• Journal of Energy Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.139-153
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• 1993

20세기 인류가 이룩한 물질문명의 화려한 발전은 물질의 과량소비 에너지의 과다소비 공해물질의 대량배출 등의 바탕 위에 이룩되었다는 것을 아무도 부인하지 못할 것이다. 이 기간 동안 인류의 삶의 질은 향상되었을지 모르나 물질 및 에너지 자원의 고갈 지구환경의 파괴 질병의 유발 등과 같은 풀기 어려운 숙제를 후손들에게 남겨놓게 되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.745-748
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• 2009

수소는 지구상에 풍부하게 존재하는 원소로 최근 수소경제시대에 대한 기대와 함께 청정 에너지 carrier로 주목받고 있다. 본 연구에서는 고순도 수소 생산을 위해 water gas shift (WGS) 반응과 $CO_2$의 분리를 하나의 unit operation의 형태로 수행하는 신개념의 thermal swing sorption enhanced reaction (TSSER) 공정의 타당성을 테스트하는데 목적을 두고 있다. Le Chatelier 원리를 기본으로 하는 흡착분리 동시 반응 (sorption enhanced reaction, SER)에서는 수소생산 반응의 열역학적 한계를 극복할 수 있고 정반응의 속도를 증대시킬 수 있다. 본 연구에서는 $K_2CO_3$가 첨가된 hydrotalcite에 대한 고온에서의 $CO_2$ 화학흡착 평형 및 거동 데이터를 실험을 통하여 측정하였다. 또한 WGS 상용촉매와 화학 흡착제를 이용하여 흡착분리 동시 반응을 실험과 수치해석 시뮬레이션으로 수행하였고, 연구결과로부터 연료전지에 사용할 수 있는 고순도의 수소 (~10 ppm CO)를 직접 생산할 수 있으며, 동시에 고압상태의 $CO_2$를 고순도로 포집할 수 있음을 확인할 수 있었다. 고압, 고순도의 $CO_2$ 포집은 이후 $CO_2$ 저장에 용이하게 이용되어 온실가스 저감에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.9 no.2
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• pp.6-17
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• 2023

• Tunnel and Underground Space
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• v.31 no.6
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• pp.385-399
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• 2021

Among human-induced seismicity, fluid production has been one of the causes. In this report, the mechanism that causes an earthquake due to a decrease in the fluid pressure inside the reservoir during fluid extraction is summarized. As case studies, the Lacq gas field in France, the Cerro Prieto geothermal field in Mexico, and the Groningen gas field in the Netherlands, which have become issue recently, were introduced. It is showed that fluid production, ground subsidence, and the presence of existing faults were closely related with the induced seismicity. Therefore, for the development of oil or gas field and geothermal field, it is important to investigate the presence of faults that may cause earthquakes in the reservoir, to monitor ground subsidence during production in real time, and to control production.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.27 no.1
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• pp.29-66
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• 2018

This study constructs an energy-extended KLEM DB of 35 Korean industries, and estimates the elasticities of substitution under various nesting structures of production technologies. Unlike most existing studies that employed only three inputs, K, L, and E, we applied a dual approach where non-energy intermediate input M is also incorporated as a production input. Our dual approach which extended that of van der Werf (2008)'s 3-input model successfully identified and estimated the multi-nested production functions. We provide the estimates of the elasticities of substitution among 4 different energy sources as well. Our estimation results would be used for energy-environment model building for Korea.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.278-279
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• 2012

