• 제목/요약/키워드: 에너지공급율

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신뢰도 민감도 지수를 이용한 복합배전계통 내 초전도한류기의 최적 위치에 관한 연구 (An Optimal Location of Superconducting Fault Current Limiter in Distribution Network with Distributed Generation Using an Index of Distribution Reliability Sensitivity)

  • 김성열;김욱원;배인수;김진오
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.52-59
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    • 2010
  • 지속적인 전력수요 증가에 따라 대단위 발전설비가 증설되고 있다. 특히, 국제적인 친환경 기조에 따라 배전계통 내에 신재생 에너지를 기반으로 하는 분산전원이 급속히 확산되고 있다. 또한, 전력공급의 신뢰도 향상 및 계통 운영의 유연성을 위해서 배전계통이 망상 형태로 점점 복잡해지고 있는 실정이다. 이러한 변화는 사고시의 고장전류 크기를 증가시킨다. 따라서, 앞으로 고장전류는 현재 설치된 차단기의 차단 한계용량을 넘어설 것으로 예상된다. 이를 위한 해결책으로 보호설비의 교체나 용량증대 등을 들 수 있다. 하지만, 기술적 경제적인 측면을 고려해 볼 때 초전도한류기가 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 초전도한류기의 최적 위치를 선정하는 기법을 제안한다. 최적 위치는 초전도한류기의 복합배전계통 내 설치 위치에 따른 설비별 고장전류의 저감에 기초해 설비별 고장율을 재산정하고 이를 통한 수용가별 신뢰도 향상을 신뢰도 민감도 지수를 이용하여 산정한다. 또한, 수지형 계통 및 망상형 계통에 제안한 초전도한류기의 최적 위치 기법을 적용함으로써 그 타당성을 입증하였다.

재순환방식 튜브형 전해모듈시스템을 이용한 안료폐수의 전기화학적 산화 (Electrochemical Oxidation of Pigment Wastewater Using the Tube Type Electrolysis Module System with Recirculation)

  • 정종식
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.411-419
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    • 2016
  • 본 연구에서는 안료폐수 중에 포함되어 있는 유기물질과 질소를 처리함으로써 재순환방식을 이용한 튜브형 전해모듈시스템의 적용 가능성을 평가하였다. 튜브형 전해모듈은 내부 봉형 양극과 외부 튜브형 음극으로 이루어져있다. 양극의 재질은 $RuO_2$로 전착된 티타늄이었고 음극의 재질은 스테인리스 스틸이었다. 재순환형 튜브형 전해모듈시스템에서 오염물질의 제거율은 유량이 감소할수록 그리고 전류밀도가 증가할수록 높아졌다. 전해모듈시스템에서 체류시간이 180분일 때 염소산이온의 농도는 382.4~519.6 mg/L로 나타났다. 본 연구에서 사용한 재순환방식을 이용한 튜브형 전해모듈시스템에서 염소산이온의 생성은 전기화학적 산화의 중요한 인자 중의 하나이다. Bench scale의 재순환방식 튜브형 전해모듈시스템에서 전력량을 $4,500C/dm^2$으로 공급하였을 경우 $COD_{Mn}$은 89.6%, $COD_{Cr}$은 67.8%, T-N은 96.8% 그리고 색도는 74.2%가 제거되었으며, 이때 에너지 소모량은 $5.18kWh/m^3$이었다.

Mechanochemical Processing(MP)에 의한 Cement-fly Ash 계 Mortar의 제조 (Fabrication of Cement-fly Ash Mortar by Using Mechanochemical Processing(MP))

