• 제목/요약/키워드: Energy supply and demand

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유럽 내 탄소배출권거래제 도입에 따른 연결계통국가들의 전력교역 상황을 고려한 탄소배출량 결정요인분석 (Analysis of Determinants of Carbon Emissions Considering the Electricity Trade Situation of Connected Countries and the Introduction of the Carbon Emission Trading System in Europe)

  • 윤경수;홍원준
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제31권2호
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    • pp.165-204
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    • 2022
  • 본 연구는 유럽지역 내 20개 연결계통국가들을 대상으로 2000년부터 2014년까지의 패널 자료를 구성하여 유럽이 2005년에 도입한 배출권거래시장을 기점으로 표본기간을 전과 후로 나누어 탄소배출량 결정요인을 이분산과 자기상관의 문제를 고려한 패널 GLS 방법으로 추정하였다. 종속변수로는 개별국가들에서의 탄소배출량이 사용되었으며, 설명변수로는 발전원별 발전량 비중, 이웃 국가들의 전력수급률, 자원보유국의 전력생산량, 발전원집중도, 산업부문에서의 1인당 총에너지 사용량, 전력가격에서의 세금, 1인당 전력 순수출량, 1인당 국토면적의 크기 등이 사용되었다. 추정결과에 의하면, 2005년을 기점으로 전과 후 모두에서 원전과 재생에너지 발전량 비중, 발전원집중도, 1인당 국토면적의 크기 등은 탄소배출량에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타난 반면 석탄 발전량 비중, 이웃 국가들의 전력수급률, 자원보유국의 전력생산량, 산업부문에서의 1인당 총에너지 사용량 등은 탄소배출량에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이외 가스 발전량 비중과 전력가격에서의 세금은 2005년 이전에 대해서만 각각 탄소배출량에 음(-)과 양(+)의 영향을 미쳤으며, 1인당 전력 순수출량은 2005년 이후에 대해서만 탄소배출량에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 저탄소 녹색성장으로의 탄소배출량 절감을 위한 거시적인 대응전략을 제시하며 전력교역시장을 고려한 중장기 전원믹스 최적화 방안과 그 역할에 대한 의미와 가치를 시사하고 있다.

초고층 건축물 수직조닝별 연돌효과의 원인 및 해결 방안 분석 (Analysis of Causes of and Solutions to the Stack Effect by Vertical Zoning of High-rise Buildings)

  • 신상욱;류종우;정희웅;김대영
    • 한국건축시공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.483-493
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    • 2021
  • 도시 인구의 과밀화로 고층 건물에 대한 폭발적인 수요와 공급이 발생하였다. 고층 빌딩은 각 도시의 구심점으로 도시 이미지를 제고하는데 기여하고 있으나 연돌효과로 인해 승강기 문의 오작동, 외벽의 문과 창문 개폐의 어려움, 상층부로 확산하는 연기와 악취, 소음, 에너지 손실, 화재 및 오염물질의 급속한 확산 등 예기치 못한 다양한 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 초고층 건축물을 수직조닝별로 구분하여 연돌효과의 원인과 해결방안을 분석하고 설계와 시공 방안으로 도출하였다. 외기를 차단하는 초기 계획과 정밀한 시공을 통한 기밀성 확보를 통해 저층부에서 유입되는 기류를 능동적으로 차단하여 건물의 내·외부 기밀성을 확보하는 방안을 모색하였다. 설비적 해결대책은 연돌효과로 인한 특정 현상을 줄이기 위한 대책이 될 수 있으나 이에 따른 2차 피해의 가능성이 높기 때문에 최소한으로 적용해야 한다. 따라서 본 연구는 연돌효과의 원인과 대책방안을 수직 조닝별로 설계적, 시공적 대책을 제시함으로써 체계적인 연돌효과 관리의 필요성을 역설하였다. 또한 본 연구가 설계 및 시공뿐만 아니라 건물 유지관리에도 도움이 되기를 기대한다.

