• 제목/요약/키워드: 에너지 사용규모

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도금법을 사용한 주석 나노와이어 배터리 음극재료의 제작 및 전기화학적 특성 분석

  • 송영학;오민섭;현승민;이후정
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.677-677
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    • 2013
  • 최근 석유에너지의 고갈과 휴대용 전자기기의 사용의 증가로 고효율의 배터리의 개발이 요구되고 있다. 생체칩에서 부터 전기자동차, 에너지 저장체까지 광범위한 산업군에 걸처 배터리의 개발이 되고 있어 시장규모의 계속적인 성장이 있을 것으로 전망하고 있다. 현재 상용되고 있는 음극 재료는 카본재료(이론 용량 372 mAh/g)이다. 이 카본재료의 특징은 값이 싸고, 표준 환원전위가 낮아 비교적 높은 전압을 낼 수 있다. 그러나 낮은 에너지밀도를 갖으므로 높은 에너지를 필요로 하는 차세대 산업군인 전기자동차 등에는 적합하지 않은 것으로 평가되고 있다. 그래서 더 높은 에너지 밀도를 갖는 다른 재료들에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 음극 재료로서 주석을 선택해서 연구를 하였다. 카본계열의 음극재료의 질량당 이론 에너지 밀도는 372 mAh/g임에 반해 주석같은 경우는 약 991 mAh/g 정도의 비교적 큰 이론용량을 갖고 있다. 하지만, 주석 등 금속, 혹은 금속 합금을 음극재료로 사용할 경우 많은 양의 리튬이 삽입/탈착되면서 약 300% 이상의 부피변화가 있게 된다. 그러한 과정에서 주석이 분쇄되어 떨어지거나 전자를 제공받는 집전체로부터 떨어지게 되고, 이 과정에서 심각한 에너지 밀도의 손실이 일어나게 된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 다음과 같은 구조들을 고안하여 도금 공정을 사용하여 음극재료를 제작하여 실험을 진행하게 되었다. 도금법은 대면적을 싼 가격으로 할 수 있으며 원하는 두께 및 모폴로지까지 쉽게 조절할 수 있다. 부피팽창에 의한 스트레스를 최소화하기 위해 도금법을 사용하여 나노구조를 만들어 그에 따른 전기화학적 특성 변화를 측정하였다. 다공성 필름인 AAO 디스크의 한 면에 구리를 sputtering 공정을 사용하여 0.5 um 두께의 seed layer 구리 박막을 형성하고 형성된 구리 박막 위에 도금공정을 이용하여 두껍게 구리를 증착함으로 구리 음극 집전체를 형성한다. 그 후 AAO 구조 안에 주석을 도금하면 AAO의 구조를 따라 주석 나노와이어가 형성이 된다. 마지막으로 NaOH로 AAO를 제거해주면 직경 200 nm, 길이 2 um 정도의 주석 나노와이어를 구리 집전체위에 만들 수 있었다. 배터리의 용량을 측정한 결과 안정한 싸이클 특성과 약 400 mAh/g의 에너지 밀도를 갖는 것으로 나타났다.

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에너지 효율성 관련 컴퓨팅 기술동향 (Energy Efficient Computing Technology Trends)

  • 장수민;안백송;온진호;이병규;전성익
    • 전자통신동향분석
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    • 제30권4호
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    • pp.12-25
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    • 2015
  • 최근 서버 관련 에너지 소비가 꾸준히 증가함에 따라 IT부문의 에너지 효율성을 높이기 위한 IT기술의 요구가 급증하고 있다. 이러한 요구에 따라 IT시스템 운용 시 사용자로 하여금 에너지 사용 상태를 정확히 인지 및 식별 가능하도록 함으로써 이를 토대로 에너지 제어를 통한 결과를 예상할 수 있도록 하며 에너지절감 유도까지 가능하게 하는 에너지 효율성 컴퓨팅 기술이 활발히 연구되고 있다. 향후에 엑사스케일 컴퓨터나 대규모 매니코어 컴퓨터 개발에 있어서 이러한 핵심기술은 선택이 아니라 필수 요소가 될 것이다.

