• 제목/요약/키워드: 에너지부하

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매트릭스 컨버터 토폴로지를 이용한 직류전동기 속도제어 (The Speed Control for Direct Current Motors Using Matrix Converter Topology)

  • 정범동
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.238-245
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    • 2018
  • 본 논문은 직류전동기 속도제어를 위해 매트릭스 컨버터의 적용 가능성을 제안한다. 매트릭스 컨버터는 크게 직접 매트릭스 컨버터와 간접 매트릭스 컨버터로 나뉘는데 본 논문에서는 다양한 출력 단을 구성할 수 있어 향후 많은 활용이 예상되는 간접 매트릭스 컨버터를 이용하였다. 제안한 방식은 기존의 방식보다 입력 전류의 파형을 개선하고, 부피가 크고 비용이 많이 들며 수명단축의 원인이 되는 에너지 저장 요소를 가지지 않는 이점이 있다. 시뮬레이션을 통하여 기존 방식과 본 논문에서 제안하는 방식의 특징을 비교 분석하여 제안한 방식의 유효성을 입증하였다. 속도제어, 토크제어, 부하전류제어에서는 유사한 성능을 보이며, 입력전류는 정류단의 스위치를 직접 제어함으로써 정현파와 유사하게 제어되기 때문에 고조파가 크게 감소되었다.

분할디스크형 글라스레이저 증폭기의 온도분포특성에 관한 연구 (Study on the properties of temperature distribution at the split-disk geometry glass laser amplifier)

  • 김병태
    • 한국광학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.227-233
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    • 1992
  • 분할디스크형 글라스레이저 증폭기를 개발하기 위하여 이를 해석 설계할 수 있는 시뮬레이션 코드를 작성했다. 레이저매질에서의 열부하를 감소시키고, 플래시램프의 방사스펙트럼과 레이저글라스의 흡수 스펙트럼 간의 결합효율을 높이기 위해서는 전류밀도를 2000-4000A/$\textrm{cm}^{2}$로 유지하여 단파장에서의 방사에너지를 줄여야 한다. 디스크 증폭기에서 같은 부피를 갖는 매질을 3등분하여 냉각표면적을 3배로 늘렸을 때 온도상승치는 30% 정도로 떨어졌다. 단면펌핑 분할 디스크형 증폭기의 설계에서는 각 글라스 간의 $Nd^{3+}$ 도핑율에 차등을 주어야 하고 플래시램프 앞에 있는 매질의 흡수계수 $\alpha$ 와 두께 d의 곱인 $\alpha$d가 0.26 전후가 적절하다는 것을 알았다.

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근린단위 녹색건축인증 평가체계 개발 (Development of Green Building Certification Framework for Urban Neighborhood Scale Development)

  • 정승현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.203-214
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    • 2019
  • 건축물 차원의 지속가능성을 확보하고 환경부하를 줄여 에너지 사용과 탄소배출을 저감하기 위한 목적으로 세계 각국에서 녹색건축인증이 시행되고 있다. 우리나라는 2002년부터 건축물만을 대상으로 녹색건축인증인 G-SEED를 시행하고 있으나 외국의 경우 평가대상을 건축물에서 근린단위, 도시, 기반시설로 확대하고 있다. 이에 본 연구에서는 건축물 외부 공간인 근린규모로 평가대상을 확대한 녹색건축인증제도의 구축방향 수립을 목적으로 설정하였다. 평가체계 수립을 위해 본 연구에서는 정의 및 목표, 평가체계 구분, 적용범위, 평가항목, 평가방식 및 등급, 관련제도와의 관계 등의 비교항목을 설정하고 대표적인 근린단위 녹색건축인증기준인 LEED-ND(미국), BREEAM Communities(영국), CASBEE-UD(일본)를 분석하였다. 그리고 그 결과를 바탕으로 국내 근린단위 녹색건축인증을 위한 평가범위, 대상, 평가항목 수립의 방향을 제시하였다.

반도체 클린룸용 배기 열회수식 외기공조시스템의 에너지절감에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Energy Reduction of an Exhaust Air Heat Recovery Type Outdoor Air Conditioning System for Semiconductor Manufacturing Clean Rooms)

  • 송근수;유경훈;강신영;손승우
    • 설비공학논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.273-281
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    • 2009
  • In recent semiconductor manufacturing clean rooms, the energy consumption of outdoor air conditioning systems represents about 45% of the total air conditioning load required to maintain a clean room environment. Meanwhile, there is a large amount of exhaust air from a clean room. From an energy conservation point of view, heat recovery from the exhaust air is therefore useful for reducing the outdoor air conditioning load for a clean room. In the present work, an energy-efficient outdoor air conditioning system was proposed to reduce the outdoor air conditioning load by utilizing an air washer to recover heat from the exhaust air. The proposed outdoor air conditioning system consisted mainly of a preheating coil, an air washer, two stage cooling coils, a reheating coil, a humidifier and two heat recovery cooling coils inserted into the air washer and connected to a wet scrubber. It was shown from the lab-scale experiment with outdoor air flow of $1,000\;m^3/h$ that the proposed system was more energy-efficient for the summer and winter operations than an outdoor air conditioning system with a simple air washer.

