• 제목/요약/키워드: 에너지시스템분석

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혁신 시스템 관점에서의 바이오에너지기술 개발과 확산 (The Development and Diffusion of Bioenergy Technologies in the Systems Perspective)

  • 정미애
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.137.2-137.2
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    • 2011
  • 본 연구는 바이오에너지 분야의 성장을 혁신 시스템 관점에서 이해할 필요성을 논하고, 시스템 관점에서의 이론적 분석 틀을 제공하고자 한다. 신재생에너지 보급에 의한 지역 및 국가 에너지 시스템 전환을 기술 혁신의 과정으로 이해할 때 혁신 시스템 관점은 기술 개발로부터 선별 및 확산에 이르기까지 관계되는 다양한 주체와 이들 간의 네트워크, 제도 관계를 통합적으로 바라보도록 한다. 특히 혁신 시스템에 대한 동학적 접근은 시스템의 변화에 초점을 맞추어 변화의 동인을 파악하는데 '시스템 기능'이라는 개념을 사용하면 복잡한 바이오에너지 성장 과정에 대한 시기별 접근과 기술 사례별 비교 분석이 용이해진다. 본 연구는 혁신 시스템 관점과 관련된 다양한 개념 정리 및 바이오에너지 분야의 성장에 대한 기존 시스템 관점의 연구들을 검토하여 바이오에너지분야의 성공 및 실패 요인을 도출하고 우리나라 바이오에너지 분야에 적합한 시스템 분석틀을 제시한다.

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넥서스 관점에서 국내 도시별 상수시스템 물-에너지 관계 분석 (Analysis on Water-Energy Relationship of Drinking Water System in Nexus Perspective in Kore)

  • 최서형;김동균;송영석;신봉우;신은허
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.80-80
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    • 2023
  • 인구증가와 경제발전은 도시화를 촉진시키며 도시에서 물과 에너지 사용량을 급격히 증가시켰다. 도시 물순환 시스템에서 용수를 공급하기 위해 에너지가 사용되고 에너지 발전을 위해 물이 필요하듯이, 물과 에너지는 긴밀한 연결 관계를 가지고 있다. 도시에서 이러한 자원을 효율적으로 관리하기 위해서는 물과 에너지 사이에 존재하는 복잡한 관계를 고려하여 분석할 필요가 있으나 기존의 도시 물관리는 부문별로 독립된 접근방식에 의존하기 때문에 이를 설명하기는 어려웠다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 부문 간 존재하는 복잡한 관계를 반영하고, 상호연관성 및 영향 효과에 대해 분석 가능한 통합적 접근방식인 넥서스 접근법이 점차적으로 활용되고 있다. 본 연구에서는 넥서스 관점에서 국내 광역지자체별 상수시스템의 물-에너지 관계를 분석하고, 이를 바탕으로 도시 물관리 전략 및 실행계획을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 넥서스 관점에서 상수시스템의 물-에너지 이용을 분석하기 위해 2011년부터 2020년까지 10년간의 자료를 활용하여 광역자자체별 넥서스 프로파일링을 수행하였다. 분석 범위 설정, 자료 처리, 기본 경향 분석, 영향 요인 도출, 스냅샷 및 궤적 분석, 원인 도출의 절차로 진행되는 프로파일링을 통해 상수시스템에서 물 사용량과 에너지 사용량의 현황과 거동을 파악할 수 있었다. 인구변화, Lpcd(litres per capita per day) 변화, 원수 수입량 변동과 같은 외부 영향(부산, 대구, 인천, 울산, 세종), 시스템 개선 등을 통한 도시여건 개선(광주), 입력자료의 오류 또는 부정확성(대전, 울산, 제주)과 같은 도시별 물-에너지 사용량 변화에 대한 주요 원인을 도출할 수 있었다. 그리고 이를 바탕으로 각 광역지자체별 향후 추세 및 개선방안을 제시하였다. 본 연구에서는 넥서스 관점에서 국내 통계자료를 활용하여 광역지자체별 상수시스템의 물-에너지 관계를 분석하여 국내 도시 상수시스템 내 물과 에너지 사용에 대한 과학적 근거를 제공하였다. 이를 통해 향후 각각의 도시 여건에 맞는 실제 정책 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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저용량 발전 및 에너지 저장 시스템 시뮬레이션 모델 개발 및 분석 (Development and analysis of a low capacity energy storage system simulation model)

  • 이주영;이재석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.224-225
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    • 2019
  • 본 논문은 에너지 절약을 위한 특정 상업용 에너지 저용량 에너지저장시스템 모델 개발 및 연구를 수행하였다. 저용량 에너지저장시스템은 피트니스센터의 스피닝 기계에의 적용을 목적으로 하고 있으며 제안하는 시스템은 BLDC모터, Rectifier, DC-DC Coverter, Controller, Battery 로 구성되어 있다. 본 논문에서는 각 구성요소간의 직병렬 연결을 통하여 저용량 에너지저장시스템의 효율적인 운영방안을 제시한다. 제안하는 저용량 에너지저장시스템은 시뮬레이션을 통하여 모델링 및 결과 분석을 진행하였다.