에폭시 박막 절연형 버스웨이 시스템의 장기 수명 및 신뢰성 평가에 관한 연구 (Study on the Estimation of Long Life Cycle and Reliability Tests for Epoxy Insulation Busway System)

  • 장동욱;박성희;이강원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.261-268
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    • 2018
  • 전력수요와 부하용량이 증가 되어감에 따라 부하에 전력공급을 위한 간선으로서의 케이블은 설치 시간의 과다와 공간의 제약으로 사용이 제한적이다. 이런 문제를 해결하기 위한 간선 시스템으로 대전류를 효율적으로 공급해 줄 수 있는 버스웨이 시스템의 사용이 증가되고 있으나, 신뢰성의 검증을 위한 시험평가 방법과 그에 대한 결과 제시가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 에폭시를 주절연으로 하는 버스웨이 시스템의 신뢰성 검증을 위해서 IEC 61439-6에서 제시된 시험항목이외에 장기 사용성과 신뢰성을 평가할 수 있는 시험항목을 선정하였다. 열 및 전기적 스트레스를 동시에 인가하여 최대한 실사용 상태를 반영한 복합가속열화시험을 실시하였으며, 50년 수명 조건을 충족하도록 열화 조건을 선정하여 버스웨이 시스템의 절연성능 확인시험을 통해 수명을 만족함을 확인하였다. 또한, 버스웨이가 설치되는 온도, 습도 및 부하전류 사용 환경에 대한 적합성 확인에 대한 신뢰성 평가 시험항목으로서 열적 과전류 시험, 침수시험, 냉충격시험, 온도 사이클 시험을 선정하여 실시하였으며, 확인 시험을 통해 시험 전후의 특성 변화와 이상 유무를 검토하였다. 이 결과들로부터 에폭시 절연형 버스웨이 시스템의 평가항목으로서 본 논문에서 제시한 시험항목이 적절하고, 그에 대한 제품의 성능도 우수함을 확인하였다.

국내 온실가스 배출권거래제도 시범도입방안에 관한 소고(小考) (Analysis on the Recent Simulation Results of the Pilot Carbon Emission Trading System in Korea)

  • 이상엽;김효선;유상희
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제13권2호
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    • pp.271-300
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    • 2004
  • 본 연구는 최근 두 차례에 걸친 국내 온실가스 배출권 모의거래의 결과를 분석하여 그 정책적 시사점을 도출하였다. 1차 모의거래는 5개 전력사를 대상으로 baseline and credit를 기준으로 실시하였고, 2차 모의거래는 1개 전력회사를 포함 여타 에너지집약 업종의 7개 기업을 대상으로 cap and trade 방식을 택했다. 물론 모의거래 시행을 위한 여러 가정들이 채택되었으나 기본적으로 자발적인 참여를 바탕으로 각 사에 경매를 통해 인센티브를 지급하고 온라인 시스템을 활용하여 거래하는 방식을 택하였다. 본 모의거래에서 특징적인 결과를 보면 거래시장의 불안정성을 들 수 있다. 즉, 거래가격의 변화가 크고 거래시장이 수요자 중심이거나 아니면 공급자 중심으로 나타났다. 이는 본 모의거래가 자발적이고 비구속적인 상태에서 운영이 되고, 각 참여사에 돌아가는 인센티브 규모가 과도하고, 참여자간의 정보가 비대칭적이며, 참여자의 무책임한 전략적 행위, 그리고 참여자의 시스템 운영 미숙으로 인한 것이라고 할 수 있다. 본 연구는 향후 우리나라가 도입하게 될 국내배출권거래제의 기본디자인과 이를 단계적으로 도입하는 방안, 그리고 인센티브 경매방식, 인센티브 총액, 재원조달 방안 등을 언급하고 있다. 이에 대한 더 많은 후속연구가 필요하며 특히 산업계의 적응능력 향상과 더 바람직한 제도도입을 위해서 앞으로도 계속하여 모의거래를 실시 할 것을 건의하고 있다.

