• KIEAE Journal
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• 제13권2호
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• pp.77-84
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• 2013

Schools are one of favorable public buildings for Renewable Energy(RE) systems due to site conditions and their energy demand profiles(e.g. daytime-based use of hot water and heating/cooling). Although the government encourages schools to be equipped with RE systems, the adoption of RE systems in existing energy supply systems faces technical and financial barriers. For example, when installing a RE-based combination system(RECS) to meet the energy demand at various school scales, identifying cost effective combination of capacities of the RECS is not trivial since it usually requires technically intensive work including detailed simulation and demand/supply analysis with extensive data. This kind of simulation-based approaches is hardly implementable in practice. To address this, a simpler and applicable decision-supporting method is suggested in this study. This paper presents a simplified model in support of decision-making for optimal capacities of RECS within given budget scales and schools sizes. The proposed model was derived from detailed simulation results and statistical data. Using this model, the optimal capacities of RECS can be induced from the number of classes in a school.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제1권3호
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• pp.171-179
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• 2011

This paper presents the concept design procedure of a floating-type combined renewable energy platform based on hydrodynamic analyses and is focused on the fatigue design of taut-type mooring lines of the platform. Two types of combined renewable energy platforms are considered: a combination of wind turbine, wave turbine and photovoltaic energy plant and a combination of wind turbine, current turbine and photovoltaic energy plant. The basic configurations are conceptually determined from the understanding of floating offshore plants, while the main dimensions have been determined based on a hydrostatic calculation. Fully coupled hydrodynamic analyses have been carried out to identify the motion characteristics of the floating body and the tension histories of the mooring lines. The tension history is used for the fatigue life prediction based on the rain-flow cycle counting method. For the fatigue life prediction, tension life curves from API and the Palmgren-Miner rule are employed.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권6호
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• pp.33-40
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• 2024

Introducing renewable energy sources, such as wind and photovoltaic arrays, in microgrids that supply remote regions with electricity represents a significant leap in electricity generation. Combining photovoltaic panels and diesel engines is one of the most common ways to supply electricity to rural communities. Such hybrid systems can reduce the cost of electricity generation in these remote power systems because they use free energy to balance the power generated by diesel engines. However, the combination of renewable energy sources and diesel engines tends to complicate the sizing and control of the entire system due to the intermittent nature of renewable energy sources. This study sought to investigate this issue in depth. It proposes a robust hybrid controller that can be used to facilitate optimum power sharing between a PV power source and diesel generators based on the dynamics of the available PV energy at any given time. The study also describes a hybrid PV-diesel power plant's essential functional parts that produce electricity for a microgrid using a renewable energy source. Power control needs to be adjusted to reduce the cost of power generation.

• 에너지공학
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• 제24권2호
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• pp.45-50
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• 2015

온실가스 배출량이 세계 6위인 우리나라는 건물의 운영과 유지 및 관리에 소비되는 에너지로 인한 온실가스 배출량을 줄이고자 공공건축물을 대상으로 신재생에너지 시스템을 통하여 에너지를 생산하도록 하는 공공의무화 제도(RPS)를 시행하고 있다. 이에 본 연구에서는 선행되었던 기존 연구의 동향을 분석하여 에너지원별로 적정 조합 및 적용 비율을 도출하였고, 동적 에너지 프로그램을 이용하여 에너지소비량을 시뮬레이션 하였으며, 산출된 결과를 토대로 초기투자비, 에너지비, 보수교체비, 유지관리비를 산출하였다. 분석결과 지열 100% 조합이 총 비용 2,105,974,344원으로 총 생애주기 비용이 가장 적은 것으로 나타났다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제15권4호
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• pp.693-712
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• 2006

하이브리드 시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용중인 Homer를 사용하여 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 독립계통의 도서지역에 신 재생에너지원의 조합으로 구성된 하이브리드 시스템을 보급할 경우의 타당성 분석을 시도하였다. 에너지기술연구원의 풍속자료, 일사량, 온도자료 등을 근거로 추자도, 거문도, 그리고 영산도를 평가대상으로 선정하였다. 해당지역의 전력부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하였으며, 시스템 구성 발전기들의 비용 자료는 국내 관련 자료가 미비한 관제로 해외 시장의 자료를 이용하였다. 추자도, 거문도, 영산도의 평가결과가 각각 278원/kWh, 234원/kWh 그리고 353원/kWh으로 나타났다. 정부 보조금에 의한 디젤발전시스템의 발전단가가 300원/kWh($0.300/kWh)인 것을 고려한다면, 추자도와 거문도는 자체적으로 경제성을 확보하는 반면 영산도의 경우는 그렇지 못함을 알 수 있다. 이러한 결과 차이는 기본적으로 해당지역의 재생에너지 자원조건의 차이, 그 중에서도 특히 풍력자원의 차이에 기인하는 것으로 나타난다. 결론적으로 독립계통의 도서지역에 대한 신 재생복합전력시스템의 도입은 경제성 평가의 결과에 의거해야 하며 모든 도서지역이 이 조건을 충족시키는 것이 아님을 지적한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권2호
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• pp.171-179
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• 2024

