• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.129-134
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• 2000

우리 나라의 터널 조명은 운전자의 시야상태를 저해하는 불균일한 조도 균제도, 터널 내의 플리커 현상, 심한 눈부심 등과 함께 낮은 기구효율, 낮은 조명률, 높은 에너지 소비 등의 문제점을 갖고 있다. 이러한 것들을 개선하기 위해서 터널용 고효율 조명기구의 반사판을 개발하였고, 개발된 조명기구는 기구 자체 효율이 10%이상 상승함으로써 에너지의 절감과 조명효과의 상승을 가져왔으며, 기구 대수의 저감으로 건축비를 축소시켰다. 또한 이것을 이용한 터널조명에서는 평균조도 200[lx]이상, 전반 균제도 0.4이상, 차선축 균제도 0.7이상, 단위 면적당 소비전력 3.7 [W/$m^2$]이하의 효과를 얻었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1037-1038
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• 2007

프리피스톤 기관은 크랭크가 없는 엔진을 동력원으로 리니어 발전기를 구동시켜 전기에너지를 생성하는 시스템으로 기존 왕복 구동식 기관에 비해 기계적 손실이 작고, 팽창 에너지를 최대한 활용할 수 있는 고효율 기관으로 평가되고 있다. 또한 프리피스톤 기관은 가솔린, 디젤, 수소, 천연가스와 같은 청정 연료를 사용할 수 있기 때문에, 최근 에너지 수급 문제 및 대체 에너지원으로 활용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 프리피스톤 기관에 적용되는 리니어 발전기의 경우 기존 회전형 발전기보다 효율은 다소 떨어지는 단점은 있으나, 동력 변환을 하지 않는 리니어 엔진에 적용할 경우에는 효율적 이득을 볼 수 있다. 본 논문에서는 리니어 발전기의 성능 측정을 위한 시험 장치를 구성하고, 프리피스톤용 기관에 적용되는 평판형 및 원통형 타입의 리니어 발전기의 손실 및 효율 특성을 비교하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.164.1-164.1
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• 2010

최근 에너지 절감과 환경 문제에 대한 관심이 커지면서 친환경적이고 에너지 효율이 높은 LED에 대한 관심이 대두되고 있으며, 국가 저탄소 녹색성장에 맞는 신성장동력산업의 하나로 LED가 선정되어 적극적으로 육성되고 있다. LED를 활용한 조명등은 현재까지 활발한 연구개발이 진행되었으며 백열전구를 능가하는 조명 효율을 확보하여 조명 광원으로서 이용되고 있다. 그런데 선박용 조명등의 경우에는 아직 관련 기술개발이 초기단계에 머물러있어 대부분의 선박들이 기존의 백열등 및 형광등과 같은 조명등을 사용하고 있다. 이러한 유리 조명등은 고소비전력과 제한된 수명에 따른 높은 유지비 및 제품 누수나 파손 등과 같은 안전성의 문제가 있다. 이에 따라 장기적인 관점에서 선박용 LED 조명 등에 대한 기술 개발이 필요할 것으로 보이며 기술 개발을 저해하는 요소인 방열, 가격 등에 대한 추가적인 기술개발이 뒷받침 되어야 할 것으로 보인다. 한국생산기술연구원에서는 부산광역시 지원사업의 일환으로 선박용 LED 조명등을 개발하고 있으며, 체계적인 연구를 위하여 선박용 LED 조명등의 요소기술에 대한 연구동향과 기술특성을 분석하고 있다. 본 논문에서는 선박용 LED 조명등 개발에서 요구되는 요소기술에 대한 기술개발동향을 살펴보고자 한다. 고효율의 선박용 LED 조명등 개발에 필요한 요소기술로는 방열, SMPS, 광학, 제품 내진동, 제품 방수 등의 설계 및 제작기술이 있다. 이러한 요소기술을 알아보고 선박용 LED 조명등 개발의 방향을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.105-105
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• 2012

