• Title/Summary/Keyword: 에너지 정의

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Development of the FEED framework of the mineral carbonization pre-treatment system using systems engineering technique (시스템엔지니어링 기법을 이용한 광물탄산화 시스템 FEED 프레임워크 개발 방안에 관한 연구)

  • Kim, Jinil;Yeom, Choongsub;Ryu, BoHyun;Yoon, Munkyu;Kim, Joonyoung
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.27 no.1
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    • pp.12-20
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    • 2018
  • The FEED (Frond End Engineering Design) framework defines the activities and outputs to be performed at the FEED stage. In the meantime, many studies on FEED have been carried out, but most of them have slightly different opinions depending on experiences. It is important to define the FEED appropriately for the project and define the activities and outputs that are needed. It is also necessary to develop FEED processes on a solid basis, such as international system engineering process standards rather than experience. In this study, FEED is defined as suitable for the mineral carbonation system development project, and a method for developing the process and output to satisfy it is proposed based on the system engineering standard process.

A study on the growth behavior of AlN single crystal growth by hydride vapor phase epitaxy (Hydride vapor phase epitaxy에 의한 후막 AlN 단결정의 성장 거동에 관한 연구)

  • Seung-min Kang
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.34 no.4
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    • pp.139-142
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    • 2024
  • Along with the use of wide bandgap energy materials such as SiC and GaN in power semiconductors and the development trend of devices, many research results have been reported, including the success of research on AlN single crystals with higher energy gaps and the development of 2-inch single crystal wafers. However, AlN single crystals grown using chemical vapor deposition have been developed into thin films less than a few micrometers thick, but there are almost no results with thicknesses greater than that. Therefore, in this study, we attempted to grow by applying HVPE (Hydride vapor phase epitaxy), one of the chemical vapor deposition methods. The grown AlN single crystal was manufactured using self-designed equipment, and we attempted to establish the conditions for manufacturing AlN single crystals on sapphire wafer. We would like to characterize the growth behavior through an optical microscope observation.

Adhesion Layer 사용으로 인한 Si Thin Film Anode 전극의 신뢰성 향상

  • O, Min-Seop;Song, Yeong-Hak;U, Chang-Su;Jeong, Jun-Ho;Hyeon, Seung-Min;Lee, Hu-Jeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.681-682
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    • 2013
  • 전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.

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Global Environmental Impacts Assessment of Power Generation Technologies with LCA Method (LCA를 통한 국내 발전기술의 글로벌 환경성 평가)

  • Chung Whan-Sam;Kim Seong-Ho;Kim Tae-Woon
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.14 no.2 s.42
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    • pp.140-146
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    • 2005
  • In this study, a quantitative environmental impacts assessment was performed for various power technologies with a lift cycle assessment (LCA) method. The LCA is regarded as a useful tool far analyzing diverse environmental impacts at a local, regional, and global aspect. The investigated power plants such as nuclear, coal, and LNC power systems were selected because they took share over $90\%$ of domestic elec-tricity supply in Korea. Furthermore, a wind power technology was included as a representative energy source out of Korean renewable energy systems. According to the three geological aspects, environmental impacts had been categorized into eight types. For these impact categories, characterization had been carried out for comparing environmental burdens of power systems under consideration. Then, normalization had been done in order to gain a better understanding of the relative size among impact categories.

