• 제목/요약/키워드: 에너지모형

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해수순환과 온배수 확산에 관한 3차원 수치모델링 (Three-Dimensional Numerical Modelling of Water Circulation and Thermal Diffusion)

  • 정태성;김상익;강시환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.93-101
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    • 1998
  • 연안해역에서 해수순환과 오염물질의 확산과정을 연구하기 위해 수치모형이 널리 사용되어 왔으며, 최근에는 3차원 모형의 개발과 적용이 증가하고 있다. 연안해역에서 해수유동과 확산현상을 해석할 수 있는 3차원 수치모형을 수립하여 발전소 주변해역에서 해수유동과 온배수 문제에 적용하고 현장관측자료와 비교하였다. 수치모형은 실제 연안해역에서 유속분포와 수온분포를 비교적 정확히 재현하였다. 따라서, 수립된 모형은 연안해역의 해수유동 및 확산문제를 해석하는 데 널리 활용될 수 있을 것이다.

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조간대 해역의 3차원 유동모형 적용성 (Applicability of 3-D Models for Hydrodynamic Simulation near Tidal Flat Area)

  • 강주환;김양선;소재귀
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.176-183
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    • 2011
  • 조간대가 발달되어 있는 청계만 해역에서 3차원 해수유동모형의 적용성을 검토하였다. EFDC 모형과 ESCORT 모형을 ${\sigma}$-격자체계하에서 적용한 결과 EFDC 모형이 우수한 결과를 보였으며 ESCORT 모형 역시 무난한 적용성을 보이고 있다. 그러나 조간대 상에서 얕은 수심을 동일한 격자 개수로 분할하는 ${\sigma}$-격자체계의 특성에 연유하여 비효율적인 측면을 확인할 수 있었다. ESCORT 모형에서 제공되는 z-격자체계로 모의한 결과 이러한 비효율성을 피할 수 있었으며 정확성에서도 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나고 있다.

정규성 개선에 중점을 둔 제조업 에너지 수요구조 모형 연구 : 오목성 조건을 만족하는 Translog 비용함수 모형 (Modeling Korean Energy Consumption Behavior Using a Concavity Imposed Translog Cost Function)

  • 김지효;허은녕
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제19권3호
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    • pp.633-658
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    • 2010
  • 본 연구에서는 1970년~2005년 기간 동안 한국 제조업의 Translog 비용함수를 분석함에 있어, 비제약 모형과 사전적으로 오목성을 부과한 제약 모형을 추정하여 그 결과를 비교하였다. 제약 모형은 비제약 모형에 비해 다소 낮은 로그우도값에 불구하고, 전 자료 구간에 대하여 정규성을 만족하여 비용함수와 생산기술 간의 쌍대성을 만족하는 추정 결과가 도출되었다. 제약 모형의 가격탄력성 분석 결과, 전력과 자본 사이에는 보완성이 존재하여 자본 수요가 증가함에 따라 전력 수요가 증가하는 것으로 나타났다. 한편 전력 수요는 노동, 연료 및 재료 수요를 모두 대체하는 방향성이 관측되어 한국 제조업이 전력 사용이 증가하는 방향으로의 구조변화를 경험하고 있는 것으로 분석되었다.

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상향식 모형을 이용한 대학의 온실가스 감축 잠재량 평가 (Analysis of Greenhouse Gas Reduction Potentials in a University using Bottom-up Model)

  • 유정화;박년배;조미현;전의찬
    • 한국기후변화학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.183-193
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    • 2012
  • 에너지분석모형인 LEAP을 활용하여 국내 대학을 대상으로 에너지 사용 및 온실가스 배출 현황과 감축 잠재량을 분석하였다. 대학의 온실가스 감축 잠재량 산정을 위해 먼저 에너지 사용을 용도별로 구분하고, 용도별 저감 방법을 제시하여 LEAP 모형을 통해 2020년까지의 감축 잠재량을 산정하였다. 온실가스 감축 잠재량 예측을 위한 시나리오는 총 4개로, 추가적인 에너지 감축 활동이 없을 때의 에너지 수요량을 예측한 기준 시나리오와 LED로의 조명 교체, 고효율 기기로의 교체를 통한 에너지 저감 시나리오, 두 가지를 모두 시행한 통합 시나리오로 구성하였다. 시나리오에 따른 결과로는 통합 시나리오를 통해 2020년 온실가스 배출량이 $14,916tCO_2eq$로 2010년 대비 43.7% 증가하는 데 그치는 것을 확인할 수 있었다. 즉, S대학교의 온실가스 배출량은 에너지 사용 저감 노력으로 기준 시나리오 대비 약 23.7%의 온실가스 배출량을 줄일 수 있었다. 또한 전자제품의 효율 향상 연구를 통해 더 많은 에너지 절감 효과를 확인하였다. 이와 함께 대학 구성원들의 의식 변화 및 직접적인 에너지 절약 실천이 이루어진다면 그 효과를 극대화 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