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도서지역 신.재생복합 전력시스템 보급의 경제성 분석 - 3개 도서지역 분석결과 (An Economic Analysis of Renewable Energy Hybrid Systems in the Off-Grid Islands)

  • 장하나;김수덕
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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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.

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빅데이터 기반 대용량 시계열 에너지 데이터 처리 시스템 (Time-series big data analytics software on IoT streaming data)

  • 강정훈;유준재
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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    • pp.52-53
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    • 2018
  • 본 논문은 에너지 빅데이터를 분석하기 위해 대용량의 시계열 데이터를 처리하는 시스템의 설계, 구축 방법을 제시한다. 이미 사용 중인 건물이나 공장의 에너지 효율화를 위해서 정부는 효율자원 시장 지원 사업을 수행하고 있다, 에너지 소비 설비에 따라 고효율 자원으로 변경 설치하는 데 필요한 자금의 일부를 지원하고 있다. 정부지원으로 고효율 설비로 변경함에 따라 실증 사이트에서는 측정 데이터를 수집하여, 효율화 정도를 파악하기 위한 에너지 데이터 분석 시스템을 구축하여 운영하였다. 해당 측정 정보는 IoT 전력량계를 통해 수집되며, 수집된 데이터는 클라우드 시스템에서 다양한 머신러닝 알고리즘에 적용되어, 에너지 소비 효율 평가에 필요한 성능 지표를 연산한다. 구현된 진단 시스템은 기축 건물의 에너지 효율향상 상황을 분석하는데 기여할 수 있다. 빅데이터 기반의 에너지 분석 기능을 사용하여 에너지 고효율 장비의 운영시간, 부하율 등의 효율성과 성능통계를 연산할 수 있다.

지속가능 에너지 시스템 연구에 대한 고찰 (A review of Scenarios and Models on Sustainable Energy System)

  • 이상훈;박년배;전의찬
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.135.1-135.1
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    • 2011
  • 세계 각국에선 에너지 고갈, 에너지 공급 불안정성 심화, 기후변화 심화 등 에너지 위기에 직면하여 에너지 모형에 기초한 다양한 지속가능한 에너지 시스템 연구가 추진되었다. 최근 일본의 원전사고는 장기 에너지믹스에서 원자력을 주요 에너지원으로 고려해 온 각국의 에너지 정책에 영향을 미치면서 세계적으로 지속가능한 에너지 시스템 구축에 대한 논의와 모색을 더욱 촉발하고 있다. 이 논문에선 독일, 영국, 일본, 미국, 덴마크, 한국 등 세계 각국에서 정부나 민간 연구자들이 발표했던 지속가능 에너지 시스템 정책과 시나리오를 에너지 모형을 중심으로 분석하고자 한다. 이 분석은 향후 국내 지속가능 에너지 시스템 연구의 방향과 방법론 설정에 활용될 수 있다.

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HOMER를 이용한 신재생복합전력시스템의 경제성 분석 - Off-grid 도서지역을 중심으로 - (An Economic feasibility Analysis for New and Renewable Hybrid Energy System by using HOMER)

  • 백민호;조슬기;김수덕
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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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.

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빌딩 에너지 예측 시스템 개발 (Development of Building Energy Prediction System)

  • 이현주;한만집
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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    • pp.225-226
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    • 2014
  • 본 연구에서는 회귀분석을 통해 오피스 건물의 에너지 사용량을 예측하는 시스템을 개발하고 이를 실증하는 실험적 연구를 수행하였다. 회귀분석의 파라미터로는 외기온도, 에너지 사용량 등이 사용되었으며 예측 정확도 향상을 위해 파라미터를 확장해서 실험하였다. 에너지 사용량 예측에 대한 검증을 위해서 실시간 데이터 수집과 분석을 위한 시스템을 개발하였으며, 해당 시스템을 이용해 수원 소재 오피스 건물에서 실증한 결과에 따르면 겨울철 에너지 사용량에 대한 예측 오차율이 10% 미만으로 나타났다.