  • 이형직;구자훈;유인상;송두규;정해경;권혁병;윤상옥;이형복;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.126-134
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    • 2002
  • Mechanochemical Processing(MP)을 거친 Cement(MPC) 또는 Fly Ash(MPFA)를 사용하여 fly ash 다량 혼화 고강도 mortar의 제조를 위한 연구를 수행하였다. 단순 ball milling processing를 거친 cement(Ball-mill Processed Cement, BPC)와 채취 그대로의 처리하지 않은 fly ash(As Received Fly Ash, ARFA) 혼화시의 공시체와 비교하여 동일한 fly ash의 혼화량(10, 20, 30 wt%), 동일한 재령(7일 및 28일)의 압축강도 및 미세구조의 관점에서 고찰하였다. MPC와 ARFA 및 BPC와 MPFA를 사용한 mortar 공시체가 BPC와 ARFA를 사용한 것보다 각각 5-11% 및 10-20% 상승한 압축강도 값을 나타내었다. 더욱이 MPC와 MPFA의 동시 혼화 mortar 공시체의 압축강도가 fly ash 혼화량 20 wt% 공시체에서 강도 상승률 24%를 나타내었는데 이 값은 MPC 사용에 의한 강도 향상 비율(8%)과 MPFA 혼화에 의한 강도 향상 비율(12%)의 합을 상회하는 synergy 효과를 나다내는 강도 향상율을 나타냈다. 상기의 강도 증진은 MP에 있어서 fly ash와 cement 입자가 혼합되면서 기계적 에너지가 공급되므로 각 입자의 서로에 대한 친화성이 증대되며, 이로 인하여 수화물 생성시 cement와 fly ash 입자간의 결합력이 더욱 증가하게 되어 압축강도가 증가하는 것으로 고려된다.

잉어사료에 있어서 피혁분과 육골분의 어분대체원으로서의 평가 (Evaluation of Leather Meal and Meat and Bone Meal as the Fish Meal Replacer in Israeli Carp Diets)

  • 배승철;장혜경;김경희
    • 한국양식학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.153-161
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    • 1997
  • 본 연구는 잉어 사료의 어분 대체사료원으로서 피혁분과 육골분의 이용 가능성과 어분단백질 대체 범위를 결정하고 잉어용 어분대체품 개발의 기초자료를 제공하고자 실시되었다. 본 실험사료의 단백질원으로 동물성으로는 북양어분(White Fish Meal, WFM), 피혁분(Leather Meal, LM), 육골분(Meat & Bone Meal, MBM)을 식물성으로는 대두박(Soybean Meal, SM), 콘글루텐밀(Corn Gluten Meal, CGM)을 사용하였고, 조단백질 함량은 39.5%, 가용성 에너지는 15.3 KJ/g으로 동일하게 맞추었고, 실험사료내의 어분대체 비율은 다음과 같다 : diet 1 (대조구), 100% white fish meal (WFM, control) : diet 2, 75% WFM+25% leather meal (LM) : diet 3, 50% WFM+50% LM : diet 4, 75% WFM+25% meat and bone meal (MBM) : diet 5, 50% WFM+50% MBM. 일주간의 먹이붙임후에 잉어는 각 실험군별 평균어체중 10 g이 되도록 하여 3반복으로 무작위 배치하였고, 첫 번째와 두 번째 4주간의 사육기간이 끝난 8주후에는 평균어체중이 28 g이 되도록 재배치하여 세 번째 4 주간동안 사육하였다. 사료는 1일 3회 어체중의 2.7-4%로 12주간 공급하였다. 첫 번째와 두 번째 4주후 사료 1(대조구)과 2의 증체율은 유의적 차이가 없었으나(P>0.05), 사료 3, 4, 5는 대조구보다 유의적으로 낮았다(P<0.05). 이와는 달리 세 번째 4주후에 있어서는 대조구와 비교하여 전 사료구에서 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 전어체 일반성분 분석결과, 8주의 수분과 12주의 조지방을 제외하고는 모든 사료구의 일반성분치(수분, 조단백, 조지방, 조회분)에 있어서 유의적 차이가 없었다(P>0.05). 본 실험 결과, 사료내 동물성 단백질원으로 피혁분과 육골분은 충분한 먹이붙임후에 어분단백질의 50%까지 대체 가능함을 보여 주었다.