본 논문에서는 전세계적으로 차세대 에너지절감 반도체로 각광을 받고 있는 GaN 소자의 연구개발 동향에 관하여 발표하고자 한다. GaN 반도체는 와이드 밴드갭(Eg=3.4eV)과 고온 안정성($700^{\circ}C$)등 재료적인 특징으로 인하여 고출력 RF 전력증폭기와 고전력용 전력반도체 응용에 큰 장점을 가진다. 고출력용 GaN RF 전력증폭 소자의 전력밀도는 기존 Si-기반 LDMOS 트랜지스터보다 10배 이상 높아 제품의 소형화와 경량화를 통하여 30% 이상의 전력절감이 가능하며, 레이더, 위성등 송수신 트랜시버 모듈에 GaN 전력증폭기를 이용할 경우 기존 GaAs-기반 전력증폭기에 비하여 높은 전력밀도(>x8)와 높은 효율(>20%)로 인하여 모듈 크기를 50% 이상 줄임과 동시에 경량화를 이룰 수 있어 비행기, 위성등 탑재체의 에너지 절감에 크게 기여할 수 있다. 고전력용 GaN 전력 스위칭 소자는 기존 Si-기반 IGBT에 비하여 스위칭 손실과 온-저항 손실이 낮아 30% 이상의 에너지 절감이 가능하다. 뿐만 아니라, 일본 도요타 자동차사의 보고에 의하면 HEV등 전기자동차의 DC-DC 부스터 컨버터나 DC-AC 인버터에 GaN 전력반도체를 적용할 경우 경량화, 변환효율 향상, 전용 냉각시스템을 제거할 수 있어 연료소모를 10% 이상 줄일 수 있어 연간 400불 이상의 에너지 절감 효과를 가진다. 이러한 에너지절감 효과는 미국, 유럽, 일본등 선진국을 중심으로 차세대 GaN 반도체의 신시장 개척과 선진입을 위한 치열한 경쟁 구도의 구동력이 될 것이며, 본 논문을 통하여 GaN 반도체의 연구개발 방향과 상용화의 중요성을 함께 생각해보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2003.10b
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• pp.185-186
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• 2003

막을 이용한 분리기술은 다양한 종류의 혼합물에서 원하는 물질을 분리 정제하는 기술로 여기에는 고-액, 액-액, 기-액분리가 모두 포함된다 현재까지 분리공정은 주로 여과, 증류, 추출, 흡착등 방법이 있으나 에너지소비가 많고, 설비투자비가 많이 들며 효율이 낮아 비경제적이라는 문제점을 가지고 있고 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근 주목받고 있는 기술이 막을 이용한 분리기술이다. 막을 이용한 분리기술의 장점은 앞서 언급한 바와 같이 에너지소비와 설비비를 최소화하면서도 고효율의 분리효과를 얻을 수 있다는 점에 있다. (중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.165-172
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• 2005

본 고에서는 태양전지 모듈 원가의 60% 이상을 차지하는 실리콘 기판의 생산성을 향상시키고 그에 따라 제조단가를 저감시키기 위한 일환으로 최근 들어 일본과 프랑스를 중심으로 중점적으로 기술개발이 이루어지고 있는 EMCC법(Electro Magnetic Continuous Casting)에 의한 다결정 실리콘 잉고트의 제조기술에 관하여 연구하였다. 특히, 태양전지급의 고순도 잉고트로 제조하기 위해 높은 용융점과 낮은 전기전도도를 갖는 실리콘의 용해 및 주조 공정이 수냉되는 cold crucible 내에서 이루어지게 됨에 따라 발생하는 종래의 EMCC법의 문제점을 해결하고자, 코일전류 및 도가니 구조 등이 Joule 가열 효과 및 pinch 효과에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였다. 연구 결과 대용량의 전원장치나 별도의 2차 가열원을 사용하지 않고서도 실리콘 원료의 가열 및 용해 효율을 현격히 향상시키며 용탕의 전 구간에 걸쳐 전자기력을 용탕의 정수압보다 큰 상태로 유지할 수 있는 EMCC용 무접촉성 도가니의 설계기술 및 이를 활용하는 전자기연주공정기술을 확립하였으며, 그 결과 직경 5 cm의 실리콘 잉고트를 1.5 mm/min의 속도로 무접촉 조건에서 연속주조할 수 있었다.

• Solar Energy
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• v.18 no.2
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• pp.19-29
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• 1998

Solar energy is a quantitatively unlimited, clean and non-pollutant source. It has a great potential for industrial commercial usages. For example, solar hot water system for domestic usage has been very popular in many counties. In Korea, the industries consume 47.7% of the total national energy, and the manufacturing sector uses 91.5% out of it. The main energy resoures available in Korea are oils, coals, and gases. There have been continuous efforts among the industries to reduce such energy consumptions by using alternative energy resources, such as solar energy, yet the technology has limited its proper applications to a level of satisfaction. In some advanced countries, research and development programs in solar energy applicable to the industrial usages are very active, and some systems are in the commercial market. Therefore, this paper describes the status and the feasibility for high-efficiency evacuated solar collector which was anticipated to applied for industrial process heat as an alternative of fossil energy.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.287-287
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• 2009

