에너지원의 대부분을 수입하고 있는 우리나라는 현재 에너지원의 수입비용 상승에 따라 기업의 에너지비용 또한 급상승하고 있는 상황이다. 이러한 에너지 비용의 급상승은 기업의 생산원가상승의 주요 원인이 되며 이는 지금 기업 경쟁력의 약화를 초래하고 있다. 이러한 상황에서 에너지 절감을 통한 생산원가의 절감은 곧 기업의 성패와도 직결되어 있다고 해도 과언이 아니다. 그렇다면 기업 입장에서 에너지 절감을 위해 할 수 있는 최선의 방법은 무엇인가? 바로 ESCO를 활용하여 기술적, 경제적 부담없이 에너지절약시설을 설치하는 것이다.
국내 유일의 이산화티타늄(TiO₂) 생산업체인 코스모화학(주)이 울산 온산사업장에 최근 농축시스템 TVR을 도입, 연간 14억원의 스팀비용을 절감할 것으로 보인다. 고유가와 저가 중국산 공세에 대응하기 위한 에너지비용 절감차원에서 도입한 TVR시스템은 스팀 사용량의 50%를 절감하고도 품질수준을 한 단계 업그레이드 한 것으로 평가받고 있다.
농기계와 시설원예 보급 확대 등으로 인하여 농업부문 에너지 이용량이 증가함에 따라 난방비 등 투입비용의 증가 및 온실가스 배출 등 여러 가지 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 시설원예 농업부문 에너지 이용실태를 개략적으로 살펴보고, 면세유, 농사용 전기의 변화 형태를 살펴보았으며, 농업용 신재생에너지 및 에너지 절감시설의 보급현황을 검토하였다. 마지막으로 신재생에너지 및 에너지 절감시설의 보급면적을 조사하고, 신재생에너지와 에너지 절감시설의 에너지 절감비율을 적용하여, 농업부문 신재생에너지 및 에너지 절감시설 보급에 따른 난방비 절감효과, 생산성 증대효과, 정부재정지출절감효과, 온실가스 절감효과, 그리고 석유류 대체효과를 살펴보았다. 주요 분석결과(파프리카)는 다음과 같다. 첫째, 단위면적당 재정지출 절감효과는 열회수환기장치가 300,863원/10a으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 국제유가가 상승할수록 신재생에너지 및 에너지 절감시설 보급에 따른 재정지출 절감효과도 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 온실가스 감축에 따른 경제적 총 편익을 계산한 결과 다겹보온커튼이 608.1억 원으로 가장 높게 나타났다. 셋째, 농업부문 신재생에너지 및 에너지 절감시설의 보급은 경유 등 에너지 투입비용을 감소시킴으로써 경영비 절감효과를 가져오는데 열회수환기장치는 3,593천 원/10a의 난방비 등 경영비 절감 효과가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 농업부문 신재생에너지 및 에너지 절감시설은 투입비용 절감효과뿐만 아니라 생산성 증대효과도 있다. 지열히트펌프의 경우 9,539kg/10a의 파프리타 생산량 증대효과가 있는 것으로 나타났다. 다섯째, 농업부문 신재생에너지 및 에너지 절감시설의 보급은 경유 등 석유류 투입을 대체하는 효과가 있으며 열회수환기장치는 1,806리터/10a의 석유류 대체효과가 있는 것으로 나타났다.
기업의 건물 및 설비에 대한 에너지 절감의 방법을 9단계로 제시하였다. 인류에게 직면한 에너지 절감의 문제는 지혜로운 사람이나 조직에게는 새로운 기회를 제시할 것이다. 에너지 절감의 방안 사무실이나 가정 등 모든 곳에서 실시할 수 있다. 낭비적인 에너지 사용을 파악하여 줄여나가게 되면 에너지 원가뿐만 아니라 경쟁력 있는 원가를 확보하게 되어 이익향상에도 바로 연결될 것이다.
이경희 과장은 ''용산민자역사'' 공사에서 에너지절감 설비를 책임지고 수행한 장본인이다. 그가 올해 에너지절약 유공자의 한 사람으로 지난 11월 12일 에너지절약촉진대회에서 산자부 장관상을 받은 것도 이러한 공로를 인정하고 땀방울을 격려하기 위해 그의 동료들이 적극 추천했기 때문이다. 그가 수행한 설비는 빙축열냉방시스템과 고효율 공조장비. 빙축열은 터보냉동기에 비해 연간 4억원의 절감효과를 가지고 있으며 고효율 공조장비는 연간 2억정도의 에너지세이빙효과를 가지고 있다.
본 논문은 PSO 알고리즘을 이용하여 물 재이용 펌프 시스템의 에너지비용을 최소화 할 수 있는 방법을 제안한다. 1시간 단위의 시간대에서 펌프제어를 위해 계시별 요금제를 기반으로 하여 최적화 구간을 설정하고 PSO알고리즘을 이용하여 에너지 비용을 절감할 수 있도록 펌프동작을 제어한다. 물 재이용 펌프시스템에서 고정된 유량을 출력하는 펌프와 입력전력을 가변할 수 있는 펌프에 대해 TOU 기반에서 에너지 비용을 최대로 줄일 수 있도록 시스템을 동작시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안한 에너지 비용 절감 방법이 기존 수위기반의 제어방법보다 비용을 절감할 수 있음을 확인할 수 있다.
