• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.365-369
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• 2003

이산화탄소 규제 대응 전략으로, 배출되는 온실가스를 분리, 회수, 처리하는 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 현재 이산화탄소 저감 연구는 공정개발 초기부터 이산화탄소 배출을 방지하거나 분리하기 쉬운 형태로 설계하는 방식으로 전환되고 있다. 그 예로 고온 순산소 연소 시스템이 제안되었다. 이는 $CO_2$를 가장 효과적으로 저감시키는 방법 중의 하나로 연소에 사용되는 산화제로 순산소를 사용하여 원료를 절감할 수 있고 산소를 사용하기 때문에 배가스 중에 질소분율이 감소하여 배가스에 의한 현열손실을 줄일 수 있으며 또한 배가스 현열을 회수하여 산소를 고온으로 예열시켜 에너지를 추가적으로 절감할 수 있다. 이를 위해 산소를 선택적으로 투과시켜 고순도 산소를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 산소제조 장치비를 절감할 수 있는 ITM (Ion Transport Membrane) 신소재 및 산소 투과 공정을 개발하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.320-320
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• 2022

기후변화와 도시화로 인한 영향으로 도시의 폭우, 폭염을 비롯한 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 시가화 지역의 높은 불투수율은 도시홍수를 야기한다. 이러한 현상을 완화하기 위해 도시지역에서는 그린인프라와 저영향개발이 도입되고 있다. 그 중 지속가능한 발전을 위한 필수요소로 자리매김한 옥상녹화는 도시에 위치한 건물의 상층부와 내부의 온도를 낮춤으로써 에너지절감효과와 강우 시 빗물을 저류함으로써 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 녹지도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 열섬현상완화와 유출 저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상요소를 Flux Profile Method를 적용하여 공간 내에 있는 열에너지의 총량인 순복사열을 구성하는 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G)을 산정하였다. 또한 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 옥상녹화의 적용성을 평가하였다. 2021년 7월 21일부터 2021년 7월 28일 까지 모니터링한 결과 옥상녹화의 열 효율은 일반 콘크리트 지붕에 비해 실내온도가 최대 6.83℃ 낮게 나타나며 이는 여름철 건물 내부의 온도조절에 필요한 에너지 저감효과를 볼 수 있다. Flux Profile Method를 적용한 결과 옥상녹화의 전체 열속 중 현열속 28.5% 잠열속 70.7%, 토양열속 0.5% 의 복사량 분포를 보였고, 일반 콘크리트 지붕은 현열속 45.3%, 잠열속 38.6%, 토양열속 16.2% 으로 나타났다. 이와 같은 방법은 옥상녹화의 정량적 평가를 가능하게 함으로서 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.575-578
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• 2012

단일창호를 적용한 KNU 식물공장 모델의 냉난방 에너지 부하를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 상추의 적정생육온도인 $20^{\circ}C$를 기준으로 이중창호를 적용한 경우와 에너지 소모량을 비교 분석하였다. 단일창호가 이중창호에 비해 연간 냉방부하는 약 128 MWh 감소하고 난방부하는 약 26 MWh 증가하여 단일창호가 냉방부하저감에 유리하다고 판단된다. KNU 식물공장의 중앙에 위치한 공간의 상부를 지붕구조물로 닫거나 계절별로 개폐하면서 냉난방부하에 미치는 영향을 계산하였다. 지붕구조물을 설치하게 되면 단위유닛이 취득하는 태양열이 감소하여 냉방부하가 감소하게 된다. 또한 지붕구조물을 상시 닫아두는 것이 계절별로 여닫는 것보다 냉방부하 저감에 유리하다. 식물공장 측면벽에 overhang과 sidefin을 설치하면 차양효과로 냉방부하가 감소하지만 감소비율은 크지 않았다. 에너지 부하의 대부분을 차지하는 냉방부하를 낮추기 위해 구조물이나 차양을 설치할 수 있으나 절감효과에 비해 설치비가 증가할 수 있기 때문에 추가 경제성 연구가 필요하다.

