• Title/Summary/Keyword: 에너지 효율적 운영

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The Energy Saving Effect through Hot aisle-Cold aisle Isolation of Supercomputer (슈퍼컴퓨터의 열복도-냉복도 구성을 통한 에너지 절감 효과)

  • Sung, Jin-Woo;Koh, Dong-Gun;Lee, Young-Joo;Jang, Ji-Hoon;Park, Chan-Yeol
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.98-100
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    • 2012
  • 컴퓨팅 성능향상과 장비의 증가는 전력소비의 증가로 이어져 데이터센터 경영자에게 운영경비의 증가로 피할 수 없는 중요한 문제가 되었다. 그래서 미국의 데이터센터에서는 에너지 효율화 지수인 PUE(Power Usage Effectiveness)를 표준지수로 정하고 에너지소비를 관리하고 있다. 데이터센터에서 소비되는 에너지에서 IT부문과 비IT부문의 에너지 소비비율은 50:50 비율이다. IT장비는 처음 도입 시 에너지 효율적인 장비를 도입하면 컴퓨터 운영상에서 에너지를 절감할 기회는 많지가 않지만, 비IT부문은 설비운영적인 측면으로 안정성을 고려하면서 동시에 효율적인 운영환경을 유지하는 것이 가능하다. 본 문서에서는 비IT부문에서 전산실 장비의 열복도-냉복도 분리 배치가 에너지 절감효과가 어느 정도인지 실험을 하였으며, 그 실험결과를 기술하였다.

PMS for Intelligent Linkage between PV and Energy Storage System (ESS) (태양광발전(PV)과 에너지저장장치(ESS)의 지능적 연계를 위한 PMS 구현)

  • Min, Byoung-Bin;Hwang, Jae-Chang;Kim, Jun-Yong;Hwang, Kyu-Seok;Ryu, Kang-Ryul
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.413-414
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    • 2020
  • 세계적인 에너지 전환 흐름을 기반한 깨끗하고 안전한 에너지공급을 위해 석탄, 원전을 감축하고 재생에너지의 확대와 에너지 다소비 구조를 선진국형 에너지 고효율, 저소비로 전환며, 분산형 에너지 시스템을 확대에 따라 다양한 에너지 운영환경이 형성. 이에 맞게 새로운 운영방식의 융복합 모델 개발의 필요성이 증가하고 있다. 융복합 모델의 효율적 운영을 위해서는 발전시스템의 요소별 운전 정보를 수집, 분석하여 제어할 수 있는 능동형 제어가 필요하다. 본 문에서는 태양광발전(PV)을 연계한 ESS(Energy Strorage System)의 효율적인 전력제어를 위한 PMS를 개발하여 성능 검증하고자 한다.

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A study on new and renewable energy program evaluation framework through the analysis of U.S. EERE (미국 EERE(Energy Efficiency & Renewable Energy)평가 시스템 분석을 통한 국내 신.재생에너지 프로그램 평가방안 연구)

  • Lee, Dong-Geon;Kim, Yeon-Bae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.285-288
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    • 2009
  • 정부는 최근 그린홈 100만호 사업을 중심으로 각종 신재생에너지 보급률 향상을 도모하는 많은 프로그램을 기획하여 현재 약 12개의 신재생 에너지 보급지원 프로그램과 R&D 프로그램을 운영하고 있다. 그러나 현재 국내 신재생에너지 정책 및 프로그램은 차후 개선 및 체계적인 운영을 위한 조직적인 프로그램 평가 체계를 갖추고 있지 않으며 평가 기관이나 평가 주기 등 평가에 필요한 기본적인 합의와 법제적 배경 역시 미비한 상황으로 신재생에너지 프로그램의 평가 제반 시스템에 대한 근본적 고민이 필요한 시점이라고 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 미국 DOE(Department of Energy)산하 EERE(Energy Efficiency & Renewable Energy)의 신재생에너지 보급사업평가체계를 분석하여 EERE 프로그램 평가 방법의 국내 적용 가능성을 검토해 보았다. EERE는 미국의 에너지 효율화 및 신재생에너지 전담 사무국으로 10개의 에너지효율화 및 신재생에너지 연방정부 프로그램을 운영하고 있으며 Strategic Management system을 통해 효율적인 프로그램 관리를 시도하고 있다. 특히 General program evaluation Guideline에서는 표준화된 세부 평가 방법론을 제시하여 정례적 혹은 일회적 평가를 시행하고 있는데 이 세부 평가 방법들은 프로그램의 특성에 따라 프로그램을 운영하고 프로그램의 존속 및 개선여부를 결정하는데 결정적인 도움을 주고 있어 차후 국내에서 시행되고 있는 신재생에너지 프로그램의 정성적/정량적인 평가를 시행하는 많은 시사점을 제공할 것으로 기대된다.

