• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.389-397
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• 2023

This study compares domestic and foreign research on renewable energy-based water electrolysis clean hydrogen. Domestic studies from 2010 to 2023 focused on technological efficiency, energy efficiency, and system efficiency, with few analyzing infrastructure and technology trends. Overseas research initially focused on technological efficiency and stability, but has since shifted to economic and environmental impact, policy effectiveness, industry-university-research cooperation, and sustainability. To improve water electrolysis technology production, this study suggests prioritizing technology stability over efficiency, resolving government regulations and resident acceptance issues, promoting industry-university-institute cooperation for rapid commercialization of research results, and developing a strategy for sustainable development of renewable energy-based water electrolysis technology.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.22-30
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• 2009

Energy environment has been changing rapidly such as the fluctuation of oil prices and the effect on UNFCCC. Oil price change affects Korea's economy heavily due to her poor natural resources and large dependence of consumed energy resources. Korea takes the 4th place of importing the crude oil and 9th place in $CO_2$ emissions with the 1st place of $CO_2$ emissions increasing rate. Considering the current statue of Korea including oil price change and UNFCCC, Korea will be expected to be the Annex I nation due to Korean energy environments and the quantity of $CO_2$ emission. Energy technology development is a crucial key to cope with Korea's national energy security and environments. In this study, we establish the framework, which allocates the relative weights of assessment criteria and sub-criteria, for assessing and selecting R&D programs of energy technologies strategically. We integrated fuzzy theory and analytic hierarchy process (AHP) approach since the fuzzy AHP approach reflects the vagueness of human thoughts and perception effectively as making pairwise comparisons of criteria and alternatives. The fundamental data of this research results will support R&D planning phase for policy-makers and the production of well focused R&D outcomes.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.660-673
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• 2022

In achieving carbon neutrality and the hydrogen economy, the estimation of H₂ cost is critical in terms of CCU technologies. This study analyzes LCOH of hydrogen produced by the carbon utilization unit with methane reforming and CO₂ from thermal power plant. LCOH for H₂ made with CO is estimated in three ways of Joint Cost Allocations with financial performance risk assessment. Regarding cost analysis, the zero value of LCOH is $6,003/ton. We found that the CCU technology has economic feasibility in terms of profitability. The sensitivity analysis result shows that the input ratio is more influential to the LCOH than other variables. Risk analysis presents the baseline price of zero value of LCOH - $8,408/ton, which is higher than the cost analysis - $6,003/ton. Mainly, the price variability of natural gas primarily affects the LCOH. The study has significant value in analyzing the financial performance risks as well as the cost of H₂ produced by a Plasma-based CCU system.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.79-85
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• 2009

In this paper, we investigated impact factors by brainstorming and survey research and calculated the weights of them using the Analytic Hierarchy Process(AHP) method in order to evaluate alternatives for supplying Liquefied Natural Gas(LNG). AHP is a useful method for evaluating multi-criteria decision making problems. We selected 3 criteria and 9 sub-criteria. According to the result in this study, the most important sub-criterion is the Government's Policy, and the second is the Province's Policy. The other side, the lowest important sub-criterion is the Investment Cost. This study may provide basic data to select the optimal alternative for supplying LNG.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.502-507
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• 2016

화석연료에 기반을 둔 경제구조에서 수소경제로의 이행은 에너지 안보와 기후변화의 대응이라는 측면에서 중요한 과제이다. 이러한 경제구조의 변환과정에서 발생할 수 있는 파급효과를 사전적으로 분석하는 연구가 필요하다. 따라서 이 논문은 동태 연산일반균형모형을 이용하여 수소에너지 도입이 경제와 환경에 미치는 영향을 분석하였다. 첫째, 수소 에너지 도입은 투자증대와 생산비용의 감소를 통해 GDP 증대에 기여한다. 둘째, 수소에너지와 같은 신재생에너지 도입을 위한 정부보조의 경우 재원마련을 위한 세수증대로 인해 총수요가 감소하는 효과가 있다. 마지막으로 화석연료에서 수소경제로 전환시키는 수소에너지 도입은 이산화탄소 배출을 감소시키는 환경적 효과가 있다 온실가스 감소를 통한 기후변화에 보다 효과적으로 대응하기 위해서는 신재생에너지에 기반을 둔 수소에너지로의 전환이 필요하다. 즉 정부는 지속가능성에 기반을 둔 수소에너지 정책을 추진해야 하며, 향후 신재생에너지에 기반을 둔 수소에너지 도입의 경제적, 환경적 효과를 분석할 필요성이 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제16권2호
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• pp.275-311
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• 2007

