• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.11a
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• pp.845-848
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• 2021

최근 화석연료의 급격한 사용에 따른 자원고갈이나 환경오염과 같은 문제들이 심각해짐에 따라 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 태양광 에너지는 다른 에너지원에 비해 고갈의 우려가 없고, 부지 선정의 제약이 크지 않아 수요가 증가하고 있다. 태양광 발전 시스템에서 생산된 전력을 효과적으로 사용하기 위해서는 태양광 발전량에 대한 정확한 예측 모델이 필요하다. 이를 위한 다양한 딥러닝 기반의 예측 모델들이 제안되었지만, 이러한 모델들은 모델 내부에서 일어나는 의사결정 과정을 들여다보기가 어렵다. 의사결정에 대한 설명이 없다면 예측 모델의 결과를 완전히 신뢰하고 사용하는 데 제약이 따른다. 이런 문제를 위해서 최근 주목을 받는 설명 가능한 인공지능 기술을 사용한다면, 예측 모델의 결과 도출에 대한 해석을 제공할 수 있어 모델의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 모델의 성능 향상을 기대할 수도 있다. 이에 본 논문에서는 Long Short-Term Memory(LSTM)을 사용하여 모델을 구성하고, 모델에서 어떻게 예측값이 도출되었는지를 SHapley Additive exPlanation(SHAP)을 통하여 설명하는 태양광 발전량 예측 기법을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.27-27
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• 2010

최근에 고유가와 지구온난화로 인하여 에너지가 향후 인류의 50년을 좌우할 가장 큰 문제로 대두되고 있어서 지구의 모든 에너지의 근원인 태양광을 이용하는 태양광 발전은 무한한 청정 에너지로 각광받고 있다. 빛을 흡수하여 전기에너지로 변환하는 태양전지는 풍력, 수소연료전지, 조력, 바이오에탄올 등의 신재생에너지 기술 중에서 상품성은 가장 뛰어나지만 발전단가가 가장 높은 것이 단점이다. 태양광 발전단가를 줄여서 기존의 화석에너지를 이용한 발전단가와 견줄 수 있는 그리드 패러티(grid parity)를 달성하려면 태양전지 모듈의 고효율화와 동시에 저가화가 반드시 이루어져야 한다. 현재 태양광 모듈 시장의 90%는 효율이 12-16% 정도로 높은 단결정(single crystalline or monocrystalline) 실리콘이나 다결정(polycrystalline or multicrystalline) 실리콘 등의 벌크(bulk)형 결정질 실리콘 모듈이 차지하고 있으나 원재료인 실리콘 웨이퍼의 제조단가의 50%를 차지하고 있어서 저가화가 어렵다. 반면, 원료가스를 분해하여 대면적 기판에 증착하는 박막(thin-film) 실리콘 태양전지의 경우는 차세대 태양전지로 각광받고 있다. 박막 실리콘 모듈은 매우 적은 실리콘 원재료를 소비한다. 단결정이나 다결정 실리콘 웨이퍼의 두께가 $180-250\;{\mu}m$ 정도인 것에 비해서 박막 실리콘의 두께는 $0.3-3\;{\mu}m$ 수준이다. 더불어, 유리, 플라스틱 등의 저가 기판에 저온 대면적 증착이 가능하여 저가양산화에 유리하다. 박막 실리콘 모듈은 벌크형 실리콘 모듈(-0.5%/K) 대비 낮은 온도계수[비정질 실리콘(amorphous silicon; a-Si:H)의 경우 -0.2%/K]와 빛의 세기가 약한 산란광에서도 동작하여 평균발전시간이 증가하므로 외부환경에서 우수한 발전성능을 보이고 있다. 태양전지 모듈은 상온에서의 안정화 효율을 기준으로 가격이 책정되어($/$W_p$) 판매되기 때문에 벌크형 실리콘 모듈에 비해서 박막 실리콘 모듈은 가격대 성능비가 우수하다. 따라서 박막 실리콘 모듈은 벌크형 결정 실리콘 모듈의 대안으로 떠오르고 있으며, 레이저 기술을 이용하여 수려한 투광형 건물일체형(building integrated photovoltaic; BIPV) 모듈을 제작할 수 있는 장점도 있다. 이러한 장점에도 불구하고 기존의 양산화된 단일접합 비정질 실리콘 태양광 모듈은 효율이 6-7%로 낮아서 설치면적 및 설치 모듈의 증가가 성장의 걸림돌이 되고 있다. 박막 실리콘 태양전지의 고효율화를 도모하기 위해서 적층형 탄뎀셀로 양산 트렌드가 변화하고 있다. 이에 적층형 박막 실리콘 태양전지 효율의 한계 및 돌파구에 대해서 논의한다.