최근 들어 세계적인 고유가 행진과 화석연료 고갈에 대응하기 위하여 대체 에너지원 발굴에 대한 필요성이 높아지고 있다. 그 중 CIGS 박막 태양전지는 미래 신재생 에너지 자원의 가장 유망한 후보군 중 하나이다. 기존의 Si 기반의 태양전지의 경우 시간경과에 따른 효율 저하, 높은 재료비, 복잡한 공정으로 인하여 대량생산이 힘든 단점을 가지고 있다. 반면 박막 태양전지의 경우 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로서는 2세대 태양전지로 불리우며, 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 우월성을 가진다. 그리고 이러한 CIGS 박막 태양전지를 단일 CIGS 타겟을 이용하여 스퍼터링 공정으로 제작하면 기존에 사용되었던 동시 증발법에 비해서 간단하고 대면적 코팅 및 대량 생산이 가능하다. 본 연구에서 사용된 기판으로는 $25{\times}25mm$ 크기의 Soda Lime Glass (SLG) 위에 DC 마그네트론 스퍼터링 공정으로 Mo가 $1{\mu}m$ 증착된 시편을 이용하여, 2 inch 단일 CIGS 타겟 (MATERION, CIGS Target 25-17.5-7.5-50 at%)을 기판 가열하여 증착하였다. RF 파워는 80 W, 기판 온도는 RT, 100, 200, 300, $400^{\circ}C$로 가열 후 증착하였고, CIGS 박막의 두께는 약 $1{\mu}m$로 일정하게 하였다. CIGS/Mo 박막의 파워별 미세구조 분석을 위해 X-ray Diffraction (XRD, BRUKER GADDS)로 측정하였으며, 박막의 결정립 크기를 확인하기 위해 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM, HITACHI)을 사용하여 측정하였다. 조건별 박막의 조성 분석 및 표면조도는 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS, HORIBA 7395-H)와 Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 각각 평가하였다. 마지막으로 광학적 특성을 평가하고 박막의 밴드갭 에너지를 계산하기 위해서 190 nm에서 1,100 nm의 영역 대에서 자외선 광학 측정기(UV-Vis, HP-8453, AGLIENT)로 투과도를 측정하여 밴드갭 에너지를 계산하였다. 증착된 CIGS 박막은 기판 온도가 증가함에 따라 결정립 크기가 커지는 경향을 보였다. 이는 기판 상에 도달한 스퍼터 원자의 확산 에너지 증가로 인한 것으로 생각되어진다. 또한, 기판온도에 따른 결정립 성장 변화는 4성분계의 박막의 조성 및 핵생성 밀도와 관련되어 설명되어질 것이다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.29 no.3
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• pp.1-6
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• 2020

A portfolio matrix analysis was conducted to improve R&D productivity of the government-funded R&D projects in the energy sector. 27 projects (42 detailed technologies) in 2018 were evaluated on a 5-point scale in terms of availability and technology competitiveness, and portfolio matrix analysis was conducted twice. The results of the portfolio matrix analysis could provide the landscape of on-going R&D projects at a time and could be utilized as feedback data to establish development strategies for individual projects, while establishing differentiated management directions to improve R&D productivity in each of the four areas of the portfolio matrix.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.3
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• pp.285-290
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• 2013

Recently a novel bio refinery process with using nonedible biomass, especially microalgae, has been developed in order to directly reduce $CO_2$ concentration from flue gas and simultaneously produce renewable bio fuel. Micro algae-to-biofuel processes are composed of microalgae cultivation, harvesting, lipid extraction, and bio fuel conversion. So, there are concerns about the energy efficiencies of bio refinery processes. In this study, the net energy ratio of microalgae processes were calculated for the microalgae produced from a pilot photobioreacto using $CO_2$ released from coal combustion. In this study, trans-esterification and pyrolysis processes were used to analyze the net energy efficiencies. Micro algae-to-biofuel processes might produce bio fuels with the higher energy than that of the total consumed energy for cultivation, harvesting, extraction and conversion. If the lipid content of microalgae was higher, the trans-esterification conversion process was more effective than that of pyrolysis process.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.2
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• pp.257-263
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• 2012

Biodiesel is a renewable energy which is nontoxic and acting as a replacement for conventional diesel which derived from fossil fuel. Classified biodiesel producing way such as acid, base, supercritical and enzyme methods, this study focused on eco-friendly production of biodiesel using supercritical and immobilized enzyme process. Assuming a plant with a production rate of 10,000 tons a year, a PRO II simulator program was used to simulate the product conversion rate and total energy consumption. The product conversion in supercritical process and immobilized enzyme was found to be 91.17% (including 0.9% glycerol) and 93.18% (including 1.0% glycerol) respectively. The result shows that the efficiency of immobilized enzyme process is higher compared to supercritical process but having lower end product purity. From the energy consumption point of view, supercritical process consume about 8.9 MW while immobilized enzyme process consume much lower energy which is 3.9 MW. Consequently, this study certifies that energy consumption of supercritical process is 2.3 times higher than immobilized enzyme process.

• 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.