• 한국통신학회논문지
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• 제39C권1호
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• pp.72-81
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• 2014

최근 불규칙적인 전력 수요에 따른 수차례의 전력난에 의해, 양방향 통신을 이용하여 전력의 공급과 수요 정보를 실시간으로 교환함으로써 변동하는 전력 수요에 맞추어 효율적으로 전력을 공급할 수 있게 해주는 스마트 그리드의 도입의 필요성이 급속하게 높아지고 있다. 향후 국내에 스마트 그리드환경이 구축되면, 스마트 그리드 환경에서 얻을 수 있는 정보를 이용하여 서비스를 제공하는 third-party들 역시 활성화될 것이다. 본 논문에서는 스마트 그리드 환경이 구축된 가정에서 발생하는 가전기기 소비전력 패턴을 데이터 마이닝 기법을 이용하여 분석하고, 가족 유형을 분류하는 방법을 제안한다. 가족 유형을 분류하는 분류기를 만들기 위해서는 소비전력이 어떤 가족 유형에서 생성되었는지에 대한 데이터가 필요한데, 현실적으로 그러한 데이터를 수집하기는 힘들다. 따라서 본 연구에서는 가상의 데이터를 생성하기 위해 가족 유형에 따른 소비전력을 생성하는 시뮬레이터를 개발하고, 시뮬레이터에서 생성되는 소비전력 정보를 이용하여 가족 유형을 분류한다. 또한 본 논문에서 제안하는 기법이 향후 각 가구의 특성에 따른 맞춤형 서비스 또는 마케팅에 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.181-190
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• 2023

폐수 처리는 담수 공급의 수요를 맞추고 동시에 환경 오염을 제어하기 위한 가장 중요한 기술 중 하나이다. 여러 종류의 증류법과 역삼투 공정과 같은 다양한 기술은 더 높은 에너지 투입을 필요로 한다. 축전식 탈염(CDI) 기술은 전력 소비가 매우 적어 슈퍼커패시터 원리에 기반한 대안으로 떠오르고 있다. 공정의 효율성을 향상시키기 위해 전극 재료를 개선하기 위한 연구가 계속되고 있다. 역전기투석은 가장 일반적으로 사용되는 담수화 기술 및 삼투압 발전기이다. 역전기투석의 효율을 향상시키기 위해 수행된 많은 연구 중, 맥신(MXene)은 이온교환막 및 2차원 나노유체 채널로서 역전기투석의 물리적 및 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 방법으로 떠오르고 있다. 맥신은 단독 사용뿐만 아니라 다른 물질들이 맥신과 혼합되어 복합막의 성능을 더욱 향상시킨다. 전처리를 거치거나 Ti₃C₂T_x, 나피온 등을 포함한 이종구조를 가진 맥신은 각각 최대 담수화 성능 측정 결과를 통해 담수화 산업에서 유망한 재료로 맥신의 잠재력을 입증했다. 역전기투석을 통한 삼투압 발전 산업에서 이온교환막에서 비대칭 나노유체 이온 채널에 맥신을 사용함으로써 최대 삼투압 출력 밀도를 크게 향상시켰으며, 대부분 상용화 기준값인 5 Wm^-2를 넘었다. 일정 개수의 단위체를 연결함으로써 매개체의 도움 없이 전자기기에 직접적으로 전력을 공급할 수 있는 수준의 전압이 출력됐다. 본 리뷰에서는 맥신 복합막을 기반으로 한 전기투석 공정의 최근 연구들에 대해 설명한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권3호
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• pp.269-276
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• 2004

매립지는 도심부 혹은 내륙지역과는 달리 독특한 지형적 자연환경 특성을 가지고 있으며 내륙지역에 비해 낫은 기온, 강한 바람, 과다한 일사조건, 해염을 포함한 습기라는 기후적 악조건을 가지고 있다. 따라서 워터프런트를 개발할 경우는 매립에 따른 기후환경 특성을 상세하게 파악하여 적합한 개발 및 체계적인 유지관리가 필요하다. 워터프런트의 지형적, 기후적 특성을 충분히 검토하지 않고 개발을 추진한 경우 기후환경의 악화와 더불어 시설의 하자발생 및 부정확한 설비용량 산정에 따른 에너지비용 및 유지관리비용의 상승이 초래될 수 있다. 본 연구에서는 현재 매립ㆍ개발이 진행되고 있는 부산 신항만지역의 환경친화적 에너지 수급계획을 위하여 신항만지역의 표준기상데이터를 작성하고, 이를 바탕으로 현재 계획되어 있는 상업ㆍ업무시설과 주거시설을 대상으로 동적 최대 열부하계산을 실시하여 신항만지역 배후도시의 설비용량 산정을 위한 기초자료를 제시하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권6호
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• pp.761-769
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• 2007