수소에너지는 비고갈성 청정에너지로 향후 탄소기반의 에너지 시스템을 대체할 에너지로 주목받고 있다. 정부의 장기적인 비전도 수소에너지의 최종에너지 수요 비중을 2040년까지 15%로 확대한다는 것이나 이를 달성하기 위해서는 200조 원이 넘는 엄청난 비용이 수반된다. 본 연구는 동태 CGE 모형을 적용하여 수소에너지 보급에 따라 한국경제에 어떤 영향을 미칠 것인지를 분석하였다. 프런티어 기술로서 수소에너지는 학습효과와 에너지원간 상보성(complementarity)의 영향으로 정부지원 없이는 2040년 기준으로 최종에너지 수요의 6.5%에 그칠 전망이나 정부가 수소에너지에 대해 각각 10%, 20%, 30%의 가격보조 정책을 실시할 경우 9.2%, 15.2%, 37.7%로 증가할 것으로 분석되었다. 즉, 정부개업을 통해 수소기술 확산 지연 현상이 크게 완화될 수 있음을 보여주는 것이다. 한편 수소기술의 주요 응용분야인 수송부문의 성장이 두드러지나 수송 연료의 대부분을 차지하는 석유가 수소에너지로 대체됨으로써 석유부문에 대한 소비가 감소하고, 발전부문의 비중도 감소하는 것으로 나타났다. 정부의 가격보조가 가계소득에서 충당되는 것으로 가정했기 때문에 가격하락에 의한 소비증가효과가 소득감소에 따른 소비감소에 의해 상쇄되면서 가계의 최종소비도 부정적 영향을 받는 것으로 분석되었다. 그러나 전반적인 생산, 투자, 수출 증가에 힘입어 GDP 수준은 소폭 성장하다가 2040년 무렵에 소폭 감소하여 경제 전반에 미치는 영향은 미미할 것으로 분석되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제31권4호
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• pp.645-668
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• 2022

발전, 수송, 저장, 산업공정 등 에너지 사용 전반에서 탄소중립의 중요한 수단으로 수소에너지가 부각되고 있다. 연료전지 발전소는 수소 생태계에서 가장 빠르게 보급되고 있으며 2050 탄소중립 구현을 위한 핵심적인 발전원 중 하나이다. 하지만 연료전지 발전소의 수익에 영향을 미치는 전력도매가격(SMP)과 신재생에너지 공급인증서(REC) 가격의 높은 변동성은 잠재적 사업자들의 투자시기를 지연시켜 보급에 걸림돌로 작동하고 있다. 본 연구는 실물옵션 방법론을 적용하여 비가역적인 연료전지 발전소의 투자결정에 있어서 SMP와 REC 가격 이중 불확실성이 투자임계가격 수준에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 분석 내용은 다음의 3가지로 요약된다. 첫째, 현행 신재생에너지 공급의무화제도(RPS)하에서 사업자에게 전가되는 이중가격 불확실성은 결정론적 가격 대비 투자임계가격을 상당히 증가시켜 현재 가격 수준에서 경제성이 없는 것으로 나타났다. 둘째, REC 가격 변동성을 현재의 절반으로 경감하는 것은 REC 가중치를 한 단위 추가로 부여하는 것 만큼의 투자임계가격 하락 효과를 유발하였다. 셋째, 기존 부생수소 기반 연료전지와 함께 그레이 수소, 그린 수소 기반 투자임계가격을 분석하였으며, 그레이 수소의 경우 탄소배출권 비용이 적용될 경우 그린 수소와 경제성이 상당 부분 좁혀지는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 현행 RPS 제도가 연료전지 발전소 보급에 저해요소로 작동하며, 보다 비용 효율적이고 안정적인 수소 생태계 구축을 위해서는 정책보완이 필요함을 시사한다.