• Resources Recycling
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• v.19 no.1
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• pp.3-12
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• 2010

Recently, the waste energy utilization has become the main interest in energy industries, due to high oil prices, the low carbon, green growth policy and the RPS (Renewable Portfolio Standards) of our government. Therefore, energy guzzling companies such as district heating companies, textile industries are replacing energy to RDP/RPF. Especially, a lot of big companies are carrying out survey to commercialize the waste plastics pyrolysis technologies developed in Korea. In this paper, status of the pyrolysis technology of Korea were reviewed overall including basis of technology, waste plastics resources, research & development, and commercialization.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.33 no.5
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• pp.179-186
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• 2021

We need measures that can come up with alternative about fishery living zone and enhance local acceptance for responding to the increase in the proportion of renewable energy production and construction of 12GW Offshore wind power according to Korea's Renewable Energy 3020 initiative and Korean-version New Deal. In this study, We suggest that differentiation plans of co-location model in connection with offshore wind power generation suitable for the East Sea. The East Sea is an optimal site for building of a floating offshore wind power generation(FOWPG) field. It is expected that economic effects like energy production, aquatic resource development and tourism industrialization by farming bluefin tuna which is high valued fish and suitable for offshore aquaculture on public waters in FOWPG field. And we can confirm that budget reduction, smart management by sharing operation management technology and increase in fishermen income.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.11 no.2
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• pp.42-47
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• 2016

Due to advances such as photovoltaic power generation and energy storage system, energy self-consumption smart home system in which energy management system is built and energy is generated in house has been actively researched. In particular, due to the instability of the grid after the Fukushima nuclear accident, home system in which generating electricity from photovoltaic, storing and using it in energy storage system was commercialized in Japan. While subsidizing renewable energy projects through a combination of solar and energy storage systems in North America and Europe has expanded home installation. In this paper, we describe development of self-consumption smart home system which is connecting photovoltaic system and energy storage system in home area network and operating it based on real-time price. We implemented automated self-consumption home in which optimizing the use of energy from the power grid with minimal user's intervention.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.224.2-224.2
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• 2010

연료개질기는 연료전지 시스템의 핵심 구성요소 중의 하나로 도시가스로부터 수소를 생산하는 역할을 담당한다. 연료개질기는 주로 탈황, 수증기 개질, 수성가스 전이, 선택적 산화 반응의 4단계로 구성되어 있으며 이 중 상온 탈황부분을 제외한 나머지 부분은 일체화 설계를 통해 제작된다. 탈황의 경우 도시가스에 포함된 부취제인 황화합물를 제거하여 후단에 위치한 촉매층이 황에 의해 피독되는 것을 막는 역할을 하며 주로 상온흡착식 탈황제를 사용한다. 황이 제거된 도시가스는 물과 함께 연료개질기로 도입되어 수증기 개질반응을 통하여 수소, 일산화탄소, 이산화탄소 및 소량의 메탄과 미반응 수증기로 구성된 개질가스로 전환된다. 이후의 수성가스 전이반응에서는 일산화탄소가 물과 반응하여 수소 생산량을 늘리며 동시에 일산화탄소의 농도를 낮추게 된다. 또한 고분자 전해질 연료전지에 공급되는 개질가스는 선택적 산화반응을 통하여 일산화탄소의 농도를 10ppm이하로 유지하게 된다. 이러한 기능의 연료개질기 개발의 주요 이슈로는 컴팩트화 및 고효율화이며 이 두가지 요소를 고려하여 연료개질기를 설계하여야 한다. 연료전지 시스템의 전체부피를 줄이기 위한 노력의 일환으로 연료개질기의 컴팩트화가 요구되는데 가정용 연료전지 기술 선진국인 일본 제품의 경우 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 부피는 20L정도로 알려져 있다. 또한 연료전지 시스템의 효율은 연료개질기의 개질효율과 연료전지 스택의 발전효율의 곱으로 계산되기 때문에 연료개질기의 연료개질 효율은 전체 시스템의 효율에 직접적으로 영향을 미치게 된다. 한국에너지기술연구원에서는 수소생산량 기준 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 개발을 완료하였으며 크기 및 효율면에서 선진국 제품과 비교하여 동등 또는 우위의 수준을 달성하였다. 연료개질기 내부의 혼합 및 분배 구조를 개선하고 각 촉매층의 최적 배치를 통해 연료개질기의 부피를 최소화 하였으며 연료개질기 내부에서 고온부위와 저온부위 사이의 최적 열교환을 통해 열효율을 극대화 시켰다. 현재 개발된 $1Nm^3/h$급 개질기의 단열 후 부피는 13.5L 그리고 단독운전 시 열효율은 80%(LHV)로 측정되었다. 또한 $1Nm^3/h$급의 연료개질기의 스케일-업 설계를 통하여 수소생산량 3, $5Nm^3/h$ 규모의 연료개질기를 개발하였으며 성능평가가 진행 중이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.8
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• pp.9-17
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• 2020