The configuration of the flow channel on a bipolar plate of a proton exchange membrane fuel cell(PEMFC) for efficient reactant supply has great influence on the performance of the fuel cell. Recent demand for higher energy density fuel cells requires an increase in current density at mid voltage range and a decrease in concentration overvoltage at high current density. Therefore, an interdigitated flow channel where mass transfer rate by convection through a gas diffusion layer is greater than the mass transfer by a diffusion mechanism through a gas diffusion layer was recently proposed. This study attempts to analyze the i-V performance, mass transfer and pressure drop in interdigitated flow channels by developing a fully three dimensional simulation model for PEMFC that can deal with anode and cathode flow together. The results indicate that the trade off between performance and pressure loss should be considered for efficient design of flow channels. Although the performance of the fuel cell with interdigitated flow is better than that with conventional flow channels due to a strong mass transfer rate by convection across a gas diffusion layer, there is also an increase in friction due to the strong convection through the porous diffusion layer accompanied by a larger pressure drop along the flow channel. It was evident that the proper selection of the ratio of channel and rib width under counter flow conditions in the fuel cell with interdigitated flow are necessary to optimize the interdigitated flow field design.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제14권2호
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• pp.291-336
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• 2005

우리나라와 같이 수출주도형 산업구조를 가진 국가에서는 해외시장과의 밀접한 연계로 인하여 해외시장이 국내 경제활동에 충격을 전달하는 경로가 될 가능성이 높다. 본고에서는 우리나라에서 유가의 변동이 국내시장과 수출시장을 통하여 어떻게 전달되는지를 설명하고자 하였다. 이를 위해 4개의 거시경제변수와 개별 제조업의 산업생산, 국내생산자가격, 수출가격을 포함하여 유가상승에 따른 개별 산업활동의 충격반응함수를 구조적 VAR모형을 이용하여 추정하였다. 이로부터 에너지다소비업종을 제외한 대부분의 제조업에서는 유가상승 후 생산감소와 가격하락이 나타났고, 비금속광물제품(26), 컴퓨터 사무용기기(30), 전자부품 영상 음향 통신장비(32)를 제외하고는 유가상승에 대하여 수출가격이 상승하는 것으로 추정되었다. 이는 국내시장에서 유가상승이 수요충격의 경로로 확산되고 있으나, 수출시장에서는 공급충격의 경로가 존재하고 있어, 대체로 우리나라 제조업은 유가상승에 대하여 이중적 부담을 안고 있는 것으로 설명할 수 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제20권1호
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• pp.61-98
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• 2011

본 연구는 화력발전회사의 $CO_2$ 감축대안에 대한 경제성을 평가하였다. 평가에 고려되는 $CO_2$ 감축대안은 신재생에너지의무할당제하에서 신재생에너지발전 의무공급량을 이행하는 방안과 이산화탄소포집처리기술을 적용하여 $CO_2$ 배출이 없는 그린화력발전소를 건설하는 방안의 두 가지이다. 경제성 평가에는 현금흐름할인법과 실물옵션가격결정법이 활용되었다. 분석 결과 전력수급기본계획에 적용하는 할인율(7.5%)에서 두 평가 방법 모두에 대해 그린화력발전 대안이 경제적 우위를 갖는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 일차적으로 신재생에너지 발전소의 건설을 고심하는 화력발전회사의 중 장기 전략수립에 도움을 줄 것으로 예상된다. 부가적으로 $CO_2$ 감축을 위한 실효성 있는 정부정책의 수립에 있어서 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권2호
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• pp.178-183
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• 2012

The design of the integrated quench protection (QP) system for the high current superconducting magnet (SCM) has been fabricated and tested for the toroidal field (TF) coil system of the Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) device. The QP system is capable of protecting the TF SCM, which consists of 16 identical coils serially connected with a stored energy of 495 MJ at the design operation level at 35.2 kA per turn. Given that the power supply for the TF coils can only ramp up and maintain the coil current, the design of the QP system includes two features. The first is a basic fast discharge function to protect the TF SCM by a dump resistor circuit with a 7 s time constant in case of coil quench event. The second is a slow discharge function with a time constant of 360 s for a daily TF discharge or for a stop demand from the tokamak control system. The QP system has been successfully tested up to 40 kA with a short circuit and up to 34 kA with TF SCM in the second campaign of KSTAR. This paper describes the characteristics of the TF QP systems and test results of the plasma experiment of KSTAR in 2009.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.890-897
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• 2021