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유한요소법을 이용한 종류별 콘크리트 댐의 변형 거동 해석 (Analysis on the Types of Concrete Dam Structures using Finite Element Method)

  • 이헌기;진기덕;김찬유;김동현
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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    • pp.289-291
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    • 2023
  • 다양한 신재생 에너지 발전 중에서 수력발전은 풍력발전과 더불어 탄소배출이 가장 적은 에너지 발전 중 하나이며, 정부의 "2050 탄소중립" 발표에 따라 근래 수력발전에 대한 관심이 증폭되고 있는 추세이다. 하지만 국내의 지리적 특성상 수력발전의 규모가 국외에 비해 소규모이며, 대규모 수력발전의 경우에도 설치가능지역이 고갈되어 다수의 소규모 수력 발전소 설치라는 방향성이 불가피한 현실이다. 이에 따라 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 소규모 수력발전에 가장 많이 사용되는 콘크리트 댐 형상에 대한 구조해석을 실시하고 정수압 하에서 각 콘크리트 댐의 변형 거동 및 안정성을 분석하였다.

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한국형 에너지관리 시스템 개발에서의 기능통합 및 시험사례 (Integration of Korean Energy Management System Functions and Test Cases)

  • 김완홍;박민령;윤여준;이효상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.71-72
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    • 2008
  • 한국형 에너지관리 시스템 개발 사업은 전력거래소에서 사용하는 현 EMS 설비의 교체수명 주기가 다가오게 되어 새로운 EMS 설비를 순수 국내 전력IT 기술을 통해 개발하는 총 개발기간 5년의 대규모 국가 프로젝트이다. 본 논문에서는 현 Baseline 단계에서의 KEMS 개발내용을 소개하고 기능개발과 관리, 어플리케이션의 통합 및 검증기법 등에 대해 소개하고자 한다.

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용융탄산염형 연료전지의 개선 연구 (Improvement of the Molten Carbonate Fuel Cell)

  • 이충곤;안교상;임희천
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.639-642
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    • 2003
  • 용융탄산염형 연료전지(MCFC)는 고효율의 환경친화성 발전시스템으로서, 더욱이 석탄가스를 연료로 사용할 수 있다는 점에서 전력사업용 발전시스템으로서 우리나라를 포함 각국에서 개발이 진행 중에 있다. 그러나 장래 이 MCFC는 하나의 발전시스템으로서 마이크로가스터빈 등의 소형 분산전원과의 경쟁관계에 놓이게 될 것이며, 따라서 적정규모의 경제성 및 신뢰성을 요구받게 될 것이다.(중략)

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ESCO 로 새단장한 민의의 전당 - ESCO조명사업후 버려지는 등기구 $100\%$ 재활용

  • 에너지절약전문기업협회
    • ESCO지
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    • 통권5호
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    • pp.18-21
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    • 2000
  • 국민의 대표기관이며 민의의 전당인 국회의사당. 75년 준공된 여의도동 1번지 국회가 ESCO 사업으로 새롭게 단장했다. 이번에 실시한 ESCO 조명사업은 기존에 사용하던 6만여개의 48W 형광램프를 32W 고효율기기로, 20W와 32W 2등용 안정기를 1등용으로 교체한 공사이며, 1년에 1억 9천7백만원을 절감할 수 있는 규모다. 조명공사후 맞은 16대 국회 개원식은 한결 산뜻한 조명 속에서 치뤄졌다.

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동해화력 순환유동층 연소로에서의 무연탄 연소 특성 (Combustion Properties of Anthracite Coal in Tonghae CFB combustor)

  • 이시훈;박성희;김상돈;최정후;이종민;김재성
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.81-84
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    • 1999
  • 순환유동층 (Circulating Fluidized Bed : CFB) 은 기존의 기포유동층에 비하여 높은 유속에서 조업되는 반응기로, 고속의 기체와 크기가 작은 고체 입자간의 긴밀한 접촉을 통하여 비교적 대규모의 여러 가지 화학적, 물리적 작업을 수행하는 유동층기술의 한 분야이다. 순환유동층은 1940년부터 공업적으로 이용되기 시작하였으며 현재에는 가솔린의 제조, 석탄의 연소, 가스화 등에 널리 사용되고 있다.(중략)