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The effect of urban conditions, external influences, and O&M efficiency on urban water system from the perspective of water-energy nexus (도시 여건, 외부 영향 및 운영관리 효율이 넥서스 관점에서 도시 물순환 시스템에 미치는 영향)

  • Choi, Seo Hyung;Shin, Bongwoo;Shin, Eunher
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.31-31
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    • 2022
  • 기후변화, 물 부족, 인구 증가와 도시화로 인한 물 수요 증가, 수질 악화, 노후화된 인프라와 같은 세계적인 물문제의 증가로 인해, 도시 물순환 시스템 관리는 더 큰 어려움을 겪고 있다. 취수, 도·송수, 정수처리, 배·급수, 용수 사용, 하수 집수, 하수 처리, 재이용 및 배출 과정을 포함하는 도시 물순환 시스템의 과정은 매우 에너지 집약적인 활동이며, 이와 같은 에너지 소비는 탄소 배출과 양의 직접적인 상관관계가 있다. 따라서 자원 관리 및 데이터 관리를 최적화하기 위해 넥서스 관점의 접근법이 도시 물순환 시스템에 점차적으로 도입되고 있는 추세이다. 도시 물순환 시스템 넥서스에서는 일반적으로 에너지 인텐시티로 표현되는 물을 위한 에너지를 이해하는 것이 중요하다. 에너지 인텐시티의 차이는 기후(연평균 강수량, 단기 기후 변동성, 기후패턴 등), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치 등), 시스템 특성(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로 연장 등) 및 운영관리 효율(수압, 누수율, 에너지 효율 등)과 밀접한 관계가 있다. 그리고 도시 물순환 시스템에서 에너지 관리를 증진시킨 방안은 유지관리 효율 개선(물·에너지 관리전략, 물손실 관리, 수요 관리 및 수요 대응 등), 신기술 도입, 그리고 에너지 회수로 나누어진다. 본 연구에서는 기존 문헌의 자료를 분석하여 도시 물순환 시스템의 각 공정별 에너지 인텐시티를 분석하였으며, 시스템 다이나믹스를 적용하여 다양한 도시 여건(인구, lpcd, 누수율, 취수원, 에너지 인텐시티)에서 외부영향(기후변화, 도시화)과 운영효율 변동(운영효율 향상, 신시술 도입)에 따른 도시 물순환 시스템 내 자원 사용 및 이동을 분석하였다. 에너지 인텐시티는 전체 도시 물순환 시스템, 상수 시스템, 하수시스템에서 각각 2.334 kWh/m3, 1.029 kWh/m3, 1.024 kWh/m3를 나타내었으며, 용수사용, 담수화, 재이용 과정에서는 매우 높은 값이 나타났다. 에너지 인틴시티의 값은 외부 영향에 크게 좌우되는 것으로 분석되었으며, 운영효율의 변동에 따라서 물 및 에너지 사용량은 변화하였지만 에너지 인텐시티의 변동은 크지 않았다. 이에 따라 도시 물순환 시스템을 넥서스 관점에서 관리하기 위해서는 에너지 인텐시티 이외에 물 및 에너지 사용량, 유수수량 관점 에너지 인텐시티, 사용수량 관점 에너지 인텐시티를 종합적으로 고려하는 것이 필요하다.

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Development of optimal operation of water distribution system for energy recovery and leakage reduction (에너지회수 및 누수감소를 위한 상수도시스템 최적 운영기술 개발)

  • Hui Geun Kwon;Min Jun Kim;Ryul Kim;Young Hwan Choi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.425-425
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    • 2023
  • 상수도시스템의 지속가능한 운영을 위해서는 에너지를 효율적으로 활용하는 것이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 상수도시스템에서 고압구간의 압력조절을 통해 에너지 측면의 최적 운영기법을 제안하였다. 제안된 최적 운영기법은 마이크로 터빈을 이용하여 에너지 회수를 통한 압력저하와 이로 인한 누수량 저감을 동시에 고려하였다. 본 연구에서 사용한 최적화기법으로는 Multi-objective harmony search 알고리즘을 사용하였으며, 상수도 시스템에서 마이크로 터빈을 모의하기 위해서 EPANET의 압력조절 밸브 (Pressure reduction valve)를 활용하여 압력강하에 따른 에너지 회수를 고려하였다. 제안된 최적운영 기법을 검증하기 위해 Benchmark networks (e.g., 5-nodes network, 25-nodes network)을 적용하였으며, 본 연구를 통해 마이크로 터빈의 최적 규모와 설치위치, 개수를 결정할 수 있으며, 이에 따른 에너지 회수와 누수감소 측면에서 상수도시스템의 지속가능한 운영에 효과적으로 이용될 수 있을 거라 기대된다.