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생체모방형 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투 발전 성능분석 (Performance Analysis of Pressure-retarded Osmosis Power Using Biomimetic Aquaporin Membrane)

  • 최욱;배하림;이형근;이종휘;김종학;박철호
    • 폴리머
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    • 제39권2호
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    • pp.317-322
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    • 2015
  • 염분차발전은 해수와 담수가 지속적으로 공급되는 곳에 설치된다면 다른 신재생에너지원에 비해 24시간 지속적으로 전력을 생산할 수 있는 시스템이다. 발전량은 물투과도 및 염배제율에 의해 결정되기 때문에, 세포막에 존재하는 물반투과 단백질인 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투법을 연구하였다. 염으로는 NaCl과 이온선택성 확인을 위하여 $NaNO_3$이 사용되었다. 생체모방형 아쿠아포린 분리막의 물투과량은 2 M 이하의 농도에서 거의 나타나지 않았다. 더욱이, 3 M 이상의 농도에서 유도용액의 농도에 따른 물투과량 차이 및 이온선택도 또한 크게 나타나지 않았다. 따라서 생체모방형 아쿠아포린 분리막은 압력지연삼투 공정에 적용하기 어렵지만, 만약 이를 극복할 수 있는 구조체가 개발된다면 세포에서의 성능치를 기대할 수 있을 것이다.

담수조건하 벼 발아 및 입모단계시 항산화효소 및 Alcohol dehyrogenase활성 변화 (Changes of Antioxidative Enzymes and Alcohol Dehydrogenase in Young Rice Seedlings Submerged in Water)

  • 손지영;고종철;김우재;김보경;김정곤;정남진
    • 한국작물학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.440-446
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    • 2008
  • 상시담수 하에서 발아 및 안정적인 입모를 확보하는 것은 담수직파에서 매우 중요한 일이다. 일반적으로 담수 조건에 서는 유묘생장이 억제되지만, 담수 처리 시 초기생육이 우수한 익산429와 담수 처리 시 생육이 저조하며 생존율이 낮은 Woodrose 2품종에 대해 발아 및 초기생육기간 담수 처리하여 혐기대사와 관련된 ADH활성과 항산화효소들의 변화를 관찰하였다. 1. 담수 처리 시 벼는 유아만 신장하며 뿌리는 신장하지 못했고, 익산429가 Woodrose보다 담수상태에서 생존기간이 길었고 생장도 빨랐다. 그러나 무 처리에서는 Woodrose의 생육이 빨랐다. 2. ADH활성은 담수 처리 시 무 담수에 비해 급격히 증가하였고, 익산429가 Woodrose보다 활성이 오래 유지되었는데, 처리 7일째는 익산429가 무처리에 비해 약 7배, Woodrose는 약 2.5배 증가하였다. 4. SOD, POX, CAT 활성 모두 담수 처리에서 무 담수보다 낮았다. 그러나 SOD는 담수시 무 담수에 비해 크게 활성이 낮지는 않았으며 품종 간에는 익산429의 활성이 무 담수 및 담수 처리 모두 Woodrose보다 높았고 담수 시에도 익산429가 Woodrose보다 높게 유지되었다. POX 활성변화는 담수시 익산429가 지속적으로 증가한 반면 Woodrose는 큰 변화가 없었다. CAT활성은 담수 처리 초기부터 아주 낮은 활성을 보여 처리기간 동안 거의 증가하지 않았으나 무 담수시에는 3일까지 활성이 크게 증가하였다. 따라서 담수 처리 시 발아 및 초기생육기간 동안 담수내성이 약한 품종에서 SOD와 POX의 역할이 크고 ADH활성이 높게 유지되어 에너지를 공급할 수 있는 품종이 담수 시 초기생육에 유리할 것으로 사료된다.

