• 제목/요약/키워드: 스마트수소에너지

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머신러닝 기반 수소 충전소 에너지 수요 예측 모델 (Machine Learning-based hydrogen charging station energy demand prediction model)

  • 황민우;하예림;박상욱
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.47-56
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    • 2023
  • 수소 에너지는 높은 에너지 효율로 열과 전기를 생산하면서도 온실가스와 미세먼지 등 유해물질 배출이 없는 친환경 에너지로서, 전 세계적으로 탄소중립으로의 전환을 위한 핵심으로 주목받고 있다. 특히 스마트 수소에너지는 경제적이고 지속 가능하며, 안전한 미래 스마트 수소에너지 서비스로써 수소 에너지의 기반 시설이 디지털로 통합되어 '데이터' 기반으로 안정적으로 운영되는 서비스를 의미한다. 본 논문에서는 데이터 기반 수소 충전소 수요예측 모델 구현을 위해 강원도 내 설치되어 있는 수소 충전소 3곳(춘천, 속초, 평창)을 선정, 수소 충전소의 수요공급 데이터를 확보하였고, 머신러닝 및 딥러닝 알고리즘 7개를 선정하여 총 27종 입력 데이터(기상데이터+수소 충전소 수요량)로 모델을 학습하였고, 평균 제곱근 오차(RMSE)로 모델을 평가하였다. 이를 통해 본 논문에서는 최적의 수소 에너지 수요공급을 위한 머신러닝 기반 수소 충전소 에너지 수요 예측 모델을 제안한다.

강원도 지역 스마트 수소에너지 플랜트 입지계획을 위한 다기준 공간의사결정 지원 시스템 연구 (A Multi-Criteria Spatial Decision Support System for Smart Hydrogen Energy Plant Location Planning in the Gangwon-Do Region, South Korea)

  • 염상국;아드히카리 마니크
    • 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.

창원시 수소 산업 2040 중장기 육성계획 수립 연구 (A Study on Fostering Plan for the Hydrogen Industry in Changwon City)

  • 박민주;김학민;구윤정;정창훈;강부민;하승우;정대운
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.509-521
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    • 2020
  • This study aims to propose a mid- to long-term fostering plan for the hydrogen industry customized to Changwon City by reviewing the government's policy and the status of the domestic and foreign hydrogen industry. The adopted methodologies were policy analysis, literature review, field investigation, and committee operation that could consider institutions, knowledge (technology), and networking between activity subjects. The short-term projects and long-term projects for the fostering plan are established using these methodologies. The short-term projects were structured so that the ongoing hydrogen industry fostering plan leads to a successful result, and the hydrogen mobility field is expanded to not only land vehicles but also marine and air vehicles. The long-term projects consist of a high proportion of the hydrogen utilization field to take advantage of the industrial strength of Changwon City, and a support system for new and turning companies for localization of parts was added to provide industrial competitiveness.

스마트시티용 고효율/친환경 에너지생산장치의 조건 분석 (Perspective: Analysis of Conditions for High-efficiency/Eco-friendly Energy Production Devices for Smart Cities)

  • 강상욱;김정욱
    • 멤브레인
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    • 제33권1호
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    • pp.46-51
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 스마트시티 구축의 핵심인 수소연료전지의 활용형태를 분석하고 해결방안을 제시하는 것이다. 수소연료전지를 활용하는 발전소의 경우 간헐성 문제가 없다는 장점 때문에 향후 가장 유망한 사용 형태로 분석됐다. 다만 많은 장점에도 불구하고 폭발 우려와 특정 수소 생산방식의 경우 이산화탄소 발생 문제 등으로 지역주민들의 반발이 지속적으로 나타나고 있어 이를 해결하는 것이 스마트시티 구축의 주요 관건이 될 것으로 분석된다. 마지막으로 현재의 수소 생산방식을 분석하고 이에 따른 문제점을 파악하여 스마트시티의 완전한 구축을 위한 해결책을 제시하였다.

창원시 액화수소 도입에 따른 재무성 분석 및 타당성 검토 (Financial Analysis and Validity Study for the Introduction of Liquid Hydrogen in Changwon City)

  • 강부민;정창훈;하승우;진홍덕;김학민;정대운
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.293-300
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    • 2022
  • The Changwon city which announced 2040 hydrogen policy vision is planning to establish the new hydrogen-centered city. The building of plant which is available to produce the 5 ton/day of liquid hydrogen is promoted as one of the projects in order to achieve the vision. However, the analysis in terms of local economic and environmental aspects is insufficient because this liquid hydrogen plant is the first in Korea. Therefore, in this study, the financial feasibility of the liquid hydrogen plant project was analyzed by reviewing the benefits of liquid hydrogen supply and environmental improvement, and the feasibility of this project has been investigated which is being built based on the hydrogen industrial plan of Changwon city.

