• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.291-292
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• 2012

해상에는 막대한 파력 부존량이 존재함에도 불구하고 파력발전은 다른 신재생 에너지 발전에 비하여 효율이 낮고 발전단가가 높아 경제성이 떨어진다. 그러므로 파력발전시스템을 상용화하기 위해서는 파력발전 효율을 증대시키기 위한 연구가 반드시 필요하다. 본 논문에서 제시하는 파력발전시스템은 기존의 파력발전기로는 발전할 수 없었던 작은 파도로도 발전 가능하도록 설계되어 높은 효율의 발전을 기대할 수 있다. 본 실험을 통하여 미세한 파도에서도 충분한 발전을 할 수 있는 시스템인지 여부를 판단하고 나아가서 상사법칙을 이용하여 본 모델 보다 5배 크기로 추정하였을 때 여기서 제시하는 파력발전시스템이 실제 해상에서 상용화 가능성이 있는지를 알아보고자 한다. 본 실험은 2차원 조파수조에서 수행 되었으며 발전시스템의 출력 값은 토크센서와 RPM 측정기를 사용하여 도출하였다.

• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.31
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• pp.38-43
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• 2004

가스터빈을 이용하는 발전시스템 중에서 발전용량이 300kW 이하인 시스템을 마이크로터빈 발전 시스템이라 하며, 가스터빈에서 배출되는 폐열을 활용하여 열효율을 극대화시킨 것이 열병합발전 시스템이다. 마이크로터빈 열병합발전 시스템은 소형이면서 발전 및 열효율이 높고, 환경친화적인 제품 특성을 갖고 있으며, 또한 기존에 주로 사용되고 있는 천연가스 및 액체연료 뿐만 아니라 유정이나 쓰레기 매립장 등에서 버려지는 낮은 품질의 가스도 연료로 사용할 수 있도록 하여 에너지 활용도를 높일 수 있다. 본문에서는 국내에서 개발중인 65kW급 마이크로터빈 열병합발전 시스템을 소개하고 현재까지의 개발현황을 정리하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.6
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• pp.557-563
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• 2016

The energy absorption efficiency of a wave power generation system is calculated as the ratio of the wave power to the power of the system. Because absorption efficiency depends on the dynamic behavior of the wave power generation system, a dynamic analysis of the wave power generation system is required to estimate the energy absorption efficiency of the system. In this study, a dynamic analysis of the wave power generation system under wave loads is performed to estimate the energy absorption efficiency. RecurDyn is employed to carry out the dynamic analysis of the system, and the Morison equation is used for the wave load model. According to the results, the lower the wave height and the shorter the period, the higher is the absorption efficiency of the system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.615-617
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• 2008

본 논문에서는 태양에너지 실증연구단지에 설치된 서로 다른 2기 3kW급 태양광발전 시스템에 대한 5년간의 데이터 분석을 통하여 시스템 구성요소인 태양전지와 인버터의 효율 특성 및 시스템의 운전특성의 경년변화에 대하여 비교분석하였다. A 시스템의 경우 PV 어레이 변환효율은 2004년 이후 약 0.2% 정도로 지속적으로 떨어지는 추세를 나타내고 있으며, B 시스템의 경우 인버터의 효율은 약 0.5% 정도로 지속적으로 떨어지는 추세를 나타내고 있다. 2기의 PV 시스템의 발전효율, 이용율 및 성능비는 모두 2004년 이후 지속적인 효율저하를 나타내고 있음을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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• pp.909-910
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• 2013

최근 화석 연료로 인한 환경오염이 심화되면서 이를 대체할 신재생 에너지 분야에 관한 지속적 연구가 이루어지고 있다. 특히 풍력, 수소, 태양광 등의 다양한 신재생 에너지는 자연계에 존재하는 에너지의 활용을 통한 무공해 발전이라는 장점을 가지고 있다. 하지만 신재생 에너지의 특성상 주위의 환경 및 상황에 따른 발전효율의 변동으로 인한 일정하고 지속적인 에너지의 공급이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 유효 발전효율을 확보하기 위해 풍력 발전시스템, 소수력 발전시스템, 태양광 발전시스템을 융합하여 각각의 신재생 에너지 생산 시스템의 단점들을 보완하고 원활한 전기에너지를 생산하기 위한 복합식 재생발전 통합 모니터링 시스템을 개발하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.816-819
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• 2007