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고정식 수소충전소에서의 Dispenser Module 내 구역별 위험성 평가 (Risk Assessment of Stationary Hydrogen Refueling Station by Section in Dispenser Module)

  • 임상진;김민기;김수;이윤호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.76-85
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    • 2023
  • 신재생에너지로서 수소에 대한 수요가 증가하고 있으나 기존의 화석 연료와 달리 수소는 연료 공급을 위한 전용 충전소가 필요하며, 이러한 인프라 확보를 위해서 수소충전소의 위험성 평가가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 정성적 위험성평가와 정량적 위험성 평가로 구분하여 수소충전소에 대한 위험성평가를 수행하였다. 정성적 평가는 Hazard and Operability Analysis(HAZOP) 기법을 사용하여 Dispenser Module을 두 개의 Node로 평가하였으며, Criticality Estimation Matrix에 따라 Filter의 막힘으로 인한 사고와 고압 사고의 위험도가 High Level로 평가되었다. 정량적 위험성 평가는 Hydrogen Korea Risk Assessment Module(Hy-KoRAM)을 사용하여 화재의 형상과 피해영향범위를 나타냈고, 개인적 위험도와 사회적 위험도에 대한 평가를 수행하였다. 개인적 위험도는 수소충전소로부터 약 100m 떨어진 공공시설 부근까지 추가적인 안전조치가 고려되는 As Low As Reasonably Practicable(ALARP) 구간의 위험도를 보였고, 사회적 위험도 역시 약 10명의 사망자가 발생할 사고빈도가 1E-04/year로 도출되며 ALARP 구간 내에 나타났다. 정성적·정량적 위험성 평가 결과, 공정 단계의 추가적인 안전 조치와 수소충전소 부근의 제한구역 설정을 통하여 안전성 향상 방안을 제시하였다.

심층처분시스템 설계를 위한 경수로 사용후핵연료 현황 분석 (Investigation of PWR Spent Fuels for the Design of a Deep Geological Repository)

  • 조동건;김정우;김인영;이종열
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.339-346
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    • 2019
  • 제8차 전력수급기본계획에 근거하여 현재 운영중이거나 계획중인 원자력발전소에서 발생할 사용후핵연료의 양과 특성을 추정하였다. 본 연구에서 고려된 특성은 핵연료집합체에 대한 제원, 핵연료봉 배열, $^{235}U$ 초기 농축도, 방출연소도, 냉각기간이다. 이들은 사용후핵연료 처분시스템을 설계하는데 필수적인 항목이다. 2082년까지 가압경수로 사용후핵연료의 예상발생량은 약 62,500 다발로 추정되었다. 2018년 말까지 발생한 사용후핵연료 중 상대적으로 길이가 짧은 웨스팅하우스형 원전연료가 약 60%, 상대적으로 길이가 50 cm 정도 긴 한국형 원전 연료가 약 40%를 차지하였다. $^{235}U$ 초기 농축도 4.5 wt% 이하를 갖는 사용후핵연료의 비율은 전체 발생량의 약 90%를 차지하였으며, 방출연소도는 98%의 물량이 55 GWd/tU 이하로 나타났다. 2077년을 기준으로 웨스팅하우스형 원전에서 발생한 사용후핵연료의 냉각기간은 50년 이상이 97% 정도를 차지하였으며, 본 논문에서 가정한 처분 완료시점인 2125년을 기준으로 한국형 원전에서 발생한 사용후핵연료의 냉각기간은 45년 이상이 98% 정도를 차지하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 효율적인 처분시스템 설계를 위해 기준 사용후 핵연료는 제원적 특성을 고려하여 두 가지 형태로 설정하였으며, 웨스팅하우스형 원전 연료의 경우, 집합체 제원으로 KSFA, 초기 농축도 4.5 wt%, 방출연소도 55 GWd/tU, 냉각기간 50년으로, 한국형 원전 연료의 경우, 집합체 제원으로 PLUS7, 초기 농축도 4.5 wt%, 방출연소도 55 GWd/tU, 냉각기간 45년으로 설정하였다.