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A Study on the Cooling Energy Saving System for Data Centers Using Multi-Machine Learning (다중 기계 학습을 활용한 데이터 센터의 냉방 에너지 절감 시스템에 관한 연구)

  • Jang, Hyun-Cheol
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.458-460
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    • 2019
  • 최근 클라우드 시스템 환경이 점차 늘어남에 따라 데이터 센터(IDC) 구축이 점차 늘어나가고 있다. 데이터 센터는 최근 부각하고 있는 4 차 산업 영역에서 사물 인터넷(IoT), 자율주행차 등 에서 처리될 대용량 데이터로 인한 이를 처리하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 데이터센터 운영에는 대량의 에너지가 필요하다. 수 많은 컴퓨터에서 발생하는 열에너지를 처리하기 위하여 대량의 전력 냉방 에너지를 소비하고 있다. 냉방 공조 운영은 데이터 센터 운영에 중요한 역할을 한다. 이유는 많은 컴퓨터를 가동하는 비용보다 부대 시설로 운영되는 냉방 에너지를 보다 많이 소비하는 현상까지 발생하고 있다. 이에 최근 데이터 센터 냉방 공조 운영을 효율화하는 것에 연구를 맞추고 있다. 본 논문에서는 냉방 공조 운영 효율화 하도록 하기 위해서 다중 기계 학습을 활용한 데이터 센터의 냉방 에너지 절감 시스템을 제안하고자 한다. 기존의 단수 알고리즘을 활용하여 머신 러닝의 모델구현 방식이 아닌 다중의 기계 학습을 통하여 최적화된 모델을 일일 배치로 생성하여 예측을 하는 시스템이다. 본 시스템을 통하여 사전에 최적화된 냉방 운영을 하여 기존 데이터 센터의 운영되는 과다 냉방을 감축 시켜 에너지를 절감해주는 기능을 제공한다. 본 논문 시스템 연구 결과는 폭발적으로 늘어가고 있는 데이터 센터의 에너지 효율화에 기여할 수 있고, 클라우드 사업에서 경쟁력을 줄 수 있는 운영 시스템 방안을 제시한다.

asset management framework for low-carbon water distribution system (저탄소 상수도 관망을 위한 자산관리 체계 구축)

  • Kim, Beomjin;Lee, Jaeyeon;Lee, Seungyub
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.183-183
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    • 2022
  • 최근 몇 년 동안 기후변화에 대응하기 위한 탄소중립 혹은 저탄소 운영의 중요성이 강조되어왔다. 상수도 관망은 직접적인 탄소 배출 시설물은 아니지만, 상수도 관망의 운영 그리고 구성요소의 제조부터 폐기까지의 전 생애주기 동안 막대한 양의 에너지를 사용하는데, 이러한 에너지의사용이 탄소 배출에 간접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 특히 수자원공사에 따르면, '17년 기준 수도사업 관련 전기 사용에 따른 간접 배출이 70만tCO2eq에 이르는 것으로 보고되고 있어, 에너지의 효율적인 운영 및 자산관리 체계의 필요성이 커지고 있는 실정이다. 상수도 관망의 에너지 효율에 영향을 주는 요인은 크게 구성요소의 노후와 누수로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 상수도 관망 관로 별 노후와 누수 여부를 판단하여 교체 전략을 수립할 수 있는 자산관리 모형을 제안하고 관로별 에너지 효율을 시각화하여 전반적인 자산관리에 근거를 제시하고자 한다. 모형은 최적화 기법을 통한 관로별 기능적 노후도 산정 및 누수 탐지, 관만 내 누수 지역화, 에너지 효율 시각화 등 총 3개의 모듈로 구성되어 있다. 제안한 모형은 고도의 차이가 큰 국내 D시 가상 관망에 적용하였다. 해당 관망에 다양한 관로의 노후 및 누수 상황을 가정하여 가상의 데이터를 생성하고 이를 토대로 관로별 기능적 노후와 누수 조건을 고려하여 해당 모형을 검증한다. 또한, 노후와 누수에 따른 가상 상황별 관로의 자산관리 의사결정 예시를 제공하여 향후 모형의 활용에 대한 가이드 라인을 제시한다. 마지막으로 관망 내 설치된 감압밸브를 터빈으로 전환하여 관망 운영 단계에서 무의미하게 소산되는 열에너지를 회수하는 방안을 검증하였다. 최적화 기법을 통해 비용 대비 최적 터빈 설치 지역을 선정하였고 향후 터빈 설치에 고려해야 할 사항을 정리한다. 본 연구에서의 결과는 향후 종합적인 저탄소형 상수도 관망을 위한 초석을 제공할 것으로 기대한다.

