• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.297-297
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• 2010

Precise control of the position and density of doping elements at the nanoscale is becoming a central issue for realizing state-of-the-art silicon-based optoelectronic devices. As dimensions are scaled down to take benefits from the quantum confinement effect, however, the presence of interfaces and the nature of materials adjacent to silicon turn out to be important and govern the physical properties. Utilization of visible light is a promising method to overcome the efficiency limit of the crystalline Si solar cells. Si quantum dots (QDs) have been proposed as an emission source of visible light, which is based on the quantum confinement effect. Light emission in the visible wavelength has been reported by controlling the size and density of Si QDs embedded within various types of insulating matrix. For the realization of all-Si QD solar cells with homojunctions, it is prerequisite not only to optimize the impurity doping for both p- and n-type Si QDs, but also to construct p-n homojunctions between them. In this study, XPS and SIMS were used for the development of p-type and n-type Si quantum dot solar cells. The stoichiometry of SiOx layers were controlled by in-situ XPS analysis and the concentration of B and P by SIMS for the activated doping in Si nano structures. Especially, it has been experimentally evidenced that boron atoms in silicon nanostructures confined in SiO2 matrix can segregate into the Si/$SiO_2$ interfaces and the Si bulk forming a distinct bimodal spatial distribution. By performing quantitative analysis and theoretical modelling, it has been found that boron incorporated into the four-fold Si crystal lattice can have electrical activity. Based on these findings, p-type Si quantum dot solar cell with the energy-conversion efficiency of 10.2% was realized from a [B-doped $SiO_{1.2}$(2 nm)/$SiO_2(2\;nm)]^{25}$ superlattice film with a B doping level of $4.0{\times}10^{20}\;atoms/cm^2$.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제9권1호
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• pp.59-71
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• 1986

Net production, dead material increments were measured, and annual respiration loss was simulated through a year to determine the gross production at the Phragmites longivalvis, Carex scabrifolia and Zoysia sinica stand on Okryudeung, a sand bar of the Nagdong river estuary. The maximum live biomass for above-ground organs of the three stands occured in October, i.e., 1, 985, 744 and 1, 013g/m2, and belowground net productions were estimated to be 650, 440 and 412g/m2, respectively. Materials died or shedding from live aboveground organs during the growth season were estimated to be 167, 81 and 0 g/$m^2$. From the results of simulation, annual variation of respiratiion was primarily dependent on the annual variation of temperature through a year. For annual respiration loss in three stands, 21.893, 6.147 and 5.036kg $CO_2/m^2$ were calculated, respectively. Corresponding gross productions were 72, 203, 22, 109 and 19, 909kcal/$m^2$. Respiration of belowground organs corresponded to 65%, 66% and 37% of the total plant respiration, and annual respiration loss accounted for 85%, 78% and 71% of the annual gross production. In view of efficiency of solar energy utilization, 5.8%, 1.8% and 1.6% of incident light energy were converted to gross production of plants during a year. With incident light energy during the growth season from April to September, energy utilizations for net production were estimated to be 1.2%, 0.4% and 0.6% at the three stands.

• 청정기술
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• 제18권3호
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• pp.229-249
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• 2012

산업 발달로 화석 연료 사용이 급증하고 이에 따른 지구 온난화 문제와 자원 고갈 문제가 대두되어 지속 성장을 위협하고 있다. 따라서 지속 성장을 위해서 두 문제를 모두 해결하여야 한다. 현재 이산화탄소의 처리 방법으로 인식되고 있는 이산화탄소 포집 및 저장 기술(carbon capture and sequestration, CCS)의 환경 논란으로 인해 사후 처리 기술의 필요성이 커지고 있다. 이에 해결책중 하나로 부각되고 있는 이산화탄소 포집 및 재활용 기술(carbon capture and utilization, CCU)에 대해서 알아보았다. 이산화탄소 전환 기술은 이산화탄소 배출량 감소에 따른 지구 온난화 문제의 해결 뿐 아니라 탄소원의 재활용이란 측면에서 자원고갈 문제의 해결책으로 제시될 수 있겠다. 이산화탄소 전환 기술은 기상 전환과 액상 전환으로 나눌 수 있으며 기상 전환의 경우 필요 에너지 공급원과 온화한 반응조건에서 전환이 이뤄져야 하고 저에너지 소비 생성물 분리 정제 기술의 개발이 필요하다. 액상 전환의 경우, 반응 속도를 높일 수 있는 촉매 및 광감응제 개발과 함께 촉매, 빛, 전기의 혼성 시스템의 개발이 요구되어진다. 이산화탄소 전환 기술은 신재생 에너지 및 바이오산업의 경쟁력 향상을 위한 연결 기술로 그 가치가 매우 크다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.49-54
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• 2008

