들깨 생육을 위한 LED 광 환경 조건으로는 광도, 광질과 일장은 각각 230µmol·m-2·s-1 이상, 8:2와 12시간 이상이었다.

진동수주형 파력발전시스템을 탑재한 공기주입식 부유식방파제의 동적거동해석 (Dynamic Response Analysis of Pneumatic Floating Breakwater Mounted Wave-power Generation System of Oscillating Water Column)

  • 이광호;김도삼;정익한
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.305-314
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    • 2017
  • 단독의 파력발전변환장치를 설치하는 경우 경제성이 떨어지는 문제점이 있으므로 기존 혹은 신설의 방파제에 적용하여 파랑제어와 파랑에너지의 이용을 동시에 도모하는 방식이 많이 추진되어 왔다. 본 연구는 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서와 같이 부유식방파제로 연구 개발된 공기주입식 부유식방파제에 진동수주형 파력발전시스템을 탑재한 경우를 대상으로 부유식방파제로의 기능과 파력발전장치로의 기능을 병행하여 검토하였다. 여기서, 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서는 공기실내에서 공기의 동적거동에 단열변화에 따른 압축성을 고려한 반면에 본 연구에서는 비압축성의 경우에 구조물의 고정시 혹은 부유시에 각각에 대한 파랑변형율, 공기흐름속도 및 구조물의 운동을 검토하였으며, 공기의 동적거동에 대한 압축성의 고려여부에 따른 결과의 차이를 논의하였다. 수치해석법으로는 선형속도포텐셜이론에 기초한 경계요소법을 적용한다. 얻어진 모든 해석결과에 따르면 공기압축성을 고려한 전편의 연구와 거의 동일한 결과를 나타내었으며, 따라서 공기실내에서의 공기거동해석에 압축성을 고려하지 않는 본 해석이 보다 효율적이고, 유용한 것으로 판단된다.

에너지분야 농림업부문 온실가스 인벤토리 고도화 방안 연구 (A Study on the Improvement of GHG Inventory in Agriculture and Forestry Categories of Energy Sector)

  • 추성민;문지혜;김연중;성재훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.294-304
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    • 2019
  • 지금의 농업부문을 포함한 에너지 분야의 온실가스 배출량 산정방법은 하향식(top-down) 방식으로 간주할 수 있으며, 이러한 하향식 온실가스 산정 방법은 제한된 배출계수와 활동자료를 바탕으로 온실가스 인벤토리를 효과적으로 작성할 수 있는 방법이다. 그러나 에너지분야 농림업부문 온실가스 저감 정책 설계를 위해서는 보다 정교한 에너지분야 농림업부문 온실가스 배출량 정보 구축이 필요하다. 이를 위해 현재 온실가스 배출량 산정방식에 대해 살펴본 후, 에너지 분야 농림업부문 온실가스 배출량 산정과 관련한 개선방안에 대해 논의한다. 먼저 에너지분야 농림업부문 배출현황에 대한 엄밀한 파악과 구체적 정책 설계를 위해 2006 IPCC 가이드라인, 해외 국가온실가스인벤토리 보고서, 국내 통계, 관련 문헌 등을 고려하여 세분화된 국가고유 배출계수의 개발과 관련 활동자료 구축 방안을 제안하였다. 구체적으로 다음으로 2006 IPCC 가이드라인을 바탕으로 농업부문 CO2 배출량의 불확도(uncertainty)를 계측하고 불확도 개선을 위한 방안을 제시하였으며, 이를 통해 CO2 배출량 불확도를 약 1.5%p 감소시킬 수 있음을 보였다. 끝으로 온실 난방 등에 사용되는 농업부문 신재생에너지 사용으로 인한 온실가스 배출량을 반영할 수 있는 활동자료 개선 방안을 제안하였다.