연료전지는 전기에너지와 열에너지를 동시에 사용 할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높고 유해 배기물이 거의 없으므로 친환경적이다. 따라서 환경문제가 대두되고 있는 오늘날, 고효율 친환경의 연료 전지는 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 보일러와 계통선에서 열과 전기를 공급받는 기존방식에 비해 연료전지 코제너레이션 시스템의 경우 20%이상 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다. 기존 10kW이하의 소용량 발전설비의 경우 대형 발전소와 같은 수준인 30%이상의 전기 효율을 기대할 수 없으나 고분자 전해질 연료전지를 적용할 경우 1kW급에서도 35%의 전기 효율을 기대할 수 있으며 열회수까지 고려할 경우 80%에 가까운 열효율을 달성할 수 있다.(4)연료전지 시스템은 연료전지 스택 이외에, 연료변환장치, 급기설비, 열 및 물관리 설비, 전력변환장치 그리고 제어 장치 등으로 구성된다. 연료전지 시스템 성능은 연료전지 스택의 성능에 가장 의존적인데 연료전지 스택의 성능은 같은 스택이라도 운전 및 제어 방법에 따라서 다양하게 변할 수 있다. 실제로 연료전지 스택 자체의 전기 변환 효율은 최대 40% 까지로 매우 높으나, 다양한 운전 조건에 따라 효율이 30~40% 수준에서 변화는 것이 현실이다. 때문에 시스템을 설계할 때에는 종합화된 시스템 측면에서의 운전까지 고려한 설계와 성능 해석이 필요하다. 그간 연료전지를 활용한 가정용 열병합 발전분야에서는 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기반 성능 해석에 관한 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만 연료전지 스택의 경우 간이화된 성능 모델식을 사용하여 이로 인한 성능 예측모델의 오차가 크게 발생하여 전체 시스템 최적화의 저해요인으로 작용하여왔다. 따라서 본 연구에서는 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템을 자체적으로 설계 개발하였으며 이 중 연료전지 스택의 성능모델을 실험기반으로 구축하였다. 먼저 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템의 설계는 크게 네 단계로 구분되며 이는 1) 시스템 개념 설계, 2) 연료전지 스택 설계, 3) 주변장치 설계, 4) 제어시스템 설계로 이뤄진다. 연료전지 스택의 성능 모델은 고분자연료전지의 성능에 가장 민감하게 영향을 미치는 온도 및 습도의 변화에 따른 다양한 스택 성능을 예측 가능하도록 개발하였으며 이는 간단한 이론 모델의 구조에 실험 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 도출하는 기법으로 이뤄졌다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1997.10a
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• pp.85-92
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• 1997

R22 대체냉매로 R410A를 사용하는 가정용 분리형 에어컨의 성능을 향상시키기 위한 연구를 실험적으로 수행하였다. R22 시스템에서 냉매와 압축기의 오일만 교체할 경우 기본시스템에 비해 냉방능력은 17% 증가하였고 에너지 소비효율은 29% 감소하였다. 이를 해결하기 위해 고압냉매 R410A에 적합한 압축기와 시스템의 효율을 향상시키기 위한 고효율 응축기를 개발하였다. R410A 압축기와 고효율 응축기를 R410A 시스템에 적용할 경우 냉방능력과 효율이 R22 시스템에 비해 각각 1.8% 와 2.2% 증가하였으며, 소음도 R22 시스템과 동등한 수준을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.133-133
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• 2009

연료전지는 연료의 화학적 에너지를 전기화학 반응을 통하여 직접 전기로 변환하기 때문에 에너지 전환효율이 높고 공해물질을 배출하지 않는 환경친화적인 고효율 발전방식으로, 특히 용융탄산염 연료전지(MCFC) 및 고체산화물 연료전지(SOFC)같은 고온형 연료전지의 경우 분산전원이나 중앙집중발전 같은 발전용에 적합한 연료전지로 평가받고 있다. 현재 MCFC 및 SOFC등의 발전용 연료전지 시스템의 효율은 약 50% 정도이며, 시스템의 발전효율을 높이기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 고온의 배열을 이용하여 연료전지 발전시스템의 효율을 향상시키기 위해 FuelCell Energy, Ansaldo Fuel Cells 및 Simens Westinghouse 등에서 수백 kW급의 fuel cell - gas turbine hybrid system에 대한 상용화 수준의 실증연구가 진행되었다. 본 연구에서는 발전용 연료전지 시스템의 발전효율을 높이기 위한 방안 중 하나로 배열을 이용하여 steam을 발생시켜 air amplifier에 사용함으로써 연료전지 시스템의 MBOP(Mechanical Balance of Plant)중 전력을 소비하는 air blower를 대체하여, 시스템 효율을 향상시키고 시스템의 가용성을 높일 수 있는 설계안에 대하여 논하고자 한다.