Recently, RES (renewable energy source) projects have been spreading all over the world as an alternative to solve the shortage of energy and environmental problems caused by fossil fuel consumption. The Korean government also supported the policy and demonstration project to increase the proportion of renewable energy to 63.8[GW] until 2030, which is 20[%] of the total power generation. On the other hand, output loss of a PV array can occur when the surrounding high-rise buildings and trees shade a PV array. Therefore, this paper proposes an algorithm to improve the output loss of a PV array, which electrically changes a circuit configuration of PV modules by wiring and switching devices. Furthermore, this study modeled a PV system based on PSIM S/W, which was composed of a PV array, a circuit configuration device, and a grid-connected inverter. From the simulations results with the modeling and test device, the existing method showed no output when 50% of the shade occurs in PV modules. In contrast, the proposed method could produce the output because the voltage in the PV module could be restored to 246[V], and the operation efficiency of the PV system could be improved by the operation algorithm of the circuit configuration device.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.3
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• pp.2272-2278
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• 2015

Recently the importance of renewable energy is stood out regarding to the international concern about global environmental issues. Wind power is beginning to receive attention as one of renewable energy, and world-wide researches about wind power are being carried out. In the wind power system, tower structure plays an important roles for continuous and stable generation of electricity. Researchers use various analytical models to research and develop about tower structures. In this study, the effects of natural frequencies of various wind turbine tower models have been analyzed. It is possible to simplify the detailed parts of models by using modified tower unit weight since the results of 1st natural frequency show that the difference is only 0.14%. Since the difference in natural frequency is greater than 10%, according to the boundary condition, the simple fix end support is not appropriate to represent the real structure of the tower. It is expected that the result of this study may be utilized to establish the criterion about appropriate modelling method.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.30 no.2
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• pp.29-42
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• 2022

The government promotes the 2050 carbon-neutral policy. Therefore, the concern to convert livestock manure into energy is increasing for the reduction of greenhouse gases generated in the livestock industry sector. In this study, the economic feasibility of the livestock manure solid fuel power generation facility, which is a major consumer of livestock manure solid fuel, was assessed to expand the demand for livestock manure solid fuel. The production cost of livestock manure solid fuel showed the lowest production cost of 97.4 thousand won/ton when dried using solid fuel at a 200 ton/day scale bio-drying facility. The livestock manure solid fuel power generation facility showed economic feasibility at a REC weight of 1.5 in the case of the bio-drying facility, so it was necessary to set a REC weight of 1.5 or more to expand the demand for livestock manure solid fuel. The conversion of livestock manure into solid fuel has various environmental benefits, such as the reduction of greenhouse gases and the effect of reducing non-point pollutants in the water system. Therefore, in order to expand livestock manure solid fuel production facility, it was required to review the feasibility including various environmental benefits.

• Korean Journal of Construction Engineering and Management
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• v.16 no.2
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• pp.65-76
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• 2015

The Clean Development Mechanism (CDM) is the multi-lateral 'cap and trade' system endorsed by the Kyoto Protocol. CDM allows developed (Annex I) countries to buy CER credits from New and Renewable (NE) projects of non-Annex countries, to meet their carbon reduction requirements. This in effect subsidizes and promotes NE projects in developing countries, ultimately reducing global greenhouse gases (GHG). To be registered as a CDM project, the project must prove 'additionality,' which depends on numerous factors including the adopted technology, baseline methodology, emission reductions, and the project's internal rate of return. This makes it difficult to determine ex ante a project's acceptance as a CDM approved project, and entails sunk costs and even project cancellation to its project stakeholders. Focusing on hydro power projects and employing UNFCCC public data, this research developed a prediction model using logistic regression and CART to determine the likelihood of approval as a CDM project. The AUC for the logistic regression and CART model was 0.7674 and 0.7231 respectively, which proves the model's prediction accuracy. More importantly, results indicate that the emission reduction amount, MW per hour, investment/Emission as crucial variables, whereas the baseline methodology and technology types were insignificant. This demonstrates that at least for hydro power projects, the specific technology is not as important as the amount of emission reductions and relatively small scale projects and investment to carbon reduction ratios.