소형 풍력발전 시스템을 위한 CRIO 기반의 실시간 제어 시스템 설계 및 다양한 형태의 MPPT 알고리즘 성능 비교 분석 (Design of CRIO-based real-time controller for small-sized wind turbine generating system and comparative study on performance of various MPPT algorithms)

  • 김수진;김병문;김성호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.55-61
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    • 2011
  • 10KW 이하의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나, 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구/개발이 이루어지고 있다. 소형 풍력 발전기는 낮은가격, 고신뢰도 및 고성능이 중요시되기 때문에 최대 전력을 추종하기 위한 다양한 기법이 요구된다. 일반적으로 제어기의 출력은 DC 부하에 전원을 공급하기 때문에 48V 배터리에 연결되어 동작된다. 본 논문에서는 소형 풍력 발전 시스템을 위한 FPGA 기반 MPPT 제어기를 제안하고자하며, 제안된 시스템에서의 다양한 MPPT 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 NI 사에서 제작된 Compact-RIO 컨트롤러를 사용하였다.

전력시장운영시스템 시뮬레이터 설계 (Design of MOS(Market Operation System) Simulator)

  • 이강재;이건웅;황경식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.347-348
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    • 2007
  • 전력산업에 당초 도입 예정되었던 도매경쟁시장을 운영지원하기 위하여 전력거래소는 지난 2002년 도매경쟁 전력시장 운영시스템(Two Way Bidding Pool Market Operation System; TWBP MOS, 이하 전력시장운영시스템)을 구축하였다. 그러나 이후 배전분할 잠정 중단정책에 따라 구축 완료된 시스템은 실 업무에 적용해보지도 못한 채 폐기될 수도 있는 상황이 발생하였다. 하지만 전력거래소는 배전분할 잠정 중단에 따른 발전 경쟁시장(CBP; Cost-Based Pool) 장기화에 대비, 운영상의 효율성을 개선하고 기 개발된 전력시장운영시스템을 활용하여 급전체계를 개선하는데 성공하였다. 실시간 급전 운영을 위해 기존 EMS에 전력시장운영시스템을 연계하여 전력시장운영시스템의 5분 단위 수요 예측량을 기반으로 송전망 제약과 예비력 요구량 등을 고려한 발전기별 경제부하 배분량 및 예비력 배분량을 결정하고, 추가적으로 EMS에서 수요예측 오차 및 주파수 보정량을 실시간으로 계산하여 발전기별로 배분하도록 함으로써, 1일 전 시행하던 급전계획을 취득 자료를 기반으로 5분 단위로 실시간 계산할 수 있도록 급전 개선하였다. 이를 통해 실시간으로 에너지와 예비력을 동시에 최적화함으로써 전력시장 및 전력계통 운영을 한층 선진화 할 수 있는 계기를 마련하였으며 또한 저비용 발전기 사용을 극대화함으로 발전비용의 절감에도 기여하는 효과를 가져왔다. 이러한 긍정적인 효과에도 불구하고, 전력시장윤영 시스템은 구축된 모든 설비 및 프로그램을 당초 목적에 맞게 활용하지 못한다는 이유 등으로 시스템의 최적화 및 성능 개선에 대한 투자가 망설여지는 현실이다. 특히 온라인 실시간 시스템과 별도로 전력시장운영을 모의 할 수 있는 시뮬레이터가 구축되지 않아 시장의 흐름을 사전 예측하거나 시스템 오류 등을 재현하여 재발 대책 등을 마련하기가 매우 어려운 실정이다. 이에 본 논문에서는 그동안 쌓아온 전력거래소의 전력시장운영시스템 운영관리에 대한 다양한 경험을 바탕으로 구축비용을 획기적으로 절감할 수 있는 전력시장운영시스템 시뮬레이터의 구축방안을 제시하고자 한다.