도핑하지 않은 다이아몬드 박막의 전기전도 경로와 기구

  • 이범주;안병태;백영준
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.60-60
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    • 1999
  • 단결정 다이아몬드의 열전도도는 약 22W/cm.K로 열전도도가 가장 큰 물질로 알려져 있으며, 비저항은 10$\Omega$.cm 이상의 높은 값을 갖는다. 대부분 열전도도가 큰 것으로 알려진 물질들은 Cu, Ag 등과 같이 전자의 흐름에 의하여 열이 전도되기 때문에 큰 전기전도도를 함께 갖는 것일 일반적이다, 그러나, 다이아몬드는 빠른 phonon의 이동에 의하여 열전도가 이루어지므로 전기적으로 절연 특성을 갖으면서도 큰 열전도가 가능하다. 단결정 다이아몬드는 고방열 절연체로서 이상적인 물질 특성을 보여준다. 전기절연성을 갖는 열전도층으로 다이아몬드를 이용하기 위해서는 저가로 제조가 용이한 화학기상증착법을 이용하여야 한다. 화학기상증착법으로 제조된 다결정 다이아몬드 박막의 열전도도는 약 21W/cm.K로 여전히 매우 높은 값을 갖는 것으로 알려져 있지만, 비저항 값은 인위적으로 도핑을 전혀 하지 않은 상태에서도 106$\Omega$.cm 정도의 낮은 값을 갖는다. 전혀 도핑을 하지 않았음에도 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여 주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기전도성의 원인을 규명하는데 집중되고 있다. 아직 명확한 전도 기구는 제안되고 있지 못하지만 전도성의 원인은 수소와 관련이 있고 전도는 표면을 통하여 이루어진다는 것이다. 산(acid)을 이용하여 다결정 다이아몬드 박막을 세척하면 전기 전도성이 사라지고 높은 저항값을 갖는 박막을 얻게 되는데 박막을 세척하는 공정은 박막의 표면만을 변호시키므로 표면에 있던 전기전도층이 용액 처리를 통하여 제거되므로 전도성이 사라진다고 생각하는 것이다. 그러나, 본 연구에서는 두께가 두꺼울수록 저항값이 증가하는 것이 관찰되었고 기존의 측정방식인 수평적인 저항 측정법에 대하여 수직적 방향으로 저항을 측정하면 저항값이 1/2 정도 작게 측정되었다. 다결정 다이아몬드에서 표면을 통하여 전류가 흐른다면 박막의 두께에 따른 변화가 나타나지 않아야 하고 수직적인 전류 측정법이 오히려 더 큰 저항을 보여주어야 한다. 기존의 표면 전도 모델로는 설명되지 못하는 현상들이 관찰되었고 정확한 전기 전도 경로를 확인하기 위하여 전해 도금법으로 금속들이 석출되는 모습을 관찰하였다. 이 방법을 통하여 다결정 다이아몬드에서 전류는 결정입계를 통하여 전도됨을 알 수 있었다. 온도에 따른 다결정 다이아몬드의 전기전도도 변화를 관찰하였고 이로부터 활성화 에너지 값을 구할 수 있었다. 다결정 다이아몬드의 전도도는 온도에 따라서 0.049eV와 0.979eV의 두 개의 활성화 에너지를 갖는 구간으로 나뉘어졌다. 이로부터 다결정 다이아몬드에는 활성화 에너지 값이 다른 두 종류의 defect level이 형성되는 것으로 추정할 수 있고 이 낮은 defect level에 의하여 전도성을 갖는 것으로 생각된다.

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Analysis of the Thermal/Mechanical Energy in Food Extrusion Process (식품 압출성형공정의 열 및 기계에너지 분석)

  • Chung, Moon-Young;Lee, Seung-Ju
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.29 no.1
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    • pp.65-71
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    • 1997
  • The energy supplied by motor of extruder, being known mostly to be dissipated as heat, was classified into two kinds of energy: a thermal energy by heat dissipation and a purely mechanical energy. The thermal energy was defined as a energy in terms of temperature rise and the mechanical energy as the motor energy minus the heat dissipated energy. A method to derive the thermal energy and the relative mechanical energy (the mechanical energy calculated regarding the mechanical energy at the lowest screw speed as zero) under the condition of constant barrel temperature was developed by which an extrusion case was analyzed. When extruding com grits with moisture $(27{\sim}37%)$ at low barrel temperature $({\leq}80^{\circ}C)$, the thermal energy slightly increased with increase in the moisture content, whereas the relative mechanical energy increased to a great extent. When increasing the screw speed, the thermal energy was nearly kept constant, whereas the relative mechanical energy largely varied. It is concluded that as the moisture content increases, the role of the mechanical energy becomes more effective than the heat energy dissipated from the motor energy.