최근 유가의 고공행진 때문에 한국은 해외 에너지 자원개발뿐만 아니라 에너지 소비를 줄이기 위한 국가적 정책으로 기존 설비의 에너지 효율을 증가시키는 방안을 모색하는 것이 필요한 시점이다. 따라서 본 연구는 이런 국가적 사안에 부합하고자 인천생산기지 고압 LNG 배관망에 대하여 수정유량방정식을 사용한 Newton Method로 접근하였고, 유창조절밸브(FCV)에 의해 지배적인 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고압펌프는 유량조절밸브 50%의 개도율에서 최고효율을 보여 주었고, 고압배관망 내에서 배관저항곡선은 LNG 헤드가 1,500m 이상이 되어야만 토출이 가능한 것을 보였다. 고압펌프의 운전점으로부터 운전비용을 산출하였고, 최고 효율시 운전비용과 비교하여 운전비용을 절감할 수 있는 금액을 산출하였다. 특히 일간 시간대별 운전비용 절감액뿐만 아니라 연간 일별 운전비용 절감액을 산출하였으며, 그 결과 고압배관망은 연간 138백만원을 절감할 수 있다. 이것은 연간 고압펌프 1기당 9,823천원을 절감할 수 있다는 것을 의미한다. 결론적으로 본 연구는 복잡한 고압 LNG 배관망에서 고압펌프의 운전특성과 운전비용 절감효과를 확인할 수 있었다. 또한 이것은 미시적으로 생산기지의 효율적 미래운영에 대한 기여와 더불어 거시적으로 국가 에너지 경쟁력 제고에 기여할 수 있을 것이다.
6시그마''를 도입, 추진해온 LG전자 정보통신 구미사업장은 에너지절감활동 역시 ''6시그마 Tool''에 따라 진행된다. 6시그마는 생산활동에 있어서 1백만개의 제품이나 서비스 가운데 단 3.4개의 불량만을 허용하는 전사적 경영혁신 활동이다. 현재 품질경영 운동의 주류인 ''1백PPM(parts per million)''이 1백만개중 1백개의 불량을 허용하고 있으니 얼마나 높은 수준인지 알 수 있다. ''완벽 경영''에 도전하는 경영혁신활동인 셈이다. 이곳에서 지난 5월부터 약 4개월에 걸쳐 실시한 ESCO 조명교체사업은 에너지절감과 동시에 개체비용에 따른 경제적인 부담을 덜어줌으로써 매우 효과적인 6시그마 활동으로 주목받고 있다.
본 논문은 기지국 공유가 가능한 셀룰러 네트워크에서 에너지 효율화를 위한 기지국 운영 방안에 관한 것이다. 기지국 운영에 따른 에너지 사용 비용과 기지국 공유에 따라 나타나는 서비스 사업자 간의 트래픽 교환을 함께 고려하기 위하여 에너지와 트래픽에 대한 비용 모델을 수립하여 에너지 비용 최소화에 관한 최적화 문제로 나타낸다. 최적해를 구하기 위하여 게임 이론을 기반으로 정보교환을 기반으로 각각의 서비스 사업자가 독립적으로 기지국을 운영할 수 있는 방안을 제시한다. 또한 제안된 방안이 항상 유일한 Nash equilibrium을 가지며 최적화 문제의 해가 됨을 보인다. 모의실험을 통하여 제안된 기지국 운영방안이 에너지 비용 절감을 이룰 수 있음을 보이고, 다양한 파라미터와 에너지 비용 절감 간의 상관관계를 논의한다.
환경 및 에너지 자원의 보호 일환으로 세계 각국에서 도입이 적극 검토되는 AMI는 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 서비스로, 소비자에게 실시간으로 에너지 사용량 정보가 제공되어 소비자 스스로 혹은 자동화된 기기 제어를 통해 에너지 사용을 제어함으로써 가정 및 기업의 에너지 비용을 절감할 수 있다. 또한 유틸리티 회사들 역시 검침 및 유지관리 비용의 절감뿐만 아니라 요구 응답과 에너지 부하 제어를 통해 피크 때의 최대 출력을 줄임으로써 에너지 생산 비용 혹은 추가적인 인프라 확장을 방지하는 효과를 기대할 수 있다. AMI 시스템 구축에 유용한 것으로 평가되는 USN 기술과 전력 기술을 융합한 USN 기반 AMI 서비스는 국내 에너지 효율 향상과 세계 AMI 시장 선점을 위해 연구개발이 필요하다. 본 고에서는 AMI 서비스 시장전망과 기술동향, 국내외 시범사업과 적용사례를 살펴본다. 마지막으로 AMI 제공을 위한 주요 기술들을 비교 분석하고, USN 기반 AMI의 국내적용에 대한 기회 및 위험을 살펴보기로 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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