국내에서 IGCC 플랜트의 복합발전시스템의 평가는 여러 분야별로 진행되어 왔다. 크게 살펴보면 다음과 같다. 첫 번째는 가스터빈 쪽의 기술이다. 즉, 기존 천연가스를 이용하는 가스터빈을 어떻게 하면 석탄가스를 사용하는 IGCC 플랜트에 적합하게 맞출 것인가 하는 문제이다. 두 번째는 효율을 어떻게 하면 높일 수 있는가의 문제로서 석탄의 종류, 가스화 방법을 효율적으로 선택, HRSG(heat recovery steam generator)를 효율적으로 설계, 그리고 정제공정에서의 에너지 소비를 줄이는 분야였다. 세 번째는 어떻게 하면 오염을 줄일까의 문제로서 질소나 스팀 분사를 연계하여 NOx를 감소시키고 정제 공정에 사용되는 촉매를 개발한다던지 공정을 발달시키는 분야였다. 이 외에도 여러 종류의 연구가 이 분야에서 있었으나 주로 설계 분야의 연구가 주되였다. 이것은 발전소의 건설을 위한 초기 단계로서 당연한 결과일 수 있다. 그러나, 지금 IGCC 플랜트가 건설되는 과정에 있으므로 우리나라 전력계통 연계와의 문제도 생각해보아야 한다고 생각한다. 따라서 이번 연구에서는 IGCC 플랜트 운영의 불확실성이 약간이라도 존재하기에 이 플랜트가 기저발전 보다는 첨두발전 쪽이나 태양열/광발전, 풍력발전 등 다른 신재생에너지 자원처럼 독립된 전력 시스템으로 운영될 것이라 생각하고 이렇게 운영될 때는 발전소의 부하률의 변화가 심할 수 있다는 가정하에 플랜트의 부하률에 따른 석탄의 합성가스, 연료가스 전환량 및 전환효율 및 발전량 및 발전효율을 전산모사를 통해 예측해보았다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.315-323
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• 1995

차세대의 새로운 발전방식인 인산형 연료전지 발전시스템의 운용기술의 확립을 위하여 50 kW급 실증설비를 도입하고 주변기기를 설계, 설치하여 장기운전 특성시험을 실시하였다. 이 설비는 1993년 8월부터 1994년 11월 말까지 총 6,003시간의 운전기간 동안 187,190 kWh의 발전전력량을 기록하였고, 이 기간 동안의 발전운전시간 이용율은 63.01%, 평균출력은 33.5 kW였다. 설비의 운전특성에 있어서 정부하시 평균전압 및 전류는 각각 DC 130 V와 461 A였으며, 경시전압감소율은 1,000시간당 3.8 mV 정도로 나타났다. 설비의 기동·정지 특성중 기동시간은 냉간기동시 평균 4시간 50분, 난기동시 2시간 34분 정도가 소요되었고, 발전효율은 정부하시 전기효율이 37.46%, 배열이용효율은 43.8%로 전체효율 81.26%를 나타냈다. 환경 특성중 배가스중의 NOx 농도는 1 ppm 미만이었고, 소음도 63 dB 정도로 양호한 특성을 보여주었다. 운전기간 중 발생한 사고는 총23회로, 외부운전조건에 대한 민감성이 큰 것으로 나타났으며, PAFC 시스템의 상용화를 위해서는 스택수명 및 운전신뢰성을 향상시키는 것이 필요하다.

• 보일러설비
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• s.71
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• pp.59-67
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• 1999

이 논문에서는 태양발전과 저장을 위한 환경친화적 장치에 대하여 기술하였다. 컴퓨터 모델에 주안점을 두고 시스템의 최적 발전조건을 계산하였는데, 여기에는 작동유체 효율과 태양열 집열판의 크기와 효율 그리고 출력이 포함되어 있다. 영국과 멕시코의 기후조건들이 분석되고, 각 위도에 대한 신뢰 할만한 최근 기상자료가 컴퓨터 수치모사에 사용되었다. 결과를 보면, 연간 출력 4000kW.h를 얻기 위해서, 영국의 경우 시스템 설치에 필요한 집열 면적은 $92m^{\2}$이며, 멕시코의 경우에는 유사 모사조건하에서 동일한 출력을 얻기 위해서는 $48m^{\2}$의 집열면적이 필요하다. 터빈과 이송펌프, 발전기 등의 효율에 민감하여 약간의 효율향상이 있으면 집열 면적을 현저히 감소시킬 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.371-372
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• 2013

태양광 발전 시스템(photo-voltaic system)은 시간별 발전량이 상이하고 발전중 과전류가 발생하거나 쇼트상태가 되면 태양광 발전 모듈인 태양광 판넬(Solar panels)이 파괴되거나 송전 선로에 이상이 생길 수 있다. 또한 태양광 발전시설의 설비는 고가이며 태양광 패널 하나의 손상이 전체 발전시설의 효율을 현저하게 떨어지게 되거나 생산이 중단된다. 그리고 생산효율이 낮아지거나 발전이 중단되면 금전적으로 심각한 손해가 발생한다. 이러한 경우를 대비하여 태양광 발전 시스템의 이상 유무를 판단하고 관리할 수 있는 시스템이 필요하며, 나아가서는 태양광 판넬에서 생산된 DC전력을 모니터링 할 수 있는 기능과인버터를 통해 사용자에게 공급되는 AC전력을 모니터링 할 수 있는 종합적인 전기 에너지 모니터링 시스템을 필요로 하고 있다. 본 논문은 태양광 발전 시스템을 관리하기 위한 전력 생산량 정보, 과전류 정보, 판넬의 온도를 원격으로 스마트폰 상에 모니터링 하며, 관리자가 원격으로 시설의 전력 생산량을 모니터링 할 수 있도록 구현하여 전력생산설비의 효율적으로 관리 할 수 있음을 제시하고자한다.