최근 선박용 연료유에 대한 황 함유량 규제를 준수하기 위해 저유황유의 수요가 증가하고 있다. 그러나 저유황유를 공급하는 시기, 지역, 회사 별로 그 품질이 상이함에 따라 선내 연료유 저장탱크에서는 과도한 슬러지가 발생하는 등 혼합 안정성에 대한 문제가 제기되고 있다. 따라서 본 연구는 초음파의 캐비테이션 현상을 이용하여 저유황유의 품질 향상을 하고자 하였다. 선내 저장 탱크에서 이종의 연료유가 혼합되는 상황을 모사하기 위해 두 가지 종류의 저유황유(황 함유량 0.5 % 이하 MGO, MDO)를 혼합하여 시료유로 사용하였다. 원료유와 50 wt.% 씩 혼합한 시료유를 120분 동안 초음파 처리하였으며, 40분 주기로 채취된 샘플은 GC/MS 분석을 수행하여 초음파 조사 시간에 따른 시료유의 조성 변화를 분석하였다. 연구결과, 초음파의 캐비테이션 효과로 인하여 화학결합이 깨지면서 MGO 내 존재하는 고분자량 화합물의 감소와 저분자량의 화합물 증가가 관찰되었다. MDO와 혼합유의 경우, 초음파 조사 후 저분자 화합물에 대한 상대 존재비의 부분적 증가가 관찰되었지만 시간과 상대 존재비 사이의 상관관계는 관찰되지 않았다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권1호
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• pp.87-93
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• 2006

제2차 전력수급기본계획에 의거 2017년까지 계획된 원자로만을 대상으로 심지층 처분시스템 설계 시 필요한 국내 사용후핵연료의 발생량, 제원적 특징, 초기농축도 및 방출연소도 등에 대하여 현재 및 미래 현황을 파악하고 예측하였다. 2057년까지 PWR 및 CANDU 사용후핵연료 발생량은 각각 20,500 및 14,800 MTU로 나타났다. 초기 농축도에 대해서는 4.5 wt.% 이하를 갖는 사용후핵연료가 96.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 사용후핵연료의 평균 방출연소도는 90년대 후반에는 36 GWD/MUT 전도, 2000년대 초반에는 40 GWD/MTU를 나타냈으며, 2000년대 중 후반부터는 45 GWD/MTU가 될 것으로 나타났다. 광범위한 분석 및 예측 결과, 총 처분물량을 대표할 수 있는 가상적인 기준 사용후핵 연료는 16 6 한국표준형연료, 단면적 $21.4cm\times21.4cm$, 길이 453cm, 무게 672 kg, 초기 농축도 4.5 wt.%, 방출연소도 55 GWD/MTU로 나타났다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제27권2호
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• pp.261-286
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• 2018

본 논문은 제 7차 전력수급기본계획에서 제시한 신규 원자력발전, 석탄 발전, 그리고 LNG 복합 발전의 균등화발전비용과, 고리 1호기(가압형 경수로, PWR) 및 월성 1호기(가압형 중수로, PHWR)의 계속운전 기간별(10년과 20년) 균등화발전비용을 추정하여 비교해서 원전 계속운전의 노형별 및 계속운전 기간별 경제성을 평가하였다. 균등화발전비용을 이용한 원자력 발전의 계속운전 경제성은 노형, 계속운전기간, 할인율, 이용률 등으로부터 영향을 받는다. 분석결과에 따르면 가압형 경수로(고리 1호)는 가압형 중수로(월성 1호)보다 경제성이 높다. 원자력발전의 계속운전과 다른 전원의 경제성 비교 결과를 보면 가압형 경수로(고리 1호)의 경우에 20년 계속운전이 신규 원자력 발전 및 석탄발전보다 경제적이다. 그러나 가압형 중수로(월성 1호)의 경우에 20년 계속운전은 LNG 복합 발전보다 경제적이지만, 신규 원전 및 신규 석탄발전보다 비경제적이다. 원자력발전의 계속운전에서 보면 20년 계속운전이 경제적이며, 특히 가압형 경수로는 다른 전원보다 비용효율적이다. 원자력발전의 계속운전 정책은 모든 원전을 폐로하기 보다는 안전성과 경제성을 동시에 고려하는 선별적 접근 방식이 유효하다.