• Journal of Energy Engineering
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• v.7 no.2
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• pp.223-230
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• 1998

Energy consumption statistics have been surveyed for 50 large commercial buildings with high energy consumption records in Seoul City. The buildings were classified into three different groups for data analysis: hospitals, hotels, and department stores/office buildings. The analysis was focused on identifying installed boiler and refrigerator data, energy consumption rates, and energy load distribution throughout the year. Refrigerating electricity was confirmed again to affect most on the formation of the summer electricity load peak as expected. Replacing the refrigerator electricity peak in the summer with co-generation in large commercial buildings. However, overall heat load distribution in a single building is still considered not large enough for economically feasible co-generation and thus joint co-generation for multiple neighboring buildings are preferred and the Electric Power Law and LNG pricing policy should be revised favorably for co-generation in advance.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.448-448
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• 2015

급경사면의 세류간 토양침식은 지표면과의 강우입자 충돌에 의한 튀김현상과 면상흐름에 의한 토사이송 능력의 상호작용에 의해 영향을 받는다. 강우운동에너지와 면상흐름이 세류간 토양침식 및 토사유출 발생에 있어서 상대적인 기여도에 대한 연구는 국내뿐만 아니라 전 세계적으로도 미흡하다. 본 연구에서는 강우현상을 재현할 수 있는 강우모의 실험장비와 사면 토양침식 실험을 위한 소규모 토양플롯을 제작하여 실험에 사용하였다. 강우모의에 의한 강우운동에너지는 자연강우의 운동에너지 산정식의 계산결과와 비교했을 때, 약 0.58배의 규모를 재현했다. 강우입자의 충돌을 제어하기 위한 스트립을 토양플롯에 올려놓은 경우와 커버가 없는 나지상태에서 강우모의 실험을 한 경우 사면에서 발생한 지표유출수, 지표하유출수 및 토사유출 자료를 측정하고 분석하였다. 강우강도가 증가함에 따라 지표유출량은 증가하고, 지표하유출량은 상대적으로 감소했다. 지표커버는 지표유출의 첨두유량 발생시간을 지연시켰으며, 지표유출량과 지하수량의 변화를 초래했다. 지표커버에 의해 지표유출량은 평균 1.82배 감소하지만, 토사유출량은 평균 4.93배로 상대적으로 크게 감소하였다. 단위수류력과 토사유출량과 관계를 분석한 결과 강우운동에너지는 토양입자의 튀김현상에 의한 침식을 증가시킬 뿐만 아니라 지표유출수의 유속을 증가시켜 토사이송능력을 가중시키는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.201-201
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• 2019

세계적인 기상이변으로 가뭄발생 빈도 및 영향이 증가하고 있으며, 급속한 산업화로 사용 가능한 수자원이 점차 고갈되어 있어, 국내에서도 해수담수화(Seawater Desalination)는 새로운 대체수자원으로 많은 관심을 받고 있다. 해수담수에 필요한 에너지 약 50~70%는 역삼투(Reverse Osmosis) 공정에서 발생되며, 해수온도 및 염분도에 따라 많이 변동될 수 있으므로 국립해양조사원(KHOA)의 과거 20년 자료를 이용하여 해수담수화 시설물 위치에 따른 영향을 분석하였다. 해수담수화에 필요한 에너지는 막 제조사에서 제공하는 RO Projection Software를 적용하여 에너지 소모량을 평가하고, 이를 고려한 시설물 위치에 대한 평가 모델을 구축하였다. 기존 해수담수화 시설은 대규모 물 공급이 필요한 지역을 우선적으로 고려했기 때문에 시설물 위치에 대한 객관적인 평가기준 마련이 어려웠다. 그러나 해수담수화 플랜트는 한번 설치되면 장기적인 시설물 유지 및 관리가 필요함으로 경제성을 고려한 최적 입지의 선정은 매우 중요하다. 본 연구는 국립해양조사원의 수집된 자료를 바탕으로 해수담수화 시설물 입지선정을 정량적으로 평가함으로서, 시설물 위치에 대한 의사결정시 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.78-78
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• 2023