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A Study on the Energy Efficiency Operational Indicator for CO2 Reduction from Ships (선박기인 CO2 저감을 위한 에너지효율 운항지표에 관한 연구)

  • Choi, Jea-Seong;Rho, Beom-Seok
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.8
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    • pp.1035-1040
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    • 2011
  • In this study, many researches have been carried out against Energy Efficiency Operational Indicator(EEOI) of existing ships under discussion by IMO. This research is examined the method for the polices about IMO's greenhouse gas reducing emissions among them, we were analyzed the EEOI for existing ships. we have analyzed the result about applying EEOI using the calculation method of the rate of fuel consumption for cargo quantities to the actual existing ships and raised the problem. Based on this research, we were presented the improved EEOI about the engine load using fuel consumption and applied the existing ships. As a result, we concluded that the improved EEOI can define a resonable rate of $CO_2$ emissions.

Game Theoretic Approach for Energy Efficient Rate Scheduling on the interference channel (간섭채널에서 에너지 효율적인 전송률 스케줄링을 위한 게임이론적 접근)

  • Oh, Chang-Yoon
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.19 no.8
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    • pp.55-62
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    • 2014
  • A game theoretic approach is applied for studying the energy efficient rate scheduling. The individual utility function is defined first. Then, a non cooperative rate game is modeled in which each user decides the transmission rate to maximize its own utility. The utility function considered here is the consumed energy for the individual user's data transmissions. In particular, using the fact that the utility function is convex, we prove the existence of Nash Equilibrium in the energy efficient rate scheduling problem at hand. Accordingly, a non cooperative scheduling algorithm is provided. For better energy efficiency, the sum of the individual user's utility function is optimized Finally, the convergence analysis and numerical results to show the energy efficiency of the proposed algorithms are provided.

Research on the Small Hydropower Renewable Energy Resources in Northern Gyeong-Buk 1. Streamflow Measurement (경북북부지역 소수력 재생에너지 자원조사 1. 유량측정)

  • Kim, Jeong-Heon;Kim, Dong-Hyeon;Kim, Seong-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.216-219
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    • 2011
  • 신.재생에너지는 머지않아 고갈될 것이라 예측하고 있는 화석에너지의 대체에너지로서 대형 홍수와 국지적 집중호우, 가뭄과 전염병, 기근 등 우리인류의 생존을 위협하는 재앙을 어느 정도 줄일 수 있고, 온실효과 가스를 저감하고자 하는 하나의 방법으로서 가스배출량이 적은 수력, 풍력, 태양광 등의 재생에너지를 이용한 방법이다. 이 중 물은 무한적인 자원이 아니기 때문에 소중히 여기고 순환과정을 통하여 재활용 될 수 있고, 친환경적이고 장기적인 수명과 다른 자원을 사용하는 발전소들보다 더 효율적이며 복원 가능성이 크고 다른 오염유발 에너지 자원을 대신한다. 본 연구에서는 경상북도 북부지역 5개 지점의 소수력발전 후보지점에 대한 평 갈수기 및 홍수기의 유량측정에서 수위-유량관계곡선식의 유도등의 목적을 달성하기 위하여 2009년 3월부터 2010년 9월까지 5개 지점을 대상으로 현지조사 및 자료수집, 측량작업, 유량측정 등을 실시하였다. 본 유량측정을 통하여 경상북도 북부지역의 최적 소수력 발전지점 선정을 위한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on the Context-Awareness Rule-Based Clustering technique for MANET (MANET에서 상황인식 규칙기반에 따른 에너지 보존 클러스터링 기법에 관한 연구)

  • Chi, Sam-Hyun;Lee, Kang-Whan
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.14 no.4
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    • pp.1041-1047
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    • 2010
  • One of the weaknesses of ad hoc network is that a route used between a source and a destination is to break during communication. To solve this problem, one approach consists of selecting routes whose nodes have the most stable link cost. In this paper proposes a new method for improving the low power distributed MAC. The method is rule-based on the context awareness of the each nodes energy in clustering. The proposed networks scheme could get better improve the awareness for data to achieve and performance on their clustering establishment and messages transmission.