The market of the floating solar photovoltaic system is rapidly growing around the world with the rise of renewable energy that can replace fossil energy. While the floating solar photovoltaic system is operating and being installed in several countries, the system is exposed to the risk in terms of structural safety due to the absence of the proper design guideline. In this paper, design loads suitable for the floating solar photovoltaic system are presented. Utilizing the existing reliable design standards such as ASCE 7-16 (ASCE 7-16 2016) and DNV-RP-C205 (DNV-RP-C205 2010), the appropriate design loads for the floating solar photovoltaic system are presented. The proper load combinations are also presented by putting wave load based on DNV standards (DNV-OS-C101 2015 and DNV-OS-C201 2015) into the load combinations in ASCE standards (ASCE 7-16 2016). We present the load combinations for the allowable stress design and load and resistance factor design, respectively.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.42-47
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• 2016

최근 태양광, 에너지 저장 시스템 등의 발전으로 인해 가정에서 에너지 관리 시스템을 구축하고 에너지 생산을 스스로 하고자 하는 에너지 자립형 스마트 홈 시스템에 대한 연구가 활발해 지고 있다. 특히, 일본의 경우 후쿠시마 원전 사태 이후 전력망의 불안정성으로 인해 태양광을 통해 발전하고 이를 전력 에너지 저장 시스템에 저장하고 사용하는 가정용 시스템이 상용화되었다. 북미나 유럽에서도 태양광과 에너지 저장 시스템을 결합하여 신재생에너지 보급사업을 통해 보조금을 지급하면서 설치 가정을 확대하고 있다. 본 논문에서는 댁내 홈 네트워크를 통해 태양광과 에너지 저장 시스템을 연결하고 실시간 요금제에 기반을 둔 에너지 자립형 스마트 홈 시스템 개발에 대해 기술한다. 사용자의 개입을 최소화하면서 자동화된 운전으로 전력망으로부터의 에너지 사용을 최적화하여 에너지 자립형 홈을 구현하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권4_1호
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• pp.559-567
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• 2020

As the renewable energy market grows, grid-connected inverters have been improving and expanding in several fields in recent years because energy conversion devices are the main components of solar systems. In this paper, a high-precision new grid-connected three-phase inverter system is proposed. The proposed system consists of a main inverter, a sub inverter and a transformer. The main inverter operates at a low switching frequency and high power and transmits power to the grid. A sub-inverter connected in series with the transmission line through a matching transformer operates at lower power than the main inverter to provide input values to the transformer. The transformer acts as a power supply according to the voltage compensation value. This study is based on the principle of operation of the UPFC(Unified Power Flow Controller) structure used to regulate power flow in AC transmission lines. The grid-connected inverter system proposed in this paper is implemented with high precision and high resolution. The proposed system was verified through its ability to enhance and ensure the safety of the proposed system through simulation and experiment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.283-289
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• 2010

친환경기술과 신재생 에너지 자원에 대한 세계적인 관심이 증가하면서, 플라이휠 에너지 저장 장치는 화학전지나 연료전지와 같은 기존의 에너지 저장 시스템의 대안 중 하나로 부상하고 있다. 플라이휠 에너지 저장장치의 에너지 저장 용량은 극질량 관성모멘트와 회전속도의 제곱에 비례하기 때문에, 가능한 높은 회전속도와 높은 극질량 관성모멘트를 갖도록 설계하는 것이 중요하다. 하지만, 시스템의 운전안정성 확보가 최적설계의 구속조건으로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 에너지 저장 용량을 최대화하고 운전안정성 및 외란에 대한 강인성을 확보하는 플라이휠 시스템의 최적설계를 제안한다. 그리고, 기존의 PD 제어에 비교하여 교차궤환제어법이 자이로스코프효과를 줄이고, 에너지 저장밀도를 높이는데 필수적임을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.133-141
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• 2010

마이크로그리드는 부하 인근지역에서 분산전원에 전력과 열을 동시에 공급할 수 있는 소규모의 온 사이트형 전력공급 시스템으로 신재생에너지의 확대보급을 위한 기반 조성이 가능하다. 이러한 마이크로그리드 시스템의 경제적인 구축을 위해 엔지니어링 프로그램의 활용이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 선형계획법을 이용하여 마이크로그리드의 구축비용이 최소화될 수 있는 분산전원 최적조합, 그에 대한 경제성 평가 및 분석이 가능한 엔지니어링 프로그램을 개발하였다. 제시한 엔지니어링 프로그램은 GAMS를 이용하여 구현하였으며, 분산전원 최적조합 모듈 및 신재생에너지의 출력 예측 모듈을 포함하고 있다, 사용자의 편리성을 고려하여 구성하였으며, 사례연구를 통하여 제안한 프로그램의 유용성을 보이고 있다. 본 논문에서 개발한 마이크로그리드 엔지니어링 프로그램은 향후 마이크로그리드의 확대보급 및 에너지 수급 계획 수립에 활용이 기대된다.