기후변화 위기는 유사 이래 인류가 직면한 가장 큰 도전으로 범정부적 글로벌 문제로서 이를 해결하기 위한 다양한 정책들이 범국가 차원 혹은 세계적 기업들에 의해 발표 혹은 시행되고 있다. 이러한 기후변화위기와 탄소배출 저감을 위한 대표적인 대응 방안 중 하나가 바로 재생에너지의 확대·보급 노력이다. 그러나 재생에너지는 날씨와 계절 등 자연환경의 영향을 받는 에너지원으로써 간헐성, 변동성을 가지므로, 시간대별 발전량 예측과 전력공급 안정성에 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 재생에너지 발전은 석탄화력 발전과 달리 전력의 수요와 공급의 균형을 위한 에너지저장장치(Energy Storage System, 이하 ESS)가 있어야 한다. ESS는 전력공급 안정성 향상과 전력 수급의 유연성을 제공하는 장점이 있지만, 초기 설치비용이 높은 단점이 있다. 특히, 배터리 기반 ESS의 경우 높은 구축 비용과 한정적인 충. 방전수명으로 인하여 대용량 ESS로써의 역할 수행에는 분명한 한계가 있다. 하지만 재생에너지와 연계한 ESS로 양수발전댐을 활용할 경우 장주기, 장수명, 대용량 에너지 저장에 매우 합리적인 수단으로 판단되었다. 다만, 양수발전 댐 구축에는 토목공사로 인한 환경 훼손이라는 문제점도 존재한다. 본 고에서는 지역 분산형 소규모 양수발전(Pumped Storage Hydropower, 이하 PSH)댐 구축 및 운영기술 개발을 통해 지역 전력공급과 전력 수급을 조절하면서 변동성 재생에너지를 안정적으로 사용할 수 있는 방안을 소개하고자 한다. 특히, 해당 기술은 지역별 특성에 맞춰 유연하게 설치할 수 있으며, 대규모 토목공사로 의한 환경적 부작용을 최소화할 수 있다. 또한 소규모 PSH는 지역의 저수지 및 수자원을 이용하여 에너지를 저장함으로써 변동성 큰 재생에너지의 유연화 대응과 동시에 안정적인 에너지 공급이 가능하다. 본 고에서는 재생에너지의 확대·보급에 따른 문제점과 대표적 ESS 기술들을 분석·소개한다. 지역분산형 소규모 PSH 기술개발 연구기획 내용 소개를 통하여 전력 생산 및 공급의 탈중앙화를 달성하고, 지역별 변동성 재생에너지의 안정적 활용과 지역 전력공급 특성 및 전력 수급에 대응할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.48-49
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• 2008

설비고장의 불확실성을 고려하여 송전계통의 공급신뢰도 특성을 명확하게 나타낼 수 있는 곡선을 제안하였다. 송전계통의 공급신뢰도 특성곡선은 송전계통에서 $T_{Total}$ 기간동안 발생한 공급지장 유발고장의 수나 각각의 경우에 대한 공급지장전력, 고장지속시간 등 설비고장의 불확실성에 상관없이 공급지장전력, 고장지속시간, 공급지장에너지간의 관계를 $y=ax^{-1}$ 형태의 곡선으로 나타낸 것이다. 송전계통의 공급신뢰도 특성곡선은 계통규모(년도별, 국가별)에 상관없이 동일한 모양을 가지게 되는데, Energy Impact of Reliability(EIR) 등을 확률론적 공급신뢰도 기준으로 사용함으로써 동등한 조건에서 계통규모 및 신뢰도 수준을 절대적으로 비교할 수 있는 신뢰도 지표로 활용할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.290-291
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• 2008