• ESCO지
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• 통권29호
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• pp.20-21
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• 2004

한국의 ESCO업체들이 에너지사용 및 온실가스 생산을 절감하는데 있어 중요한 역할을 할 것이라고 생각한다. ESCO사업이 성장하고 강력해질수록 프로젝트 수행에 있어 장애요인을 제거하는데 더욱 효과적일 것으로 본다. 따라서 우리의 첫번째 목표는 한국에서 에너지를 절약하고 온실가스를 저감시킬 수 있는 ESCO사업이 성장하도록 돕는 것이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제4권1호
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• pp.67-89
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• 1994

에너지수요관리는 경제성장과 환경문제의 딜레마를 동시에 구체적으로 해결해주는 방법으로 대두되고 있으며 세계적인 추세이기도 하다. 에너지수요관리를 통하여 우리나라는 총에너지수요의 22.3%(20.4백만 TOE)와 $CO_2$배출량의 18.7%를 줄일 수 있을 것으로 추정된다. 수요관리의 잠재량은 산업과 수송부문이 많으나 순편익은 상업과 가정부문이 높은 것으로 나타나 이 부문에 대한 우선적인 지원이 요구된다. 그러나, 절감잠재량은 산업부문과 수송부문에 80%이상 달려있으므로 이 부문에 대한 수요관리가 궁극적으로 중요하다. 그러나 이 분야는 구조적인 측면에서의 개선이 많이 요구되고 효과가 장기에 걸쳐 일어나므로 지금부터의 실시가 중요하며 지속적인 정책 추진이 필요하다. 투자의 효율성은 전력부문이 높게 나타나고 절전에는 산업부문의 전동기의 개선이 가정 효과적이며 환경오염저감효과도 가장 큰 것으로 추정된다. 최대부하를 줄이는 데는 조명기기의 전자식안정기나 전구식형광등으로의 개체가 효과적이다. 순편익은 냉장고, 세탁기 등이 높으나 절대 절감량이 작아 정책의 효과를 기대하기에는 한계가 있다. 반면, 열병합발전, 단열 및 폐자원활용은 세탁기, 에어콘 등에 비해 단위저감순편익은 낮으나 절감잠재량이 상대적으로 크기 때문에, 실질절감효과를 거두기 위해서는 이 분야에 대한 수요관리도 중요한 것으로 분석된다.

• ESCO지
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• 통권54호
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• pp.64-69
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• 2008

야간의 잉여전력으로 열을 저장해두었다 주간에 이용하는 축열공조에는 50여년에 걸친 긴 역사가 있었다. 이 방식이 가지는 효용에 일찍부터 눈뜬 선각자들의 노력에도 불구하고 당초 보급은 늦어져 그다지 진전이 없었다고 한다. 이러한 정세가 일변한 것은 전력공급에 병목현상이 생겨 부하 평준화가 안정공급에 있어 필요불가결의 과제가 되었기 때문이다. 특히 공조는 피크성이 강한 수요이므로 공조용 전력을 야간으로 옮기는 작업의 이점이 큰 것은 당연하다. 비 수요시간대의 요금이 큰 폭으로 떨어짐으로써 수요자측에서 보아도 야간의 전력을 어떻게 활용할까하는 것은 매력적인 연구테마였다. 이리하여 축열공조가 관심을 불러 보급이 기도에 놓인 지 2O년 가까이 되었다. 처음에는 물을 사용한 축열이 대부분이었으나, 축열조 용량의 제약으로 얼음을 만들어 저장하는 빙축열방식이 도입되어 현재의 표준적인 축열방식이되었다. 그러나 빙축열에도 비용상의 문제가 있어 전면적인 보급에 이르기까지는 아직 연구의 여지가 더 남아있는 듯하다. 한편, 교토의정서의 발효 등에 의해 지구환경에 대한 관심이 높아지게 되었다. 이 같은 배경 속에 건물및 건축설비의 에너지절약 기술의 중요성이 대두되고, 특히 창 주변의 공조방식, 조광제어, 축열 공조시스템 등, 건물부하의 직접적인 저감과 전력부하 평준화에 의한 환경부하저감 및 운영비용의 저감을 목적으로 한 건물일체형 설비시스템을 적극적으로 도입하기에 이르렀다. 환경을 배려한 건축구조.설비시스템의 채택 사례가 증가하며 건축물 종합환경성능 평가시스템과 성능검증 등 건물설비의 평가.검증 수법도 연구되어 건물에 적합한 운용면에서의 사고가 중요함이 인식되었다. 이와 같이 건축구조와 설비시스템의 양면에서 에너지절약성 및 환경성, 쾌적성, 편리성의 추구가 적극적으로 도입되는 가운데, 슬래브축열시스템은 건축구조와 공조설비가 균형있게 융합됨으로써 초기비용의 삭감과 부하 평준화에 의한 경제성 향상, 복사에의한 실내환경의 향상 등의 효과를 기대할 수있는 시스템으로 추목받고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.521-528
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• 2011