• 기술혁신학회지
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• 제6권4호
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• pp.462-479
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• 2003

The policy trends of use and the development of nuclear power in the United States, France, United Kingdom. Germany, Russia, China, Japan and Korea are briefly investigated. Nuclear power technology has been developed as the national policy in the nuclear-advanced countries. 50 years has passed since the declaration of "Atoms for Peace" by USA President Eisenhour in December 1953. Recently, it appears to revitalize the nuclear power program in world major countries in order to recover the shortage of electric power and to curb the excess emission of carbon dioxide as well as to secure competitiveness in electricity markets. Advanced countries are making new initiatives for the development of the fourth generation nuclear power system. Furthermore, wide-ranged use and development of nuclear power technologies are expected in district heating in commercial sectors, power in the space exploration, and propulsion power of large tankers and spaceships. High temperature gas cooled nuclear power reactor will be applied for mass production of hydrogen energy in the future.

• Ocean and Polar Research
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• 제38권3호
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• pp.225-234
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• 2016

This project sought to conduct an economic feasibility study regarding the commercial production of bio-hydrogen by the marine hyperthermophilic archaeon, Thermococcus onnurineus NA1 using carbon monoxide-containing industrial off-gas. We carried out the economic evaluation of the bio-hydrogen production process using the raw material of steel mill by-product gas. The process parameter was as follows: $H_2$ production rate was 5.6 L/L/h; the conversion of carbon monoxide was 60.7%. This project established an evaluation criterion for about 10,000 tonne/year. Inflation factors were considered as 3%. The operating costs were recalculated based on prices in 2014. The total investment required for development was covered 30% by capital and 70% by a loan. The operation cost for the 0.5-year test and integration, and the cost for the first three months in the 50% production period were considered as the working capital in the cost estimation. The costs required for the rental of office space, facilities, and other related costs from the construction through to full-scale production periods were considered as continuing expenses. Materials, energy, waste disposal and other charges were considered as the operating cost of the development system. Depreciation, tax, maintenance and repair, insurance, labor, interest rate charges, general and administrative costs, lubrication and miscellaneous expenses were also calculated. The hydrogen price was set at US$ 4.15/kg for the economic evaluation. As a result, the process was considered to be economical with the payback period of 6.3 years, NPV of 18 billion Won and IRR of 26.7%.

• 에너지공학
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• 제29권2호
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• pp.30-39
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• 2020

본 논문은 디자인 씽킹 방법론을 통해 수소에너지를 국가 에너지전환에 활용할 때의 갈등을 해결하는 방안을 제시하는데 그 목적이 있다. 연구결과, 디자인 씽킹을 통해 갈등 주체와 정부와 이해관계자 간 수소에너지 전환을 위한 정책의 공동 설계가 가능하며, 이는 공감과 협력을 바탕으로 하는 거시적인 접근 방법으로, 정책설계 프로세스에 대한 공감대를 초기에 형성할 수 있다. 수소 에너지 갈등에 대한 이해부터 시작하여 이해관계자의 갈등, 분쟁이나 소송의 결과에서 얻은 경험을 바탕으로 아이디어를 찾을 수 있다. 그리고 이를 바탕으로 수소 에너지전환에 대한 추가적인 아이디어를 도출하고 프로토타이핑과 테스트를 통해 아이디어의 실현을 구체화 및 검증하게 된다. 갈등 개선을 위한 이해관계자들과의 협업은 새로운 가치를 창출할 수 있으며, 에너지 전환의 관점에서는 이해관계자의 갈등에 대한 공감과 통찰력이 새로운 협업 환경을 촉진할 수 있다. 또한 에너지 전환 문제점에 대한 정의를 재구성하는 과정에서 아이디에이션을 통해 다양한 관점을 반영하며, 프로토타입 정책을 시행하는 과정에서 이해관계자 간 갈등 협의의 프로세스에서 지속적인 공감으로 이해관계자의 의견을 통합하여 갈등을 예방할 수 있음을 알 수 있다.