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단위 인버터 병렬운전에 의한 발전소 해수펌크 적용 (Studies on the Application of Unit-inverter Parallel Operation to Sea-water Lift Pump in Power Plant)

  • 김수열;류홍우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-7
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    • 1998
  • 발전설비의 대형화로 인하여 전력절감 문제가 크게 대두되었고, 팬이나 펌프를 부하 변화에 따라 속도제어하므로써 전기 에너지를 절약 할 수 있다. 1MVA급 단위 인버터 2대를 병렬 운전하여 대용량 2MVA GTO 인버터를 구현하였으며, 단위 인버터의 병렬 운전은 2대의 출력변압기 2차측 결선을 직렬 연결하여 구현하였다. 개발된 시스템은 제어반, 정류기반, 2대의 인버터반으로 구성되어 있으며, 이 시스템은 한국전력공사 성인천복합화력발전처 해수펌프 구동 유도전동기(6.6KV 1500KW)에 적용되어 전력절감에 기여하고 있다. 또 단위 인버터가 상호 180$^{\circ}$위상차를 갖도록 병렬 운전하므로써 고조파 성분을 저감시키면서 대용량을 구현하였다.

세계(世界) Critical materials 관리(管理)를 위한 전략(戰略) (Strategy of Critical Materials Management in the World)

  • 김유정
    • 자원리싸이클링
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    • 제22권5호
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    • pp.3-12
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    • 2013
  • 수요확대가 전망되고 공급구조가 경직된 금속자원은 각국의 산업구조 및 자원확보 역량에 따라 리스크 관리가 필요하다. 이를 위해 금속자원의 위기성 평가가 다양화되고 있는데, 주로 희토류 등 희유금속이 위기물질 혹은 중요물질(Critical materials, Critical metal, Critical raw materials)로 선정되고 있다. 본 연구에서는 기술변화 및 수급불균형 등을 고려한 위기물질 선정체제 및 관리현황에 대해 살펴보고자 한다. 유럽, 미국 등은 신재생에너지 보급 확대에 따른 원재료 리스크를 평가하고 있으며, 일본은 자국 내 성장동력산업을 중심으로 핵심 원재료를 파악하고 있다. 영국은 자원채굴에 따른 환경부하를 고려하여 광종별 위기성을 평가하였다. 그리고 이러한 위기물질들의 가격시그널의 미약성, 비탄력적 공급구조, 기술변화에 민감한 수요변동성 등의 특징을 분석하였다.

스마트그리드를 통한 전기자동차의 전력망 영향 관리 효과 (Analysis of the Impact of Smart Grids on Managing EVs' Electrical Loads)

  • 박찬국;최도영;김현제
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권11호
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    • pp.767-774
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    • 2013
  • 전기자동차 보급이 확대됨과 동시에 충전이 특정 시간대에 몰리거나 전력수요가 높은 시간대에 늘어나면 전력수급 균형이 불안해질 수 있다. 따라서 전기자동차 충전으로 인한 전력수요가 증가함과 동시에, 전기자동차의 전력수요를 분산시키고, 전기자동차 배터리의 여분의 전기를 활용할 수 있는 스마트그리드 구축이 중요해진다. 아직 국내에서 스마트그리드가 전기자동차의 전력망 영향 관리에 어느 정도 영향을 미치는지에 대해서는 정량적 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구는 스마트그리드를 통한 전기자동차의 전력망 영향 관리 효과를 정량적으로 분석하고 정책적 시사점을 제시하였다. 결과적으로 스마트그리드는 전기자동차의 전력망 영향을 효과적으로 관리할 수 있었다. 전력시장 구조와 규제 프레임워크는 스마트그리드 기술의 실증과 상용화 촉진을 뒷받침할 수 있어야 할 것이다.

직류급전시스템의 회생 전력 활용을 위한 인버터 시험설비 개발 및 성능시험 (Development and Test of Inverter for Regenerative Power of DC Traction Power Supply System)

  • 김주락;한문섭;김용기;김정훈
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.254-259
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    • 2009
  • 국내 도시철도시스템에서 채용한 직류급전시스템에서 다이오드 정류시스템을 사용하여 역방향 조류가 불가능하다. 이에 따라 전동차의 감속 또는 제동시에 발생하는 회생 전력을 재활용하지 못하고 열에너지로 소비하게 된다. 잉여 회생 전력의 재활용은 에너지 이용의 극대화, 전동차의 제동 성능 향상 및 분진 감소 등의 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있으며, 정류기와 역병렬로 인버터를 설치하여 타 계통으로 전달하거나 저장하는 형태로 가능하다. 본 논문에서는 발생한 잉여 회생 전력을 교류 전력으로 변환하여 고압배전계통이나 한전 계통으로 역송전이 기능한 회생용 인버터의 시험 설비 개발 및 성능시험에 대하여 제안하였다. 회생용 인버터 개발 후 개발품의 성능 시험을 위하여 직류급전시스템을 모의할 수 있는 교/직류 전원 설비 및 부하설비를 이용하여 회생용 인버터의 고유 성능을 시험 및 분석하였다.