• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.333-338
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• 2006

본 연구는 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 도서지역에 신 재생에너지원의 조합으로 구성 된 발전시스템 보급의 경제성 분석을 검토해 보았다. 분석 대상 도서는 에너지 기술연구원의 풍속분포자료를 근거로 추자도, 거문도, 영산도를 선정하였으며, 풍속 그 외 일사량, 부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하고 시스템 구성 발전기 들의 비용 자료는 해외 시장의 자료를 이용하였다. 분석을 위한 도구로는 도서지 역 에서 단독으로 운영되는 신 재생복합 전력시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용 중인 Homer를 사용하였다. 분석 결과, 추자도와 거문도 지역에 신 재생복합 전력시스템을 도입 할 경우에는 도서지역의 신 재생복합 전력시스템 보급이 경제 적인 사업으로 나타났지만 신 재생에너지 원인 풍속이 낮은 값을 가지는 영산도의 경우에는 신 재생복합 전력시스템의 보급이 디젤발전기만 운영 할 경우보다 발전 단가를 높인다. 즉, 신 재생에너지 원이 조건에 맞을 경우에는 도서지역의 신 재생복합 전력시스템 보급이 경제 적인 사업이라고 볼 수 있지만 영산도의 경우와 같이 그렇지 않을 경우엔 기존의 시스템보다 발전단가를 높일 수 있으므로 도서지역에 대한 충분한 모니터링을 거친 후에 부지를 선정 해야 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.75.2-75.2
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• 2011

국내 유인도서의 상당수는 전력의 대부분을 디젤발전으로 생산한다. 향후 발전설비의 교체 혹은 증설이 있을 경우 신재생에너지원 설비의 보급 여지가 있다. 이에 본 연구는 울릉도에 화력발전 설비만을 증설했을 경우와 이를 신재생에너지복합시스템 설비로 대체했을 때의 경제적 타당성을 비교분석한다. 우리는 복합발전 시스템을 풍력터빈, PV, 소수력발전 등의 신재생에너지 설비, Batteries, Converter와 같은 보조전원, 저장 및 back up을 위한 flywheel과 Diesel generator등으로 구성했다. 분석에 사용한 HOMER(Hybrid Optimization for Energy Renewable)는 신재생에너지복합 발전시스템 분석에 사용되며 결과를 NPC(Net Present Cost)의 오름차순으로 제시하여 발전설비구성의 조합들 중 최적의 시나리오를 보여준다. 분석결과 울릉도의 경우 신재생에너지복합 발전의 보급이 잠재적으로 가능할 것으로 보인다. 또한 계통운영의 기술적인 측면을 감안할 경우 정밀한 분석이 가능할 것이다. 따라서 본 연구는 계통운영과 경제성분석 연구의 연계를 위한 사전연구로써 그 의미를 갖는다.

• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.11a
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• pp.169-171
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• 2007

화석연료는 산업의 발전에 큰 영향을 주었으나, 최근 지구 온난화, 환경요인, 자원의 고갈에 대한 문제점이 대두되고 있다. 이러한 화석연료를 대체할 새로운 에너지원으로 신 재생 에너지가 각광받고 있다. 신 재생에너지는 각각의 단점으로 인해 독립적인 발전 방식보다는 분산전원 역할로서의 상용계통과 연계한 계통 연계형이 적합하다고 판단되어진다. 그리하여 본 연구에서는 태양광과 연료전지의 복합발전 시스템에 대한 연구를 진행하였다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.15 no.4
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• pp.693-712
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• 2006

A pre-feasibility test is done for renewable energy hybrid power systems at off~grid islands in which the current power supply is provided only by diesel generation. We apply Homer (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables) which was developed by the National Renewable Energy Laboratory (NREL) for the analysis to identify the cost-minimizing combination of power generating facilities for the given load profiles. Chuja-Do, Geomun-Do and Youngsan-Do have been selected for our analysis considering the wind resources data of the Korea Institute of Energy Research (KIER). Information on wind speed, solar radiation and temperature is also used for the analysis. System component cost information from overseas market has been used due to the lack of domestic information. Site specific Load profile for electricity demand for those islands are reconstructed based on the partial survey results obtained form other sources. The LCOE of the least cost hybrid power systems for Chuja-Do, Geomun-Do and Youngsan-Do are $0.278/kWh, $0.234/kWh and $0.353/kWh, respectively Considering the fact that diesel generation is being subsidized at the price of $0.300/kWh by the government, first 2 cases are economically feasible for the introduction of renewable energy hybrid systems to those islands. But the third case of Youngsan-Do does not meet the criteria. The basic differences of these pre-feasibility test results are from the differences of the site specific renewable energy conditions, especially wind resources. In summary, promoting hybrid systems in the off-grid remote island should be based on the economic feasibility test results. Not all the off-grid islands are feasible for introducing this renewable energy hybrid system.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.04c
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• pp.233-235
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• 2008