건물 에너지 시뮬레이션을 이용한 반밀폐형 온실의 동적 에너지 부하 예측 및 수소연료전지 3중 열병합 시스템 적정 용량 산정 (Optimal Capacity Determination of Hydrogen Fuel Cell Technology Based Trigeneration System And Prediction of Semi-closed Greenhouse Dynamic Energy Loads Using Building Energy Simulation)

  • 이승헌;김락우;김찬민;석희웅;윤성욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.181-189
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    • 2023
  • 수소는 다양한 신재생에너지 중 환경친화적인 에너지로 각광받고 있지만 농업에 적용된 사례는 드물다. 본 연구는 수소연료전지 삼중 열병합 시스템을 온실에 적용하여 에너지를 절약하고 온실가스를 줄이고자 한다. 이 시스템은 배출된 열을 회수하면서 수소로부터 난방, 냉각 및 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료 전지 삼중 열 병합 시스템을 온실에 적용하기 위해서는 온실의 냉난방 부하 분석이 필요하다. 이를 위해서는 온실의 형태, 냉난방 시스템, 작물 등을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건물 에너지 시뮬레이션(BES)을 활용하여 냉난방 부하를 추정하고자 한다. 전주지역의 토마토를 재배하는 반밀폐형 온실을 대상으로 2012년부터 2021년까지의 기상데이터를 수집하여 분석했다. 온실 설계도를 참고하여 피복재와 골조를 모델화하여 작물 에너지와 토양 에너지 교환을 실시했다. 건물 에너지 시뮬레이션의 유효성을 검증하기 위해 작물의 유무에 의한 분석, 정적 에너지 및 동적 에너지 분석을 실시했다. 또한 월별 최대 냉난방 부하 분석에 의해 평균 최대 난방 용량 449,578kJ·h-1, 냉방 용량 431,187kJ·h-1이 산정되었다.

전기 추진 선박 G/T 300톤 설계

  • 이동훈;노창균;서광철
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.157-159
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    • 2021
  • 친환경 선박의 연구개발을 위하여 LNG, 수소 등 신에너지 추진 선박을 활용하고자 신에너지 추진 선박의 전문 연구기관으로 발전시키고 4차 산업혁명에서의 스마트 선박을 선도하고자 본 선박의 설계를 추진하게 되었다. 또한, 해양관광산업과 연계하고자 친환경 유람선 및 친환경 에너지원을 사용하여 추진할 수 있는 적합한 선형 개발을 목표로 진행하고자 하며, 연안 유람선 기술 개발로 지역 기반산업 활성화에 기여하는데 목적이 있다.

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직접 수소화붕소나트륨/과산화수소 연료전지의 산화극 연료 조성에 관한 연구 (A Study on Anode Fuel Composition of Direct Borohydride/Hydrogen Peroxide Fuel Cell)

  • 이태훈;유수상;오택현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.514-523
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    • 2021
  • This study investigated the effect of anode fuel composition on the performance of direct borohydride/hydrogen peroxide fuel cells (DBHPFCs). The effect of sodium borohydride (NaBH4) and sodium hydroxide (NaOH) concentrations on fuel cell performance was determined through fuel cell tests. Fuel cell performance increased with an increase in the NaBH4 concentration, whereas it decreased with an increase in the NaOH concentration. The anode fuel composition was selected as 10 wt% NaBH4+10 wt% NaOH+80 wt% H2O based on the fuel viscosity, electrochemical reaction rate, and decomposition reaction rate. DBHPFCs were also tested to analyze the effect of operating temperature and operation time on fuel cell performance. The present results can be used as a reference basis to determine operating conditions of DBHPFCs.

단일 수성가스 전이 반응용 Cu/CeO2 촉매 최적화: 수산화탄산세륨 전구체를 이용한 CeO2 제조 및 최적 Cu 담지량 선정 (Optimization of Cu/CeO2 Catalyst for Single Stage Water-Gas Shift Reaction: CeO2 Production Using Cerium Hydroxy Carbonate Precursor and Selection of Optimal Cu Loading)

  • 허유승;정창훈;박민주;김학민;강부민;정대운
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.455-463
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    • 2021
  • In this study, CeO2 support is synthesized from cerium hydroxy carbonate prepared using precipitation/digestion method using KOH and K2CO3 as the precipitants. The Cu was impregnated to CeO2 support with the different loading (Cu loading=10-40 wt. %). The prepared Cu/CeO2 catalysts were applied to a single stage water gas shift (WGS) reaction. Among the prepared catalysts, the 20Cu/CeO2 catalyst contained 20 wt.% of Cu showed the highest CO conversion (Xco=68% at 400℃). This result was mainly due to a large amount of active sites. In addition, the activity of the 20 Cu/CeO2 catalyst was maintained without being deactivated for 100 hours because of the strong interaction between Cu and CeO2. Therefore, it was confirmed that 20 Cu/CeO2 is a suitable catalyst for a single WGS reaction.

드론 에너지원 전환의 한계 : 규제와 인증을 중심으로 (Limit on transition of energy source for drone : Focusing on regulation and certification)

  • 한상익
    • 디지털정책학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.47-52
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    • 2022
  • 드론 비행의 위치 인식에 있어 GPS 신호의 절대적 의존성, 비행 안정성, 배터리 한계로 인한 비행시간 문제는 드론 산업 발전의 큰 제약이 되고 있다. 특히 20분 내외의 짧은 임무 비행시간은 드론 활용에 있어 큰 걸림돌이 되고 있으며, 이를 극복하기 위해 액체수소를 에너지원으로 이용한 드론개발이 활발히 진행되고 있다. 하지만 액체수소 드론개발의 속도보다 현재의 규제 및 인증 제도 개정의 속도가 더뎌 개발 드론의 시험, 인증, 상용화에 어려움을 겪고 있으며, 이는 결국 드론 시장 선점의 문제점이 되고 있다. 본 논문에서는 수소 에너지 기반 드론개발 동향을 분석하며 규제와 인증 제도의 한계점을 소개하고 해결방안을 간략히 제시한다.