에너지 소비정보의 프레이밍이 소비자 태도에 미치는 효과 (Framing Effect of Energy Consumption Information on Consumers' Attitude)

  • 김보라
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권5호
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    • pp.129-138
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    • 2017
  • 본 연구는 사물인터넷과 스마트홈 시대의 도래를 맞아 에너지 기업과 소비자 간 실시간 의사소통 도구로 기대되고 있는 스마트 기기개발을 위해 소비자의 효율적 에너지 소비를 유도하는 데 효과적인 정보는 무엇인지 알아보고자 했다. 총 105명의 미국 성인들을 대상으로 에너지 소비 수준에 따라(평균 초과 혹은 미달) 그리고 추가적인 정보의 프레임에 따라 (경제/안보/환경/건강) 총 8가지 버전의 설문을 진행한 결과, 에너지 미달조건의 소비자들이 초과조건 소비자에 비해 환경문제를 더 걱정하는 것으로 나타났다. 초과조건에서는 경제 프레임 추가정보를 받은 소비자들이 다른 프레임의 정보를 받은 소비자들에 비해 에너지 절약 행동을 실행할 의사가 가장 낮은 것으로 나타났고, 미달조건에서는 경제와 안보 프레임정보를 받은 사람들이 지구온난화에 대해 더 우려하는 것으로 나타났다. 결론적으로 소비자의 에너지 소비량에 맞춰 관련정보를 어떤 콘텐츠로 제공하느냐에 따라 소비자의 에너지 절약 의사와 환경문제에 대한 관심도가 달라질 수 있음이 밝혀졌다. 본 연구결과는 에너지 소비 관련 스마트기기 개발에 있어 전문가들이 참고할만한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며 더 나아가 한국 소비자들을 대상으로 에너지 소비에 대한 문화차를 탐색하는 후속연구가 필요할 것으로 보인다.

무선 센서 네트워크에서 통계적 여과 기법의 에너지 효율을 향상시키기 위한 보안 경로 주기 선택 기법 (The Secure Path Cycle Selection Method for Improving Energy Efficiency in Statistical En-route Filtering Based WSNs)

  • 남수만;선청일;조대호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.31-40
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    • 2011
  • 센서 노드는 악의적인 공격자들에 의해 물리적인 공격들에 쉽게 노출된다. 공격자는 훼손 노드를 이용하여 센서 네트워크에 다양한 공격을 발생시킬 수 있다. 그 중 응용 계층에서 발생하는 허위 보고서 삽입 공격은 훼손된 노드를 통해 네트워크 내에 위조 보고서를 주입한다. 주입된 위조 보고서는 BS까지 전달될 경우 허위 경보뿐만 아니라 노드의 불필요한 에너지 소모를 유발한다. 이러한 공격을 방어하기 위해 통계적 여과 기법은 BS까지 전달되는 허위 보고서를 전달 과정 중 가능한 빨리 여과시키기 위해 제안되었다. 이 기법의 성능 향상을 위해 제안된 기법 중 경로 갱신 기법은 통계적 여과 기법의 탐지 능력 유지하고 노드의 균형 있는 에너지 소모를 위해 제안되었다. 본 논문은 경로 경신 방법에서 경로 갱신에 필요한 에너지의 효율적인 소비를 위해 보안 경로 주기 결정 방법을 제안한다. 보안 경로 주기를 선택하기 위해 BS에서 센서 노드들의 홉 수와 보고서 전송량을 고려하여 평가 함수를 통해 결정한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 위 3가지 기법들과 제안 기법을 비교하여 에너지 효율성을 평가한다. 그러므로 제안 기법은 보안 경로 설정을 유지하면서, 네트워크 내에 균형 있는 에너지 소비의 효율을 높인다.