이 논문은 최근 가속진행 되고 있는 에너지 고갈 및 이산화탄소($CO_2$) 배출 방지대책에 대한 하나의 방안으로서 우수한 잠열 성능을 가진 PCM(phase change materials)을 모르타르에 혼입하고 실험을 통해 PCM의 적정 혼입량 및 모르타르 물성, 성능, 바닥 방식에서의 냉 난방식 적용에 대한 PCM의 효율적인 용융점 등 을 파악하였으며 자체 열적 성능 실험을 통해 열 전달 및 잠열 성능을 확인하였다. 또한 실험에서 도출해 낸 결과에 의해 Fourier의 열법칙을 이용하여 PCM 혼입량별 열전달량과 온도 구배 식을 제안하고 이를 분석하였다. 따라서 이 논문의 결과를 근거로 PCM의 건축물에서의 적용성을 파악하고 냉 난방 에너지 저감 효과를 기대할 수 있는 기초적 자료로서의 근거를 도출하는데 큰 의미를 두었다. 이 실험 결과 PCM 모르타르의 우수한 냉 온 축열 성능을 도출 할 수 있었으며 이를 통해 냉 난방기 On-Off 작동 조절에 의한 에너지 저감 및 그에 따른 $CO_2$ 저감에 대한 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.114-116
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• 2009

최근 계속되는 유가 상승과 화석에너지의 고갈 문제, 그리고 환경에 대한 관심 증가로 인해 자동차의 연비 개선 및 배기가스 저감을 위한 친환경 저연비 자동차 기술이 요구되고 있다. 이들 중 하이브리드 차량은 화학적 에너지 저장 장치에 차량 감속 시 회생 제동을 통해 전기 에너지를 저장하고 가속 시 이 에너지를 다시 사용함으로써 연비 개선과 배기가스 저감 효과를 가져 올 수 있다. 이를 위하여 회생 제동 시에 발생하는 에너지를 저장하기 위해 배터리 또는 초고용량 커패시터가 사용 된다. 본 논문에서는 두 에너지 저장 장치의 특성을 전기적인 등가회로 모델로 표현하고 주파수 응답을 통해 온도와 SOC에 따른 각각의 회로 정수를 산출할 뿐 아니라 이 때 주파수 변화에 따른 전압과 전류의 위상차와 역률에 관하여 알아보고자한다.

• 환경영향평가
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• 제12권4호
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• pp.229-243
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• 2003

본 연구에서는 한국에서 도로 승용차로부터 배출되는 $CO_2$, 대기오염물질 및 에너지 소비에 대한 분석, 전망을 하였다. 도로 승용차 교통부분에서의 에너지 소비 및 $CO_2$와 환경오염물질의 추세는 자동차수와 년간주행거리, 평균 탑승자수, 연료 효율을 바탕으로 구하였다. 장래 에너지 소비와 배출, 시나리오 분석은 스톡홀름 환경연구소(SEI-B(Stockholm Environment Institute-Boston))에서 개발한 LEAP(Long Range Energy Alternative Planning System)을 이용하였다. 시나리오는 2005년부터 BaU(Business-as-Usual), CNG(Compressed Natural Gas) 버스의 도입, 경차 이용의 증가, 30$/TC와 300$/TC 탄소세 도입으로 정하였다. 1998년을 기준년도로 하고 2020년을 목표년도로 하여 시뮬레이션하였다. 분석결과 2020년까지의 전망 및 시나리오 분석을 통하여 도로자가용교통부분에서 에너지를 절감하고 $CO_2$ 및 대기오염물질을 저감하기 위하여 도입한 개별정책들을 통합하고 정책간 상승 효과를 볼 수 있도록 팩키지화시키는 것이 효과적이라고 분석되었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.236-239
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• 1995

50 kW$_{th}$ 용량의 기체연료버너에서 암모니아 기체와 요소용액을 이용한 선택적 무촉매 환원법 (SNCR;Selective Non-catalytic Reduction) 으로 질소산화물 (NOx) 저감에 관하여 연구하였다. 암모니아는 요소요액보다 더 낮은 반응온도에서 더 높은 효율을 보여주지만 경제성과 암모니아의 부식성 및 맹독성으로 인하여 취급하기에 곤란한 점이 있다. 반면에 요소용액은 적절한 액상첨가제와 기상첨가제를 사용하여 넓은 반응온도범위에서 높은 효율을 얻을 수 있으며 공정상의 조업비를 절감할 수 있다. 본 실험에서는 액상 첨가제인 $CH_3$OH 와 $C_2$H$_{5}$OH 을 사용하여 5$0^{\circ}C$ 정도의 최적반응온도 감소를 얻었으며 LPG 와 합성가스(CH$_4$:CO:H$_2$:$CO_2$=1:4:4:2) 틀 기상 첨가제로 사용하여 높은 질소산화물 저감 효율을 관찰하였다.