번행초의 대량번식을 위한 종자처리가 발아력에 미치는 영향 (Effect of Seeds Treatment on Germinablity of Tetragonia Tetragonides Seeds)

  • 강점순;박은지;김소희;허유;박영훈;최영환;손병구;임우택;서정민
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.771-780
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    • 2014
  • Tetragonia tetragonides is a medicinal plant native to ocean sand soil of southern provinces and has significant effects on the prevention and curing of gastroenteric disorders. Despite of its popularity, supply of the plant has never met the level of demand because of the absence of an adequate culturing method. The present study, thereby, was conducted for classifying the plants with geographically different characteristics, studying growth habits, developing a new culturing method and establishing a large scale propagation system of selected superior individual plants. The study was also aimed for revealing optimum conditions for seed treatment, fertilization, and efficient culturing system and thereby, for utilizing the plant as a new income source for rural communities. The seed was elongated with size of 2.6 mm (width) ${\times}$ 1.8 mm (length). No difference in seed size was observed depending on different inhabitate. Each flower produced about 4.5~4.8 seeds. Germination rate was high for seeds matured for 40 days after fertilization, but deceased to 50% for seeds matured only for 20 or 30 days. Seed dormancy lasted 6 months and seed storage at humid $5^{\circ}C$ facilitated germination. Mechanical obstruct of seed germination was due to seed coat and removal of seed coat enhanced the germination rate. Optimum temp. for seed storage was $5^{\circ}C$, and high germination rate was maintained for 350 days. However, for stratification condition or at room temperature, germination was significantly reduced as storage time increased Optimum treatment of plant growth regulators was soaking in $GA_3$ 250 mg/L for 1 hr. The priming treatment with 50 mM $Ca(NO_3)_2$ at $20^{\circ}C$ for two days improved the seed germination with 10% compared to non-treated control. The treatment of 20% NaOCl for 3 hr. improved the seed germination rate up to 10% and 1 day ahead.

운전 중인 상태에 있는 22kV 전송선로 케이블의 열화 과정해석에 대한 연구 (A Study on the Deterioration Process of 22kV Power Cables in Operation)

  • 이관우;엄기홍
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.127-133
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    • 2013
  • 산업사회의 발전에 필수적인 요소 중의 하나로서, 전력 에너지의 수요는 과학 기술의 발전에 따라 꾸준히 증가해오고 있다. 전력의 수요에 부응하기 위해, 고전압과 대용량을 감당할 전력설비기 필요하다. 튼튼한 바탕 위에서 전력을 생산 공급하기 위해서는 전기 시설은 신뢰성 있게 운전해야 한다. 전력 설비가 사고를 일으킬 경우 막대한 국가적 손실을 초래하게 된다. 국가 기간 산업 시설의 중추적인 기능을 하고 있는 전력 설비는 가능한 안정된 상태를 유지하면서 오랜 기간 동안 운전할 수 있어야 하며, 사고를 미리 예방할 수 있어야 한다. 전력을 전달하기 위한 수단으로서 사용되고 있는 케이블 설계 시 수명을 약 30년으로 간주하지만, 많은 경우의 실제 현장에서는 8~12년 정도에서 파괴 현상이 발생하여 재산상의 큰 피해를 초래한다. 본 논문은 운전 중 22kV 케이블 시스템의 열화 과정에 대한 연구를 통하여 열화의 원인을 파악하였으며, 와이블 분포만 따르는 것이 아니라 열열화 후 와이블 열화를 거쳐 부분 방전에 의하여 케이블이 파괴되는 것을 확인 할 수 있었다.