공기부양반응기 내에서의 액체순환속도를 위한 모델 (A Model for Liquid Circulation Velocity in Airlift Reactors)

  • 최근호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.446-455
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    • 2023
  • 공기부양반응기(airlift reactor) 내의 액체순환속도(liquid circulation velocity)를 예측하기 위한 수학적 모형이 유체순환고리(fluid circulation loop)에 대한 기계적 에너지 수지를 기초로 개발되었다. 그 모형은 90° 방향전환으로 인한 에너지 손실과 반응기의 각 부위에서의 마찰로 인한 에너지 손실 그리고 단면적의 변화로 인한 에너지 손실을 모두 고려하였다. 마찰과 방향전환 그리고 단면적 변화에 의한 손실계수를 각각 고려한 모형이 집중매개변수(lumped parameter)를 사용한 기존의 모형보다 액체순환속도를 더 잘 예측할 수 있었다. 순환액체속도는 추적자펄스방법(tracer pulse method)으로 측정하였다. 개발된 모형은 상하부에 연결관(connecting pipe)을 갖는 외부순환 공기부양반응기에서 얻은 본 연구의 실험 결과의 대부분은 물론이고 다양한 형태의 공기부양반응기에서 얻어진 다른 연구자들의 결과도 ±20%이내의 오차로 잘 예측할 수 있었다. 외부 및 내부순환 공기부양반응기에서 순환유체의 90° 방향전환과 관련된 손실계수에 대한 유용한 실험식을 구하여 액체순환속도를 예측하는 데 사용하였다.

2차원 유한체적모형을 적용한 고해상도 대규모 유역 홍수모델링 (High Resolution and Large Scale Flood Modeling using 2D Finite Volume Model)

  • 김병현;김현일;한건연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.413-413
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    • 2020
  • Godunov형 모형을 이용한 홍수모델링에서는 일반적으로 구조적 사각격자나 비구조적 삼각격자가 주로 적용된다. 2차원 수치모형을 이용한 홍수모델링에서 연구유역의 정보가 격자의 노드나 중심에 입력되므로 적용격자의 유형과 생성방법에 따라 모형의 입력자료 오차에 영항을 줄 수 있다. 따라서, 연구유역이 지형 변동성이 심한 지역이거나 흐름형상이나 흐름변동이 심한 구간이라면, 고해상도 격자를 통해 모형의 입력자료 오차를 최소화할 할 수 있다. 본 연구에서는 2가지 유형에 대한 연구를 수행하였다, 첫 번째는 홍수해석을 위한 2차원 모형의 격자형상과 해상도에 따른 홍수위 및 홍수범람범위를 비교·분석하는 연구를 수행하였다. 연구유역은 2000년 10월 29일부터 11월 19일까지 홍수가 발생한 영국의 Severn 강 유역이다. 연구유역의 홍수 모델링을 위한 지형자료는 3m 해상도의 LiDAR(Light Detection And Ranging)를 이용하여 구축하였으며, 격자유형 및 해상도에 따른 2차원 홍수위 및 홍수범람범위를 비교·분석하기 위해서 홍수 발생기간 동안 촬영된 4개(2000년 8월 11, 14, 15, 17일)의 ASAR(Advanced Synthetic Aperture Radar) 영상자료를 활용하였다. 즉, ASAR 영상으로 촬용된 최대범람시기 및 홍수류의 배수기를 활용하여 최대범람범위뿐만 아니라 홍수가 증가하는 시기와 하류단 배수로 인해 홍수가 감소하는 시기를 모두 포함하는 홍수범람범위에 대한 격자유형별 2차원 홍수범람모형의 계산 결과에 대해 비교하였다. 두 번째는 아마존 강 중류유역의 2,500K㎡ 면적에 해당하는 대규모 유역에 대해 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) 지형자료를 이용하여 홍수기와 갈수기에 대해 2차원 모델링을 수행하고 그 결과를 위성자료와 비교하였다.