This study is to investigate an optimal size and position of PV system for apartment complex enough the electrical load matching analysis. The 4 types of arrangements of apartment buildings are considered as follows; ㅡtype, alternative ㅡtype, ㄱtype and ㅁtype. We assume that the studied site is composed of 9 buildings. Firstly, solar access evaluation of roof and facade in apartment buildings was performing with the hourly simulations of total received insolation on each surface considering the hading effect of buildings. Electrical load profile of typical Korean apartments was investigated for the lad matching analysis. To calculate an annual total PV output, we used MERIT program which is a sourly based load matching tool developed by ESRU. TRY weather data of Daejeon are applied for this analysis. Result shows that approximately 11% of total electric load of the site can be supplied by the PV system in the case of full installation of PV system at the whole south-face roof area of 9 buildings in this stuided apartment complex. Depending of a various installation option of roof and facade area, the possible ratio of PV supply in total electrical load varies from 9% to 42%. Among the 4 arrangement types, the ㅡ type revealed the best option for the maximum output of PV system.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1996년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.58-67
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• 1996

This paper describes some computational results of various energy and environmental systems using Patankar's SIMPLE method. The specific topics handled in this study are jet bubbling reactor for flue gas desulfurization, cyclone-type afterburner for incineration, 200m tall stack for 500 MW electric power generation, double skin and heat storage systems of building energy saving for the utilization of solar heating, finally turbulent combustion systems with liquid droplet or pulverized coal particle. A control-volume based finite-difference method with the power-law scheme is employed for discretization. The pressure-velocity coupling is resolved by the use of the revised version of SIMPLE, that is, SIMPLEC. Reynolds stresses are closed using the standard $k-{\varepsilon}$ and RNG $k-{\varepsilon}$ models. Two-phase turbulent combustion of liquid drop or pulverized coal particle is modeled using locally-homogeneous, gas-phase, eddy breakup model. However simple approximate models are incorporated for the modeling of the second phase slip and retardation of ignition without consideration of any detailed particle behavior. Some important results are presented and discussed in a brief note. Especially, in order to make uniform exit flow for the jet bubbling reactor, a well-designed structure of distributor is needed. Further, the aspect ratio in the double skin system appears to be one of important factors to give rise to the visible change of the induced air flow rate. The computational tool employed in this study, in general, appears as a viable method for the design of various engineering system of interest.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.23-29
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• 2012

최근에는 태양광 및 연료 전지 등 신재생 에너지의 경우 대부분이 직류에너지원으로 발전하고 있으며 보급을 위해서는 이를 적절히 활용하는 방안이 필요하다. 이 경우 직류 전용 조명 시스템으로의 활용이 주 대안이 될 수 있다. 개발하고자 하는 태양에너지를 이용한 전원공급장치와 관련한 유사 시스템은 주로 태양광 패널을 컨트롤러를 포함한 충전 키트와 배터리를 서로를 각각 연결하여사용하는 형태로 되어 있다. 이것을 본 연구에서는 태양광패널과 일체형으로 연결하여 전기를 효율적으로 충전하고, 사용할 수 있도록 단일 형태의 독립된 전원공급장치를 구성한다. 이와 함께 직류 전원을 사용한 전자식 안정기 모듈을 램프와 분리되도록 일체형 전자식 안정기의 삼파장 DC 램프 모듈을 개발한다. 개발한 일체형의 DC 램프 모듈은 ON/OFF 버튼으로 램프의 점등과 소등이 가능하며, 사용하다가 램프나 안정기의 교체 시기가 되었을 경우 부분 교체만으로도 반영구적인 사용이 가능하도록 개발한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제4권3호
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• pp.161-168
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• 2004