전력계통의 운영은 생산과 소비가 동시에 이루어지는 특성을 지닌 전기를 사용하는 고객에게 양질의 전기를 중단 없이 공급하기 위하여 전체 전력계통을 실시간으로 감시 제어하고, 계통주파수를 자동으로 조정하는 설비인 에너지관리시스템(EMS: Energy management system)을 이용한다. 또한 시장운영시스템(MOS : Market Operating System)은 전력을 일반 상품처럼 사고 팔기 위하여 입찰, 계량, 정산기능을 수행하고 있다. 이들 시스템은 전력산업분야의 최정점에 있는 핵심적인 장치로서 복잡한 전력계통의 운영과 효율적인 전력시장 운영을 위하여 견고한 플랫폼과 계통규모에 적합한 다양한 어플리케이션이 제공되어야 한다. 세계적으로 이들 시스템은 약 10${\sim}$15년 주기로 업그레이드 혹은 설비 전면 대체를 하고 있으며 이때 설계자가 과거, 현재의 경험을 바탕으로 미래 지향적인 관점에서 심사숙고하여 설계하느냐에 따라 향후 전력산업발전에 지대한 영향을 미칠 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.06a
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• pp.206-208
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• 2011

플로팅건축물은 최근 지구온난화에 따른 해수면의 상승, 소득 증대 및 관광행태 변화에 따라 급증한 해양 레포츠 수요에 대응하는 효과적인 건축물이다. 플로팅건축은 프로그램, 형태, 건축규모, 층수, 위치, 접근방법, 이동성, 에너지 자립도 등 8가지 기준에 따라 유형 구분이 가능하다. 또한 시공된 주거시설을 대상으로 분석한 결과 플로팅건축의 디자인 특성은 (1) 2층 규모, (2) 면적 비율이 높은 데크, (3) 장방형의 균형감 있는 매스, (4) 조망 극대화, (5) 친수공간 확보, (6) 공간의 통합적 사용 및 합리적 면적 배분의 평면계획, (7) 수면 반사를 고려한 단면계획, (8) 모듈화 및 유닛화 등으로 정리할 수 있다.

• Membrane Journal
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• v.4 no.2
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• pp.63-77
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• 1994

일반적으로 화학공정에서 적절한 조성으로 혼합하여 기체를 사용할 때는 순수하게 정제된 기체가 2종 또는 그 이상이 혼합된 기체보다 유용하게 이용된다. 또한 화학적으로 민감한 제품을 제조시 충진 기체로서도 순수한 기체가 필수적으로 이용되는 등 최근 화학공정 기술의 발달에 따라 순수하게 분리 또는 정제 된 각종 기체들이 제품 생산의 원료 및 공정상에서의 부원료로서 많이 이용되고 있어 기체 분리에 대한 필요성이 증가되고 있다. 예를 들어, 지구상의 생활을 떠받치고 있는 근원물질중의 하나인 산소는 생명체의 생명 유지 및 자연계에서 일어나고 있는 모든 현상에 어떠한 형태로든 관여하고 있으며 공기 부피의 약 5분의 1을 차지하고 있어 거의 무진장에 가깝게 존재하고 있다. 이러한 산소를 공기에서 가려내기란 그리 쉽지는 않다. 일반적으로는 대규모의 공기를 액화하고 액체공기의 분류에 의해 얻을 수 있지만 이를 위해 소요되는 에너지는 막대한 것이며, 일정한 규모의 설비와 장소가 필요하다. 본고에서는 고분자 막에 의해 기체를 분리하여 현재 각종 산업에 응용되고 있는 현황 및 향후 응용 가능성 있는 분야에 대한 개발 동향을 살펴보고자 관련 자료들에서 발췌하여 정리하였다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.33 no.3
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• pp.19-23
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• 2004

