• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.432-436
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• 2007

본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계 과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황 자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건점은 형상설계를 위한 입력값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연평균발생에너지를 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

• New & Renewable Energy
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• v.3 no.3
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• pp.63-71
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• 2007

본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건 설계점은 형상설계를 위한 입력 값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연간에너지생산량을 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.334-334
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• 2010

반도체 소자 제조 공정에 사용되는 공정 펌프는 전체 소요되는 에너지(소비전력)에 52%를 소비하고 있다. 이러한 이유 때문에 반도체 fab 내에서 에너지 절감을 논의할 때 항상 공정용 진공 펌프가 1 순위에 오를 수밖에 없는 것이다. 반도체 공정용 진공 펌프는 사용되어지는 공정에 따라 유지되는 진공도가 달라지고 이에 따라 소비전력과 투입되는 utility의 양이 바뀌게 되어 진공도와 공정에 따른 에너지 소비의 pattern이 다르다. 한국표준과학연구원 진공센터에서는 각 공정 대응용 펌프의 종류에 따라 배기속도, 도달진공도, 소비전력, 진동, 소음 등 기본 펌프 성능 평가, light gas인 helium에 대응하는 기본 성능평가를 실시하고 있다. 또한 부가적으로 soft/medium 공정용의 경우 저전력 mode의 소비전력의 진공도에 따르는 측정변수의 pattern을 측정/분석하고 있으며, harsh 공정용의 경우 50~300 slm의 유량 주입에 따른 내구성 특성을 monitoring하고 있다. 드라이펌프의 기본적인 평가 성능과 각 회사의 SPM (single pump monitoring system) 측정 변수인 온도, 배기구 압력 변화 등의 자체 진단 인자를 포함하여 반도체 공정에서 드라이 펌프의 운용에 필요한 냉각수, $N_2$, 등과 같은 utility의 사용량 및 온도변화 등을 측정하여 드라이 펌프의 에너지 소비 pattern을 분석하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.8
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• pp.3735-3740
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• 2012

In this paper, the performance of power generation for the energy harvesting block with a combination of piezoelectric technology and electromagnetic technology among various energy harvesting technologies was investigated. The goal of this study is to evaluate on the applicability of our developed energy harvesting block into the field of urban & housing. First, we carried out a finite element vibration analysis and evaluated the performance of power generation for the multi-layer energy harvester at laboratory scale. Second, we described the features of our developed prototype module that includes amplification technologies to improve power density per module and evaluated the performance of power generation for the energy harvesting block in a variety of ways. Finally, we suggested the direction for the improvement of the energy harvesting block module.

• 월간 기계설비
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• s.233
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• pp.44-46
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• 2009

국토해양부는 지난 10월 5일 이명박 대통령 주재로 열린 녹색성장위원회 회의에서 '녹색도시 건축물 활성화 방안'을 보고했다. 이 방안은 온실가스 감축과 저탄소 녹색성장을 구현하기 위해 건축물의 에너지를 획기적으로 감축하는 내용의 장기 마스터플랜이다. 녹색건축물 활성화 전략은 에너지소비총량제 등 신축건물 대책과 에너지소비증명서 등 기존 건축물 대책으로 나뉜다. 정부는 건축물의 에너지성능을 단계적으로 강화하여, 2025년부터는 모든 신축 건축물에 대하여 제로에너지 건축물(외부에서 유입되는 에너지가 제로인 건축물)을 의무화할 계획이다.

• Information and Communications Magazine
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• v.29 no.12
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• pp.49-54
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• 2012

본 고에서는 최근 전세계적으로 주목 받고 있는 에너지 절감 기술 분야 중 네트워크 레벨에서의 에너지 절감을 위한 핵심 기 술인 에너지 절감 라우팅 기술의 연구 동향에 대해 소개한다. 이를 위해 먼저 망에서의 에너지 소비 최소화 문제 (EMN problem) 를 정의하고, 이를 해결하기 위한 에너지 절감형 라우팅 기술에 대해 조사 분석한다. 그후, NS-2 시뮬레이션을 통해 에너지 절감 라우팅 기술간의 에너지 절감 측면의 성능을 비교 분석한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.22-29
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• 2019

A heat pump system using wasted heat from thermal effluent to supply the heating energy can reduce energy consumption and emissions of greenhouse gases by greenhouse facilities nearby. The Jeju National University consortium constructed a heat pump system using the thermal effluent from the Jeju thermal power plant of KOMIPO to provide with cool or hot water to greenhouse facilities located 3 km from the power station. In this paper, the system configuration of the heat pump system was summarized, and the results of operations for demonstration of a heating performance carried out during the winter season in 2018 were investigated. The preoperational tests proved that the water temperature drop through the pipeline transporting extracted heat was less than $2^{\circ}C$. The COP (coefficient of performance) of the heat pump was higher than 4.0, and hot water with the maximum temperature of $50^{\circ}C$ could be supplied to greenhouse facilities by utilizing wasted heat from thermal effluent.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.31 no.4
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• pp.41-49
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• 2023

This study examined the effect of input substrate concentration on hydrogen production of microbial electrolysis cells. To compare the performance of MEC according to the input substrate concentration, six laboratory-scale MEC reactors were operated by sequentially increasing the input substrate concentration from 2 g/L of sodium acetate, to 4 g/L, and 6 g/L. The current density, hydrogen production, and SCOD removal rate were analyzed, and energy efficiency and cathodic hydrogen recovery were calculated to compare the performance of MEC. The maximum volumetric current density was obtained at 4 g/L condition (76.3 A/m³) and it decreased to 19.0 A/m³, when the input concentration was increased to 6 g/L, which was a 75% decrease compared to the 4 g/L input condition. Maximum hydrogen production was obtained also at 4 g/L condition (47.3 ± 16.8 mL), but maximum hydrogen yield was obtained at 2 g/L input condition (1.1 L H₂/g COD_in). Energy efficiencies were also highest in 2 g/L condition; the lowest result was observed at 6 g/L condition. Maximum electrical energy efficiency was 76.4%, and the maximum overall energy efficiency was 39.7% at 2 g/L condition. However, when the substrate concentration increased to 6 g/L, the performance was drastically decreased. Cathodic hydrogen recovery also showed a similar tendency with energy efficiency, with the lowest concentration condition showing the best performance. It can be concluded that operating at low input substrate concentration might be better when considering not only hydrogen yield but also energy efficiency.

• Journal of Energy Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.107-115
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• 2008

The numerical analysis of energy and material balance, and plant performance has been carried out when applying the heavy residual oil instead of heavy oil to the existing heavy oil power station. The performance analysis model has been constructed for A heavy oil power station in Korea, and the modeling results were compared with the design data in order to ensure the validity of the model, and further compared with the plant operation data. With the heavy residual oil, the simulation gave 315 MW in power output, which is higher than that of the heavy oil combustion, but the plant efficiency turned out to be lower. The sensitivity analysis of heat rate for the changes in cooling water and ambient temperature, flue gas recirculation and power output has provided valuable information for the optimal operation of the power station.