This paper presents a new circuit topology of high-frequency soft switching commutation boost type PWM chopper-fed DC-DC power converter with a loadside auxiliary passive resonant snubber. In the proposed boost type chopper-fed DC-DC power converter circuit operating under a principle of ZCS turn-on and ZVS turn-off commutation, the capacitor and inductor in the auxiliary passive resonant circuit works as the lossless resonant snubber. In addition to this, the voltage and current peak stresses of the power semiconductor devices as well as their di/dt or dv/dt dynamic stress can be effectively reduced by the single passive resonant snubber treated here. Moreover, it is proved that chopper-fed DC-DC power converter circuit topology with an auxiliary passive resonant snubber could solve some problems on the conventional boost type hard switching PWM chopper-fed DC-DC power converter. The simulation results of this converter are illustrated and discussed as compared with the experimental ones. The feasible effectiveness of this soft witching DC-DC power converter with a single passive resonant snubber is verified by the 5kW, 20kHz experimental breadboard set up to be built and tested for new energy utilization such as solar photovoltaic generators and fuel sell generators.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.381-395
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• 2023

본 연구에서는 강원도 지역 스마트 수소 에너지 발전소의 위치 적합성 분석을 GIS 기반 다중기준 의사결정 분석(MCDA)을 활용하여 수행하였다. 적합지 분석을 위하여, 수소 활용 잠재력과 기후 조건, 환경 및 지형 조건, 자연 재해 발생 가능성 등의 사회지리학적 조건과 더불어 관련 공간데이터 레이어를 활용하여 수소 에너지 발전소의 잠재적 위치에 대한 적합성 평가를 수행하였다. 이후 공간 데이터 레이어를 기반으로 위치의 적합성에 따라 순위를 매기고 AHP 결과에 따라 우선순위를 선정하였다. 연구 결과, 강원도 지역 전체면적의 약 4.26%인 712.14 km²가 스마트 수소 에너지 발전소 건설에 적합한 지역으로 파악되었으며, 철원군, 춘천시, 원주시, 양구군, 강릉시, 횡성군 및 동해안 연안 지역의 일부 지역은 태양 및 풍력 에너지 이용에 적합한 지역으로 확인되었다. 본 연구 결과를 활용하여 의사 결정자 및 이해관계자들이 스마트 수소 에너지 발전소의 위치 선정에 관해 적합한 결정을 내릴 수 있는 가이드라인으로 활용될 수 있다고 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.363-372
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• 2005

최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제11권2호
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• pp.83-95
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• 1988

Phytomass, annual net production, respiration, annual gros production and litter fall were estimated in young Korean pine (Pinus koraiensis) plantations reforested 1,2,3,6,9 and 11 years ago, respectivly. The estimated phytomasses in terms of allometry were 0.07, 0.44, 0.58, 13.37, 32.26 and 48.42ton/ha/yr for annual net production and those of understory with harvest method were 3.70, 4.52, 5.28, 6.72, 7.56 and 5.72ton/ha for standing phytomass and 5.01, 4.71, 5.52m 6.15, 4.51 and 2.08 ton/ha/yr for annual net production at 1,2,3,6,9 and 11 year old plantation, respectively. Although the standing phytomass of understory increased gradually until 9 years thereafter decreased, that of white pine increased suddenly from 6 years after reforestation. The ratios of the annyal net production of understory to that of white pine were 71.57, 1.48 and 0.23 at 1,6 and 11 year old plantations, respectively. The net production in calorie value for whole vegetation of the plantations, respectively. The net production in calorie value for whole vegetation of the plantations increased until 9 years thereafter decreased; i.e. 224, 221, 280, 466, 527 and 494X105 kcal/ha/yr at 1,2,3,6,9 and 11 year old plantation, respectivey. The ratio of annual net production to annual gross production of the undersoty was lower than that of the pine at the same plantation age. Efficiency of solat energy untilization for net production by the pine was lower than that by understory y\until six ear old plantation but that was vice versa over 9 year old plantation. That for gross producrion by the pine was lower than that by the unsersotry at all plantations.