나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템의 적정기술 및 현장 적용 (Appropriate Technology and Field Application of Non-powered Water Purification System Using Nanofiber Membrane)

  • 이진;윤병권;한경구;이승훈;김철현;김찬;이윤호;이동휘;이승혁;김경웅
    • 적정기술학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.72-81
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    • 2021
  • 안전한 음용수 확보를 위한 적정기술로써 환경적, 기술적 요구사항을 충족할 수 있는 나노섬유 멤브레인으로 구성된 무동력 막 여과 시스템을 평가하였다. 이 장치는 수두차에 의한 중력과 생물학적 막 오염층 제어로 별도의 에너지원이 필요 없고, 핵심 소재인 PVDF 나노섬유 멤브레인 필터가 병렬로 연결, 모듈화되어 있어 물 생산성을 높이는 구조이다. 이 장치의 실제 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 Pilot-scale (3000-5000 L/day) 나노섬유 멤브레인 기반 정수 시스템이 개발도상국(키리바시, 투발루 등)에 2017년 8월 설치되어 3개월간 운영되었다. 14-92 L/(m2×h)의 플럭스로 안정적 물 생산성을 확인하였고 처리수의 탁도와 박테리아의 높은 제거율 (99.99% 이상)로 안전한 수질을 장기간 제공할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 현장 적용을 통해 나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템이 장기간 안전한 음용수를 공급할 수 있는 정수장치로 평가되었고, 적정기술로써 개도국의 수처리 장치로 활용 가능성을 보여준다.

계통 연계형 태양광 발전시스템의 전력변환기 제어에 관한 연구 (A Study on the Power Converter Control of Utility Interactive Photovoltaic Generation System)

  • 나승권;구기준;김계국
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.157-168
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    • 2009
  • 본 논문에서는 태양광 발전시스템을 이용한 승압 초퍼와 전압형 PWM(Pulse Width Modulation) 인버터인 전력변환기로 구성하였고, 안정된 변조를 위해서 동기신호와 제어신호를 원칩 마이크로프로세서에 의해서 처리하였다. 전력비교에 따라 시간 비율을 변화시키지만 태양전지는 전형적인 수하특성을 갖고 있어, 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대 출력점을 추적하도록 승압초퍼를 제어하였다. 또한 PWM 전압형 인버터는 태양전지가 연속 발전할 수 없는 단점을 보완하기 위해 일반 상용전원과 연계함으로써 약 $10{\sim}20[%]$ 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원 복합형 전력변환장치로 구성하였다. 그리고 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 센서와 마이크로프로세서를 이용한 태양광위치추적 장치를 설계하여 고정방식의 태양광 발전에 대하여 비교해 보았다. 그 결과, 태양광 위치추적장치는 고정방식의 태양광 발전에 비해 5% 정도 개선됨을 알 수 있었다. 또한, PWM 전압형 인버터와 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 잉여전력을 계통과 연계할 수 있게 하였다. 그리고 고역율과 저고조파 출력을 유지함으로서 부하와 계통에 전력이 안정하게 공급될 수 있도록 제어하였다.

인공습지에 의한 농공단지 폐수처리 (Natural Treatment of Wastewater from Industrial Complex in Rural Area by Subsurface Flow Wetland System)