The Need for Weight Optimization by Design of Rolling Stock Vehicles

  • Ainoussa, Amar
    • International Journal of Railway
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    • 제2권3호
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    • pp.124-126
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    • 2009
  • Energy savings can be achieved with optimum energy consumptions, brake energy regeneration, efficient energy storage (onboard, line side), and primarily with light weight vehicles. Over the last few years, the rolling stock industry has experienced a marked increase in eco-awareness and needs for lower life cycle energy consumption costs. For rolling stock vehicle designers and engineers, weight has always been a critical design parameter. It is often specified directly or indirectly as contractual requirements. These requirements are usually expressed in terms of specified axle load limits, braking deceleration levels and/or demands for optimum energy consumptions. The contractual requirements for lower weights are becoming increasingly more stringent. Light weight vehicles with optimized strength to weight ratios are achievable through proven design processes. The primary driving processes consist of: $\bullet$ material selection to best contribute to the intended functionality and performance $\bullet$ design and design optimization to secure the intended functionality and performance $\bullet$ weight control processes to deliver the intended functionality and performance Aluminium has become the material of choice for modern light weight bodyshells. Steel sub-structures and in particular high strength steels are also used where high strength - high elongation characteristics out way the use of aluminium. With the improved characteristics and responses of composites against tire and smoke, small and large composite materials made components are also found in greater quantities in today's railway vehicles. Full scale hybrid composite rolling stock vehicles are being developed and tested. While an "overdesigned" bodyshell may be deemed as acceptable from a structural point of view, it can, in reality, be a weight saving missed opportunity. The conventional pass/fail structural criteria and existing passenger payload definitions promote conservative designs but they do not necessarily imply optimum lightweight designs. The weight to strength design optimization should be a fundamental design driving factor rather than a feeble post design activity. It should be more than a belated attempt to mitigate against contractual weight penalties. The weight control process must be rigorous, responsible, with achievable goals and above all must be integral to the design process. It should not be a mere tabulation of weights for the sole-purpose of predicting the axle loads and wheel balances compliance. The present paper explores and discusses the topics quoted above with a view to strengthen the recommendations and needs for the weight optimization by design approach as a pro-active design activity for the rolling stock industry at large.

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서버 클러스터 환경에서 에너지 절약을 위한 향상된 서버 전력 소비 추정 모델 (An Improved Estimation Model of Server Power Consumption for Saving Energy in a Server Cluster Environment)

  • 김동준;곽후근;권희웅;김영종;정규식
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제19A권3호
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    • pp.139-146
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    • 2012
  • 서버 클러스터 환경에서 에너지 절약을 위한 방법 중 하나는 서버의 전원을 트래픽 상황에 맞게 제어하는 전원 제어 기술이다. 이는 현재 데이터 센터의 전체 에너지 사용량과 각 서버의 에너지 사용량을 파악하여 적절하게 ON/OFF 상태로 관리하는 기술이다. 이를 위해서 각 서버의 전력을 효과적으로 추정하는 방식이 필요한데, 본 논문에서는 비용 면과 에너지 면에서 효율적인 소프트웨어 방식의 추정 모델을 사용하여 전력을 추정한다. 또한 기존의 전력 추정 모델은 CPU의 유휴(idle) 사용량만을 사용함으로써 현재 서버의 세부적인 CPU 상태나 I/O 장치의 사용량을 정확히 파악하지 못하고, 이는 해당 서버의 전력을 효과적으로 추정하지 못하는 단점으로 이어진다. 본 논문에서는 CPU의 다양한 상태 필드를 활용하여 서버의 CPU 및 시스템의 전반적인 상태를 보다 정확히 파악하고, 이에 따라 서버의 전력을 기존의 두 소비전력 추정 모델(CPU/디스크/메모리 기반의 전력 소비 추정 모델 및 CPU 유휴값 기반의 전력 소비 추정 모델)보다 정확히 측정하는 CPU 필드(field) 기반의 전력 추정 모델을 제안한다. 2대의 서버를 사용하여 실험을 수행하였으며, 전력계를 통해 측정한 실제 전력과 각 추정 모델의 추정 값을 비교하여 평균 오차율을 계산하였다. 실험 결과 기존 소비전력 추정 모델이 평균 8-15%대의 오차율을 보이는 반면, 본 논문에서 제안하는 서버 전력 추정 모델은 2%대의 오차율을 보여 주었다.