본 논문에서는 신 재생에너지원 중 큰 축을 이루고 있는 태양광과 연료전지 발전시스템을 연계하여 하이브리드 발전시스템에 대하여 제안하였다. 태양광으로부터 발생되는 전력을 이용하여 부하에 공급함과 동시에 수전해장치를 구동시키고, 수전해장치는 전기분해시 필요한 전력을 태양광으로부터 공급받아 수소를 생산하게 된다. 본 시스템은 앞으로 가정에 적용될 수 있는 분산전원용 발전시스템의 기초 연구로써 신 재생에너지의 보급확대에 큰 기여를 할 것으로 사료된다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.30 no.2
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• pp.155-162
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• 2019

The energy management technology for an independent fuel cell-battery hybrid system is developed for a household usage. To develop an efficient energy management technology, a simulation model is first developed. After the model is verified with experimental results, three energy management schemes are developed. Three control techniques are a fuzzy logic control (FLC), a state machine control (SMC), and a hybrid method of FLC and SMC. As the fuel cell-battery hybrid system is used for a house, battery state of charge (SOC) regulation is the most important factor for an energy management because SOC should be kept constant every day for continuous usage. Three management schemes are compared to see SOC, power split, and fuel cell power variations effects. Experimental results are also presented and the most favorable strategy is the state machine combined fuzzy control method.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.462-465
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• 2007

석탄가스화 수소생산 기술 분야는 석탄 등의 화석연료를 이용하여 고온, 고압하에서 반응가스(산소, 수증기, 수소)와의 화학적 반응을 통해 생산된 연소성 가스 ($H_2$, CO, $CO_2$ 등)를 전환반응(WGS) 및 분리반응을 거쳐 효율적으로 청정하게 수소를 생산해 내는 기술이다. 전력산업에서 석탄가스화 수소생산은 그 사용 방법(연료전지, 수소 터빈, 분산 이용 등)에 따라 발전시스템의 고효율화를 지향하고, zero-emission을 실현하는 첨단 발전 시스템의 종합 구현을 목표로 하고 있으며, 더불어, 도래하는 수소 경제로의 전이에 대비에 석탄을 이용한 중앙(Central) 수소생산 시스템을 구현하여 이송 및 전환을 통한 지역적 분산 이용을 가능케 하는 종합적인 인프라를 구축하는 기술이다. 본 기술에는 석탄가스화 기술, 수성가스 전환기술, 수소/$CO_2$ 분리기술, 이송용 연료 전환기술 등이 포함된다. 석탄가스화 수소생산 기술은 급등하는 오일 가격과 이의 수입사용 증가에 대응하기 위한 에너지 안보 대책 마련 및 효율 극대화의 필요성과 더불어, 전력산업에서 화력 발전시스템의 궁극적 실현 목표인 고효율, 초청정의 전력생산 시스템의 구현을 가능케 하여, 향후 화석 연료를 이용한 미래 발전 기술을 선도 할 것으로 기대된다. 더불어, 수소 경제로의 전환 시 수소 수요의 급팽창에 대비한 경제적인 대규모 수소생산 기술의 개발이 필요하며, 이에 기술 실현성이 가장 높은 석탄가스화 수소생산 기술의 개발 구현이 요구된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10d
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• pp.155-157
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• 2006

현재 화석연료에만 의존하는 에너지 시장을 변화시키고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있는 가운데 신재생에너지(연료전지, 풍력, 태양광 등)를 복합적으로 활용한 분산전원시스템에 관한 관심이 증가하고 있다. 이 가운데 풍력 발전시스템은 발전효율, 가격측면 등에 있어 많이 연구되고 있다. 그러나 풍력발전시스템의 경우 난류가 되기 쉽고, 풍향이나 풍속이 수십초의 간격으로 변화하기 때문에, 바람의 에너지를 최대한 이용하는 최대전력점추종(MPPT)제어기의 역할이 가장 중요하다. 본 논문에서는 소형풍력발전기를 활용하여 풍속, 풍차 회전속도, 전력 등의 정보를 이용한 기존 방식에 비하여 아주 간단한 제어기법을 구현하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.539-541
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• 2009

A severely cold weather condition of King Sejong Station, Antarctica becomes a very severe condition for an installation/operation of wind generation system. When the existing wind generation system works, it may cause a damage and destruction of wind generation system and can bring about big problems in terms of the power quality. Accordingly, it is essential to obtain technologies for the installation and operation of small wind generation system for the polar region's wind generation, and to assess and demonstrate the performance in the severely-cold environment and the polar wind generation system's development, supplementation, alteration. Also, as the available power of King Sejong Station, Antarctica, the diesel generator has been mainly used, and the wind generator has been used in the hybrid form. Wind generation and diesel generation has the different load following control each other. In the wind generation, the generated power very rapidly changes according to the change of the velocity of the wind. On the other hand, the diesel generation shows very gentle change in the velocity of output. Therefore, the study is intended to analyze the 10kw small wind generator-diesel generator's power quality of King Sejong Station, Antarctica, which is the hybrid system installation area.