Experimental Results of New Ion Source for Performance Test

  • 김태성;정승호;장두희;이광원;인상열
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.269-269
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    • 2012
  • A new ion source has been designed, fabricated, and installed at the NBTS (Neutral Beam Test Stand) at the KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) site. The goalis to provide a 100 keV, 2MW deuterium neutral beam injection as an auxiliary heating of KSTAR (Korea Super Tokamak Advanced Research). To cope with power demand, an ion current of 50 A is required considering the beam power loss and neutralization efficiency. The new ion source consists of a magnetic cusp bucket plasma generator and a set of tetrode accelerators with circular copper apertures. The plasma generator for the new ion source has the same design concept as the modified JAEA multi-cusp plasma generator for the KSTAR prototype ion source. The dimensions of the plasma generator are a cross section of $59{\times}25cm^2$ with a 32.5 cm depth. The anode has azimuthal arrays of Nd-Fe permanent magnets (3.4 kG at surface) in the bucket and an electron dump, which makes 9 cusp lines including the electron dump. The discharge properties were investigated preliminarily to enhance the efficiency of the beam extraction. The discharge of the new ion source was mainly controlled by a constant power mode of operation. The discharge of the plasma generator was initiated by the support of primary electrons emitted from the cathode, consisting of 12 tungsten filaments with a hair-pin type (diameter = 2.0 mm). The arc discharge of the new ion source was achieved easily up to an arc power of 80 kW (80 V/1000 A) with hydrogen gas. The 80 kW capacity seems sufficient for the arc power supply to attain the goal of arc efficiency (beam extracted current/discharge input power = 0.8 A/kW). The accelerator of the new ion source consists of four grids: plasma grid (G1), gradient grid (G2), suppressor grid (G3), and ground grid (G4). Each grid has 280 EA circular apertures. The performance tests of the new ion source accelerator were also finished including accelerator conditioning. A hydrogen ion beam was successfully extracted up to 100 keV /60 A. The optimum perveance is defined where the beam divergence is at a minimum was also investigated experimentally. The optimum hydrogen beam perveance is over $2.3{\mu}P$ at 60 keV, and the beam divergence angle is below $1.0^{\circ}$. Thus, the new ion source is expected to be capable of extracting more than a 5 MW deuterium ion beam power at 100 keV. This ion source can deliver ~2 MW of neutral beam power to KSTAR tokamak plasma for the 2012 campaign.

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외국계 제조업체 투자유인으로서의 저렴한 전기요금과 느슨한 환경규제 영향력 (Impacts of Low-priced of Industrial Electricity and Loose Environment Regulations on Investment Incentives of Inward Foreign Direct Investment of the Manufacturing Industries in Korea)

  • 김정아;이희연
    • 한국경제지리학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.231-248
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    • 2014
  • 외국인직접투자는 지역경제성장에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 우리나라는 외환위기를 맞이하면서 외국인직접투자촉진법을 제정하였고, 중앙정부 및 지방정부는 외국인투자지역이나 경제자유구역을 지정하고 적극적으로 외국인투자 유치를 위해 다양한 인센티브를 제공해왔다. 서비스 부문의 비중이 높았던 외국인 직접투자가 2009년에는 오히려 제조업 부문으로의 투자가 더 많아졌다. 본 연구는 1999~2012년 동안 공장형 외국계 제조업체를 대상으로 하여 우리나라의 저렴한 전기요금 및 느슨한 환경규제가 외국계 제조업체의 투자 유인으로 작용하였는가를 살펴보는데 목적을 두었다. 이를 위해 관련 기관 및 외국계 기업체 담당자들과 심층면담을 수행하였다. 연구 결과 우리나라의 저렴한 산업용 전기요금과 안정적인 전기 공급은 외국계 기업들이 한국으로 투자를 하도록 유인하는 것으로 파악되었다. 정부는 저렴한 전기요금이 외국인직접투자를 끌어드리는데 있어서 경쟁적 요소라고 간주하고 있어, 전기 다소비 업종들이 우리나라로의 투자를 증가시키는 잠재적 요인으로 작용할 가능성이 매우 크며, 향후 우리나라 전력수급의 어려움을 가중시킬 수 있음을 시사해준다.

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