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우리나라의 폐기물처리 통합분석모형 개발과 이산화탄소 배출저감 연구 (Application of AIM(Asia-Pacific Integrated Model)/Material to Korea : A Study on Effects of CO2 Emission Reduction)

  • 조성한
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제14권2호
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    • pp.419-445
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    • 2005
  • 2002년 전국의 폐기물 발생량은 1일 277,533톤이 발생하였으며, 처리방법으로는 재활용이 70%를 차지하고 있고, 매립 19.8%, 소각 6.5%의 처리방식을 사용하는 것으로 나타나고 있다. 폐기물 소각으로 인한 에너지 회수는 1995년 이후로 지속적으로 증가하고 있으며, 신 재생에너지 중 폐기물이 차지하는 비중도 점차 증가하는 추세이다. 폐기물 활용의 예로서 소각로의 활용은 에너지 절약과 온실가스의 저감이 큰 것으로 분석되었다. 다만 이러한 분석은 단편적인 분석에 불과하여 폐기물 관리가 국민경제에 미치는 영향을 분석하기 위한 통합모형의 필요성이 제기되었으며, 이에 따라 폐기물관리의 영향을 분석할 수 있는 통합모형을 제안하였다.

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알칸싸이올 이징 모형의 자기 조립 단분자층 시뮬레이션 응용 (Ising Model of Alkanethiol and Its Application to Simulation of a Self-Assembled Monolayer)

  • 변기상;송승민;장준경
    • 대한화학회지
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    • 제64권6호
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    • pp.345-349
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    • 2020
  • 금 표면 위에서 알칸싸이올 분자가 자기조립을 통해 단분자층을 만들 때 싸이올기가 화학 흡착을 못하고 알킬기가 물리 흡착을 하는 결함이 생길 수 있다. 이러한 결함은 열적 어닐링 과정으로 제거할 수 있음이 알려져 있다. 우리는 알칸싸이올 분자에 대한 이징 모형을 제시하고 단분자층 어닐링 과정의 몬테카를로 시뮬레이션에 적용하였다. 새로운 이징 모형은 선행 분자동역학 시뮬레이션에서 나타난 어닐링을 통한 단분자층의 결함 제거를 성공적으로 재현할 수 있었다.

월류 파력 발전 구조물 통합 축소 모형 시험을 통한 월류 성능 및 제어 시스템에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for Overtopping Performance and Control System of Overtopping Wave Energy Convertor)

  • 박지용;신승호;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.11-18
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    • 2011
  • 암초형 월류 파력발전 시스템은 암초형 구조물에 입사 되는 파랑 에너지를 낙차로 전환하고 이를 전기 에너지로 변환 시키는 파력 발전 방식이다. 기존 연구에서 월파제의 사면 경사, 천단고, 가이드 베인 형상에 따른 월류 성능이 연구 되었다. 본 연구에서는 이러한 기존 연구를 통해 설계된 1/7 축소 모형을 제작하고 수차 터빈 및 발전 시스템, 전력제어시스템, 운전제어 및 모니터링 시스템을 연계하여 통합 축소 모형 시스템을 구축하였다. 이러한 시스템에서 서로 다른 파고와 주기를 갖는 파에 따른 월류량과 발전량을 계측하여 기존 연구와 비교 검증하였다. 이를 통해 설계시 계획한 월류량과 발전량을 확인하였고 다수 터빈에 의한 효율적인 제어 시스템 구동 방안을 제안하였다.

탄성파 축소모형 실험에서의 3D 프린팅 기술 활용 (Application of 3D Printing Technology in Seismic Physical Modeling)

  • 김대철;신성렬;정우근;신창수;임경민
    • 한국자원공학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.260-269
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    • 2019
  • 탄성파 축소모형 실험에서의 3D 프린팅 기술 활용에 관하여 파악하였으며, 국내에서 수행되고 있는 연구를 서술하였다. 먼저 3D 프린팅 기술을 적층 방식에 따라 7가지로 분류하여 설명하였다. 3D 프린팅 기술 활용을 파악하기 위하여 물리탐사 분야의 국내외 학술지에서 관련 연구를 검색하였고 관련 연구를 연도 및 3D 프린팅 적층 방식에 따라 종합적인 분석을 수행하였다. 분석 결과, 2010년대부터 연구가 수행되어 왔으며, 이는 3D 프린터의 상용화 시점과 비슷한 것을 확인할 수 있었다. 또한 논문의 87%가 material extrusion 적층 방식을 활용하였으며, 수행된 연구들은 특정 대학에 집중되어 수행되었다. 본 연구 내용을 활용한다면 탄성파 축소모형 실험 분야에서 3D 프린팅 기술 활용에 대한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.