  • 윤춘경;임융호;김형중
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.170-174
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    • 1997
  • 자연정화방법 중 처리효과가 널리 알려진 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용할 수 있는지 가능성을 검토하기 위하여 천안시에 위치한 백석농공단지에 시작품을 설치하여 현장실험한 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 처리조의 폐수유입량은 약 $0.2m^3/m^2\;{\cdot}$일이었으며 처리조내의 이론적인 체류기간은 약 1.05일이었다. 1. 유입폐수의 농도가 방류수 수질기준치보다 낮은 경우가 많았는데, 특히 T-N과 T-P는 지속적으로 모두 기준치보다 크게 낮아서 이 부분은 처리가 불필요한 정도이었으며, 평균처리율은 T-N, T-P가 각각 41%, 50% 정도를 유지하였다. 2. DO의 경우는 유입수보다 유출수의 농도가 높아서 깊이 0.6m의 처리조내에 산소가 대기로부터의 재폭기를 통하여 원활히 공급되며, 호기성처리에 문제가 없음을 알 수 있다. 3. BOD와 COD는 유입수의 농도 변화폭이 컸는데, 이에 따라 유출수의 농도도 수질기준치를 초과하는 경우가 많았다. 평균처리율이 BOD는 약 56%이며 COD는 약 43%로 처리효과는 뚜렷하였으나, 유입수의 농도가 높으면 수질기준치를 만족시키지 못하였고, 특히 기온이 낮으면 효율이 낮아져 인공습지방법의 본격적인 적용을 위해서는 이 부분을 보안하기 위한 추가연구가 요구된다. 그러나 이와 같이 기온이 떨어지는 시기에도 BOD와 COD가 각각 50.2%와 43%의 처리율을 유지하였다. 4. SS는 유입수의 농도가 60mg/l까지 변화하였으나, 유출수는 지속적으로 15mg/l 이하로 낮아서 인공습지에 토양으로 구성된 처리조를 통과하며 SS는 매우 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다. 5. 인공습지에 의한 처리방법을 항구적으로 도입하기 위해서는 온도가 떨어지는 10월 이후의 보온대책을 연구하여 겨울철에도 처리효율을 유지할 수 있는 방법을 강구해야 할 것이다. 6. 본 연구결과에 의하면 전반적으로 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용시킬 수 있다고 판단되며, BOD와 COD 처리의 부족한 부분은 보완성 추가처리를 병행하면 효과적으로 해결할 수 있다고 생각한다. 특히 이 방법에는 시설비, 에너지, 그리고 전문적인 유지관리가 거의 필요없어서 매우 경제적이고 실용적임을 고려하면 농공단지 폐수처리뿐만 아니라 생활오수나 축산폐수 등 응용범위를 확대할 수 있다고 생각한다.

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고분자 전해질 연료전지용 플라즈마 개질 시스템에서 수소 생산 및 CO 산화반응에 관한 연구 (Study on Hydrogen Production and CO Oxidation Reaction using Plasma Reforming System with PEMFC)

  • 홍석주;임문섭;전영남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.656-662
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    • 2007
  • 고분자 전해질 연료전지 운전에 필요한 수소 공급 장치로서 플라즈마 개질 방법을 이용한 개질기와 일산화탄소 산화반응을 위한 전이 반응기를 설계 및 제작하였다. GlidArc 방전을 이용한 저온플라즈마 개질기는 Ni 촉매를 동시에 사용하여 $CH_4$ 개질함으로서 $H_2$ 선택도를 증대하였다. 개질기의 변수별 연구로서 촉매 온도, 가스 조성비, 전체 가스유량, 전압변화 그리고 개질 특성 및 최적 수소 생산조건을 연구하였으며, 전이반응기의 변수별 연구로서 선택적 산화반응기(PrOx)에 주입되는 공기량, 전이 반응기에 주입되는 수증기량 그리고 온도에 대하여 연구하였다. 플라즈마 개질기에서 최대 수소 생산 조건은 $O_2/C$ 비가 0.64, 가스유량은 14.2 l/min, 촉매 반응기 온도 $672^{\circ}C$ 그리고 유입전력이 1.1 kJ/L일 때 41.1%로 최대 수소 농도를 나타냈다. 그리고 이때의 $CH_4$ 전환율, $H_2$ 수율 그리고 개질기 에너지 밀도는 각각 88.7%, 54%, 35.2%를 나타냈다. 전이 반응기에서 모사된 개질 가스로부터 최대 CO 전환율을 보이는 조건은 2단으로 구성된 PrOx에 주입되는 $O_2/C$ 비가 0.3, HTS에서 주입되는 수증기 주입량 비가 2.8 그리고 HTS, LTS, PrOx I, PrOx II 반응기 온도가 475, 314, 260, $235^{\circ}C$ 일때 가장 높은 CO 전환율을 나타냈다. 플라즈마를 이용한 반응기는 예열 시간은 30분이 소요되었으며, 전이 반응기에서 나오는 최종 개질 가스의 조성은 $H_2$ 38%, CO<10 ppm, $N_2$ 36%, $CO_2$ 21% 그리고 $CH_4$ 4%로 나타냈다.