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Smart Grid Operating Framework For Renewable Energy Island (녹색 에너지 자립섬을 위한 스마트 그리드 운영 프레임워크)

  • Park, Jiheon;Ryu, Kwang Ryel
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2014.01a
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    • pp.25-28
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    • 2014
  • 에너지 자립섬은 외부 전력의 유입이 어려운 상황에서 풍력/태양광 발전과 같은 재생 에너지를 주요 발전원으로 운영하는 섬이다. 에너지 자립섬의 운영을 위해서는 전력 수요와 공급량을 예측하여 발전기, 송배전 시스템, ESS 등의 운영 계획 수립이 필요한데 수요 및 공급의 예측은 기상 상황 및 시간 등의 다양한 요소에 영향을 받으므로 예측이 어렵다. 이러한 특성을 감안하여 효율적인 전력망 운영을 위해 기계 학습을 기반으로 한 스마트 그리드 운영 프레임워크의 활용을 통해 이 문제를 해결하고자 한다. 본 논문에서는 자립섬 운영 계획 수립에 필요한 구성 요소를 파악하고 요소들 간의 연계 관계를 분석하여 운영 시스템의 프레임워크 설계안을 제시한다.

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Development of the RTU Board for Renewable-Energy Management System (신재생에너지 관리 시스템을 위한 RTU(Remote Terminal Unit) 보드 개발)

  • Im, Jong-Wook;Choy, Ick;Choi, Ju-Yeop;An, Jin-Ung;Lee, Dong-Ha
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.191-193
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    • 2009
  • 최근 국내 신재생에너지설비의 설치가 급증하고 있다. 전국적으로 신재생에너지원의 설비가 산재되어 있음에도 불구하고 관리 및 운영 시스템은 미비한 수준이다. 따라서 사후관리 체계 구축과 설비 이용률 향상을 목적으로 가동현황을 파악하여, 신재생에너지원의 효율적인 관리와 통합 운영을 위한 시스템이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 통신 및 모니터링 기술기준에 제정된 공용규격에 따라 다수의 계측기와 데이터를 수집, 변환, 저장하고, 중앙서버로 데이터를 전송할 수 있는 시스템을 구현하여 더욱 효율적인 신재생에너지원의 운영을 돕는다. 본 시스템은 신재생에너지원의 계측기와 RS-232 혹은 RS-485를 이용한 하위통신을 하여 관리에 사용될 여러 정보를 수집하여 저장한다. 상위통신으로 PIRP(Platform Independent Reporting Protocol)에 맞는 데이터로 변환하여 중앙서버에 데이터를 보내게 된다. 또 한, 유저가 원한다면 중앙서버에서 과거의 데이터를 획득할 수 있도록 시스템을 구현하였다.

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마이크로그리드 운영기술과 국내 연구 동향

  • An, Jong-Bo
    • KIPE Magazine
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    • v.15 no.2
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    • pp.25-29
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    • 2010
  • 마이크로그리드(MIcro Grid)는 현재의 집중적인 전력공급 시스템의 대안으로 부각되고 있는 지역적 에너지공급체계로서 신재생에너지 (Renewable Energy)와 분산전원 (Distributed Generation) 및 정보통신기술의 발전에 따라 전력공급에서의 에너지손실 최소화, 분산자원의 효율적이고 효과적인 이용, 전력품질의 제고, 분산자원의 전력망 수용성 제고 등 다양한 목적으로 실증적인 연구가 진행되고 있는 기술이다. 본고에서는 마이크로그리드의 핵심기술인 운영기술을 그 목적별로 자세히 소개하고 국내에서의 마이크로그리드에 관련된 연구 동향을 살펴보고자 한다.