에너지 관리 시스템의 기능 요구사항 분석 (Functional Requirements Analysis of Energy Management System)

  • 한관희;황보람
    • 디지털융복합연구
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    • 제9권6호
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    • pp.27-37
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    • 2011
  • 본 연구에서는 에너지 관리 시스템의 기능 요건을 정립하기 위한 하향식 기능 분석 절차를 제안하고 바람직한 기능 요구사항들을 도출하였다. 하향식 기능 분석을 위해 벤치마킹 대상인 에너지관리 시스템 제품들이 제공하는 공통된 기능들을 추출하고 이들을 기능 그룹 단위로 집합하여 7개의 서브시스템으로 분화하고 각 서브시스템 내에서 제공해야 할 기능들을 분류하여 비교용 템플리트를 만들었다. 벤치마킹은 이 비교용 템플리트에 의거하여 각 상용 제품에서 제공하는 기능들을 분류하여 기능 제공 유무를 기입하는 방법으로 수행되었다. 벤치마킹의 결과로 에너지 관리 시스템이 갖추어야 할 바람직한 기능들을 추출하여 이를 상세하게 설명하였다. 이 연구의 결과는 에너지관리 시스템을 개발하거나 도입하려는 관련자들에게 에너지 관리 시스템이 갖추어야 할 필요 기능에 관한 유용한 정보를 제공한다.

도시 여건, 외부 영향 및 운영관리 효율이 넥서스 관점에서 도시 물순환 시스템에 미치는 영향 (The effect of urban conditions, external influences, and O&M efficiency on urban water system from the perspective of water-energy nexus)

  • 최서형;신봉우;신은허
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.31-31
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    • 2022
  • 기후변화, 물 부족, 인구 증가와 도시화로 인한 물 수요 증가, 수질 악화, 노후화된 인프라와 같은 세계적인 물문제의 증가로 인해, 도시 물순환 시스템 관리는 더 큰 어려움을 겪고 있다. 취수, 도·송수, 정수처리, 배·급수, 용수 사용, 하수 집수, 하수 처리, 재이용 및 배출 과정을 포함하는 도시 물순환 시스템의 과정은 매우 에너지 집약적인 활동이며, 이와 같은 에너지 소비는 탄소 배출과 양의 직접적인 상관관계가 있다. 따라서 자원 관리 및 데이터 관리를 최적화하기 위해 넥서스 관점의 접근법이 도시 물순환 시스템에 점차적으로 도입되고 있는 추세이다. 도시 물순환 시스템 넥서스에서는 일반적으로 에너지 인텐시티로 표현되는 물을 위한 에너지를 이해하는 것이 중요하다. 에너지 인텐시티의 차이는 기후(연평균 강수량, 단기 기후 변동성, 기후패턴 등), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치 등), 시스템 특성(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로 연장 등) 및 운영관리 효율(수압, 누수율, 에너지 효율 등)과 밀접한 관계가 있다. 그리고 도시 물순환 시스템에서 에너지 관리를 증진시킨 방안은 유지관리 효율 개선(물·에너지 관리전략, 물손실 관리, 수요 관리 및 수요 대응 등), 신기술 도입, 그리고 에너지 회수로 나누어진다. 본 연구에서는 기존 문헌의 자료를 분석하여 도시 물순환 시스템의 각 공정별 에너지 인텐시티를 분석하였으며, 시스템 다이나믹스를 적용하여 다양한 도시 여건(인구, lpcd, 누수율, 취수원, 에너지 인텐시티)에서 외부영향(기후변화, 도시화)과 운영효율 변동(운영효율 향상, 신시술 도입)에 따른 도시 물순환 시스템 내 자원 사용 및 이동을 분석하였다. 에너지 인텐시티는 전체 도시 물순환 시스템, 상수 시스템, 하수시스템에서 각각 2.334 kWh/m3, 1.029 kWh/m3, 1.024 kWh/m3를 나타내었으며, 용수사용, 담수화, 재이용 과정에서는 매우 높은 값이 나타났다. 에너지 인틴시티의 값은 외부 영향에 크게 좌우되는 것으로 분석되었으며, 운영효율의 변동에 따라서 물 및 에너지 사용량은 변화하였지만 에너지 인텐시티의 변동은 크지 않았다. 이에 따라 도시 물순환 시스템을 넥서스 관점에서 관리하기 위해서는 에너지 인텐시티 이외에 물 및 에너지 사용량, 유수수량 관점 에너지 인텐시티, 사용수량 관점 에너지 인텐시티를 종합적으로 고려하는 것이 필요하다.

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