가정부문 에너지소비의 경우 주로 전력, 난방유, 휘발유, 도시가스, 지역난방 등과 같이 가계가 직접 구입하고 있는 에너지에 대하여 분석이 이루어지고 있다. 총지출 중에서 이러한 직접에너지 구입이 차지하는 비중이 작기 때문에 많은 가계들은 에너지절약에 별 관심을 두지 않고 있다. 2000년의 경우 한국 가정부문은 총지출의 6.2%만을 직접에너지 구입에 사용하였다. 본고는 산업연관표를 사용하여 1990~2000년 기간 동안 한국의 가정부문 직간접 에너지소비를 추정하고, 요인분해방법을 사용하여 가정부문 에너지 총소비 증가요인을 성장효과, 구조효과와 효율효과로 분석하였다. 한국의 가정부문은 2000년에 직접과 간접적으로 각각 1차 에너지의 약 20%와 31%를 소비하였다. 반면에 기존 에너지통계는 자가용 수송에너지를 제외한 2000년 가정부문의 에너지소비를 최종에너지의 15.5%로 추정하고 있다. 간접 에너지를 포함하면 가정부문이 1차 에너지소비의 최대 경제부문이 된다. 가정부문 에너지소비의 60%는 간접 소비다. 에너지 다소비 철강 및 화학 업종을 제외하면 간접에너지 비율이 직접에너지 비율보다 월등히 높다. 따라서 직접 에너지소비보다는 간접과 총 에너지소비가 에너지절약 정책의 주요 대상이 되어야 한다.
상품 및 서비스 소비구조의 변경을 통해 에너지절약이 실현될 수 있기 때문에 가정부문의 간접 및 총 에너지소비를 추정할 필요가 있다. 가정부문의 직간접 에너지소비를 보다 정확히 추정하기 위해 본 연구는 기업과 소비자(가정부문) 간 석유제품 및 전력의 가격을 차별화하였다. 한국의 가정부문은 1995-2010년 기간 중 한국 1차 에너지소비 중 55% 이상을 소비하였다. 가정부문의 에너지소비 중 69% 이상이 간접 에너지소비였다. 따라서 가정부문의 직접뿐만 아니라 간접 에너지소비도 에너지절약의 대상이 되어야 한다. 전력 소비는 2009년 한국의 가정부문의 주 에너지소비가 되었다. 생활수준이 향상됨으로써 가정부문은 전력 원단위가 높은 상품과 서비스를 소비하게 되었다. 한국 가정부문이 소비하는 제품의 에너지 원단위가 낮아짐으로써, 에너지소비의 증가율이 감소하게 되었다. 반면에 한국 가정부문의 상품 및 서비스 소비구조는 에너지 다소비형으로 변경되어 오히려 에너지소비 증가를 가속시키는 결과를 초래함으로써, 구조효과는 악화되었다. 이에 따라 에너지정책은 에너지소비를 감소시키기 위해 소비자로 하여금 에너지 저소비형 재화와 용역을 소비하도록 유도하여야 한다. 에너지 저소비형 소비를 촉진시킬 수 있는 주요 수단인 에너지가격 현실화가 요구된다.
본 연구에서는 수송용 경유를 연료로 사용하고 있는 간접분사식 디젤기관에 있어서 연료에 초음파 에너지를 조사하였을 때의 기관성능 및 배출물질 특성 변화에 대해 조사하였다. 실험은 경유에 초음파 에너지를 조사한 연료와 상용 경유를 간접분사식 디젤기관에 적용하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 운전조건하에서, 초음파 에너지를 조사한 경유로 디젤기관을 운전하였을 경우,상용 경유 운전 시에 비해 지압선도, 열발생율 및 출력이 상승하고 질량연소율이 단축되었으며 제동연료소비율과 매연은 감소하였다. 또한, 보다 안정화되면서 완전한 연소가 이루어졌으며 질소산화물은 증가하였다.
중요부하를 갖는 에너지 저장 시스템에서는 계통이상 시에도 양방향 인버터가 독립운전으로 전환하여 지속적인 전력을 공급하여야 한다. 이때 기존의 제어 방식은 모드전환 시에 과도상태가 발생하여 부하의 전압과 주파수가 변동하기 때문에 이 중요부하에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 모드전환 시 과도상태가 없는 간접전류제어 기법이 제안되었다. 그러나 이 방식은 항상 전압제어를 하기 때문에 기존 단독운전 검출방법으로는 검출이 불가능한 문제가 있다. 본 논문에서는 중요부하를 갖는 에너지 저장 시스템에서 계통이상이 발생하여 독립운전으로 전환 시 단독운전 검출이 가능한 간접전류제어 기반의 양방향 단독운전 방지 기법을 제안한다.