소형가스 흡수식 냉온수 유닛의 개발 이력에 관해 소개하고자 한다. 국내의 소위 가정용 에어컨의 보급률은 40%를 넘어서고 있으며, 생활의 향상에 따라 그 보급률은 급성장하는 양상을 보이고 있다. 이러한 전기를 사용하는 가정용 냉방기의 급성장은 여름철 전력 예비율을 크게 위협하고 사계절의 구분이 확실한 한국의 경우 계절별 수급의 불균형을 보여준다. 2002년도 냉방 전력사용량(8,910㎿)은 총 전력 생산(45,770㎿)의 약 20%를 사용하기에 이르렀다. 이러한 추세로 이어질 경우 2010년 국내 냉방 총 전력은 15,250㎿로 2000년 기준전력의 약 2배에 이른다. 반면, 2002년도 가스 냉방의 사용은 LNG 총수요량의 1.2%(220천톤)에 지나지 않았다. LNG의 사용은 청정에너지로서의 겨울철 난방용 사용이 급증한 것에 비해 여름철 사용량은 없어 LNG 인수기지의 대규모 저장 탱크가 가득 차있는 양상을 보여준다.(중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.251-251
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• 2017

전 세계적으로 기후변화 및 다양한 삶의 패턴이 변화되면서 예상되는 자원의 부족을 해결하기 위한 많은 노력이 진행되고 있다. 특히 범 국가적으로 지속가능한 자원안보 실현을 위한 적정 솔루션을 제공하고 자원의 연계에 따른 효율성과 효과성을 극대화하기 위해 물, 에너지, 식량의 연계를 통한 기술을 개발하고 적용하고 있으나, 아직까지 국가단위의 대규모 사례는 부족하며, Community Scale의 형태로 진행되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 국내에서의 물, 에너지, 식량의 연계 기술을 도출하기 위해 국외에서 진행되고 있는 기술에 대한 현황과 효과를 분석하여 국내의 적용방안에 대해 분석하고자 한다. 국외의 사례로는 프랑스 전력공사(EDF)에서는 2000년 초반 기존의 규정대로 물공급을 지속하면 발전에 어려움이 발생하는 것을 인식하여, 주요 농업 관개시설과 물절약협약을 체결하고 물절약에 따른 금전적 보상대책을 마련하였다. 이를 통해 물 절약의 30%는 기존의 관행과 관리방식의 변화에 의해 이루어졌고, 약 70%는 효율적 물 사용기술을 통해 절감효과를 도출하였다. 또한 관개용수와 발전량의 효율적 물사용을 통해 3억2,500만$m^3$에서 2억3,500만$m^3$ 으로의 절감효과를 달성할 수 있었다. 오스틴 수도회사, 텍사스 가수 서비스, 오스틴 에너지 회사 등 텍사스의 3개회사가 상호 협약을 통해 다가구 에너지 및 물효율 프로그램을 개발하고 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 주택을 개조하여, 연간 470만 kWh의 전기와 3,785만 리터의 물을 절약하고 있다. 베트남 Red강의 경우 베트남의 근대화 및 산업화를 위해 많은 물과 전기가 필요함에 따라 물사용량을 규제하였고 이로 인해 농작물 재배를 고려하여 장기적이고 다방면적인 전략을 도출하였다. 정유회사 CHEVRON에서는 미국 캘리포니아에서 오일 1배럴을 생산할 때마다 10배럴의 물을 생산하여 오일생산 과정에 이용하며 $182km^2$ 면적의 농장에 농업용수를 공급할 수 있었다. 특히, California 오일 추출과정에서 물과 오일을 분리하고 그 과정에서 발생한 물을 재이용하기 위하여 수처리과정을 통하여 매일 $2,650m^3$의 물 생산하게 되었다. 이러한 외국의 사례들을 바탕으로 하여 국내에서도 다양한 형태의 넥서스 기술을 접목하여 미래에 예측되는 자원 부족을 선제적으로 대응하는 방안을 수립할 때이다.