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FK KoFlux 관측지에서의 지역 규모 열 플럭스의 추정 : 타워 관측에서 MM5 중규모 모형까지 (Inferring Regional Scale Surface Heat Flux around FK KoFlux Site: From One Point Tower Measurement to MM5 Mesoscale Model)

  • Jinkyu Hong;Hee Choon Lee;Joon Kim;Baekjo Kim;Chonho Cho;Seongju Lee
    • 한국농림기상학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.138-149
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    • 2003
  • KoFlux는 생태계와 대기 사이에 교환되는 이산화탄소, 수증기 및 에너지에 대한 우리의 이해를 높이고, FLUXNET과 CEOP등의 지역, 대륙 및 전구 규모의 관측망에 기여하기 위해서 시작되었다. 그거나 한반도의 지형적 특성 때문에 KoFlux의 대부분의 플럭스 타워는 관측에 이상적이지 못한 장소에 위치하고 있다. 탄소 및 에너지 교환의 정량화를 위해서 뿐만 아니라 군락 규모에서 지역 규모로 확장하기 위해서는 관측과 모델링을 병용한 다양한 접근 방법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 지역 규모의 현열 플럭스를 추정하기 위해 타워 플럭스 관측, 대류 경계층(CBL) 수지 방법, MM5 중규모 모형, 그리고 NCAR/NCEP 재분석 자료의 네 가지의 방법을 사용하여 다양한 면적을 대표하는 현열 플럭스를 산출하여 비교하였다. 비록 제한된 짧은 기간의 자료를 사용하였으나, 예비 분석을 통하여 (1) 해남 농경지 플럭스 타워에서 관측된 현열 플럭스가 지표의 불균질성을 보였고, (2) CBL 수지 방법으로 얻어진 지역 규모의 현열 플럭스는 수평 이류 효과의 계산 방법에 따라 다른 결과를 보였으며, (3) MM5 중규모 모형은 타워 플럭스 관측 값과 아주 유사한 현열 값을 수치 모사하였다. 그러나 관측지의 불균질성과 두 방법이 대표하는 면적의 근본적인 차이를 고려할 때, 플럭스 발자국 분석, 지리정보 시스템 및 관측지의 위성 영상 분석에 근거한 타워 플럭스의 공간 대표성을 정량화하는 것이 시급한 것으로 나타났다.

전력플랜트 모델링

  • 남해곤
    • 전기의세계
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    • 제38권3호
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    • pp.4-11
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    • 1989
  • 전력계통 규모의 확장, 전원입자의 원격화, 원자력발전의 증가, 효율적 에너지 사용의 필요성은 파워플랜트의 운전모드의 급격한 변화를 요구하고 있다. 새로운 운전모드를 검토함에 있어 플랜트 모델은 필수적인 도구이며 발표된 문헌들을 중심으로 모델링 노력을 소개하였다. 특히 우리나라의 경우 원자력발전 비중이 최근에 급속히 증가하여 파워플랜트의 새로운 운전모드 채용이 불가피하여 이 분야연구에 대한 투자 및 인력의 양성은 당면과제라고 하겠다.

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에너지절약을 고려한 화력발전기의 주간운용계획 (Weekly Operation Planning of Thermal Generators Considering Energy Constraints)

  • 송길영;이범;김용하
    • 에너지공학
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    • 제4권3호
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    • pp.344-353
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    • 1995
  • 화력발전기의 주간운용계획을 수립함에 있어 여러 에너지사용에 관련된 제약조건의 지배를 받는 발전기를 효율적으로 고려할 수 있는 새로운 방법을 개발하였다. 우선 이를 위하여 에너지제약을 고려한 운용계획문제를 Lagrangian Relaxation법에 의해 모델링하였다. 또한 에너지제약을 만족하는 최적의 화력발전기의 기동정지계획 및 발전출력을 원문제 내에서 구할 수 있도록 하였으며, 쌍대문제를 효율적으로 풀 수 있는 알고리즘을 개발하여 보다 빠르고 정확한 해를 구할 수 있도록 하였다. 제안한 방법을 시험계통 및 대규모 실계통에 적용하여 유용성을 검증하였다.

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