본 연구의 목적은 간접식 증발냉각 장치의 성능을 예측하고, 장치를 공기조화기의 배기열 회수에 적용하였을 경우의 에너지 절약효과를 분석하는 것이다. 플라스틱 열교환기를 사용한 간접식 증발냉각장치의 성능 상관식을 여러가지 조건에서 얻어진 실험 데이터로부터 구하였으며, 이 상관식을 이용하여 환기와 외기의 조건을 변화시켜가면서 장치의 성능변화를 예측하였다. 또한 간접식 증발냉각장치의 배기열 회수에 의한 에너지 절약효과를 우리나라 몇개 도시의 표준기상데이터를 사용하여 분석하였다. 여름철 배기열 회수를 위한 현열냉각장치의 사용율은 평균 44.3%이며 증발냉각장치의 사용율은 96.7% 이다. 증발냉각장치의 배기열 회수에 의한 에너지 절약은 현열냉각장치에 비해서 훨씬 높으며, 서울의 경우 약 3.89 배로 나타났다.
물의 증발에 따른 냉각 효과를 이용하는 증발냉각방식은 기존 증기 압축식 방식에 비하여 냉방에 소요되는 에너지를 현저히 감소시킬 수 있고 CFC 냉매를 사용하지 않아 친환경적이다. 본 연구에서는 습채널의 물 퍼짐성이 개선된 플라스틱/종이 재질로 크기 $300mm{\times}300mm{\times}300mm$, 채널 핏치 $5mm{\times}5mm$, $5mm{\times}7mm$, $7mm{\times}7mm$의 직교류 간접증발소자를 제작하고 간접증발효율 및 압력 손실을 측정하였다. 간접증발효율은 채널 핏치가 가장 작은 $5mm{\times}5mm$ 소자의 가장 크게 나타났다. 이는 작은 $5mm{\times}5mm$ 소자의 전열 면적이 가장 크기 때문이다. 또한 간접증발소자 설치로 인해 절약되는 에너지도 $5mm{\times}5mm$ 소자에서 가장 크게 나타났다. 한편 습채널의 압력 손실은 건채널의 값보다 크게 나타났다. 이론 해석 모델은 간접증발효율과 압력손실을 과소 예측하였다.
사용후핵연료의 심층처분 개념에서 근계영역 암반은 열-수리-역학적 복합거동을 하게 되는 것으로 잘 알려져있다. 이러한 복합거동 과정에서 암석의 여러 물성들은 변화하는데, 이러한 물성변화를 합리적으로 반영하는 경우 고준위방사성폐기물 처분장의 장기안정성의 평가를 위해 활용되는 해석 및 현장시험의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 기술보고에서는 암석의 열-수리-역학적 간접복합거동에 관한 국내외 연구사례를 조사하고 분석하였다. 특히, 간접복합거동의 대표적인 사례 중 지하수에 의한 포화 및 온도 증가에 따른 암석의 여러 물성 변화, 응력 변화에 의한 투수계수 변화를 중점적으로 조사·요약하였다.
현재 국가 온실가스 배출량 산정은 IPCC 가이드라인을 이용하여 화석연료 사용량을 우리나라의 에너지 분야의 온실가스 배출량 산정에 있어서 전력사용은 간접배출, 기타연료 사용은 직접배출로만 산정하고 있어, 자치단체의 온실가스 감축전략을 수립하기에는 미흡한 점이 있다. 본 연구는 16 개 광역자치단체의 2007년 에너지 사용량을 기초로 에너지 부문(석탄, 석유 제품, 전력, 도시가스)에 의한 온실가스물질의 직접 및 간접 배출량을 산정하였다. 각 지방자치단체의 에너지 분야 온실가스 배출량은 에너지 연료 생산단계에서 발생되는 간접배출량(Indirect Emissions)과 에너지 연료를 사용 했을 때 발생되는 직접배출량(Direct Emissions)으로 나누어 산정하였다. 각 지방자치단체별 직간접 발생량을 합산할 경우, 2007년 국내 에너지 부문 총 온실가스 배출량은 497,083 천톤 $CO_2eq.$이였으며, 간접 온실가스 배출부분에서 전체 발생량의 48%인 240,388 천톤 $CO_2eq.$, 직접 온실가스 배출부분에서 52%인 256,694 천톤 $CO_2eq.$의 온실가스가 배출되는 것으로 나타났다. 이 수치는 현재 기존의 평가방법으로 산정되어진 온실가스 배출량 439,698 천톤 $CO_2eq.$와 약 13%의 차이를 보이고 있다. 따라서 기후변화에 대응하기 위한 자치단체 및 국가 온실가스 감축 전략수립을 위해서는 우리 실정에 맞는 배출계수의 개발과 직, 간접배출을 고려한 체계적인 온실가스 배출량 산정방법의 정립이 필요한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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