• 기술혁신연구
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• 제28권2호
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• pp.1-36
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• 2020

재생에너지 육성을 위한 각국의 정책적 개입이 강화되는 가운데 우리나라도 2002년 발전차액지원제도(FIT)를 도입하여 재생에너지에 육성을 직접적으로 지원하였으나 2012년 의무할당제(RPS)를 도입하여 발전차액지원제도를 대체하는 정책수단의 전환이 발생하였다. 이는 현재 우리나라에서만 발견되는 독특한 배경으로, 발전차액지원제도와 의무할당제의 비교를 다룬 기존 논의에서 나아가 정책수단 전환의 성과에 초점을 맞춘 새로운 답이 요구된다. 이에 본 연구에서는 의무할당제 전환이 이루어진 2012년 전후 정책 효율성의 변화를 자료포락분석(DEA)과 맘퀴스트 지수(Malmquist Index)를 사용하여 분석하였다. 그 결과 에너지원에 따라 의무할당제 전환 이후 정책효율성의 제고에 차이가 발생한 것을 알 수 있었다. 이는 재생에너지 사업자들이 기술력 또는 가격경쟁력이 확보된 에너지원에 대해서만 자발적으로 시장에 진입하였고, 이것이 의무할당제 전환 이후의 재생에너지 보급 성과가 특정 에너지원에 편중된 것으로 해석된다. 본 연구의 결과는 재생에너지 정책의 목표가 보급 확대와 성장동력화에 있음을 고려할 때 정책수단의 선택에 있어 기술, 시장 등을 고려한 다면적 분석이 필요하며, 이를 바탕으로 각 재생에너지원의 현황에 맞춘 다각화된 개입이 필요함을 시사한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.369-376
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• 2021

전 세계적으로 환경오염 문제로 국제해사기구인 IMO(International Maritime Organization)에서는 이산화탄소 배출량과 관련된 지수인 EEDI(Energy Efficiency Design Index)를 만들어 새로 건조되는 선박들에 대한 규제를 적용하고 있다. 본 연구에서는 158k 원유운반선의 선형과 프로펠러 후류를 분석하여 새로운 형태의 에너지 저감 장치인 ring stator를 제안하였다. 최근의 선박들은 반류가 적은 즉 선미부 유속이 빠른 경향으로 발전되고 있어 덕트가 포함된 ESD(Energy Saving Device)는 저속비대선이라도 컨테이너선처럼 적용하기가 어렵다. 본 연구에서 제안한 ring stator는 이러한 점을 고려하여 새로이 개발된 장치로써 자항 성능 향상 뿐 아니라 저항 성능의 최소화를 목표로 설계를 진행하였다. Star-CCM+의 상용 프로그램을 활용하여 CFD 해석을 통해 설계한 ring stator의 성능을 확인하였고 최종 제시한 설계안에 대해 약 3.4 %의 추진 효율 개선 효과가 있음을 확인하였다. 설계된 ring stator에 대한 실험과의 비교 등을 통해 성능 검증 및 보다 정도 높은 최적화에 대한 연구를 추후 수행할 계획이다.

• 한국측량학회지
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• 제32권1호
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• pp.9-17
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• 2014

대기의 에너지를 측정하거나 지표면유출을 예측하는 기상 및 수문모델에서 지표면특성(식생피복)을 파악하는 것은 매우 중요한 요소이다. 1978년 Deardorff가 식생피복을 정량적으로 파악하기 위하여 식생피복지수(Vegetation Cover Fraction)를 제안한 후 식생피복지수에 관한 연구가 활발해졌다. 그러나 선행연구에서는 AVHRR, MODIS 그리고 KOMPSAT-2영상과 같은 고 저해상도 위성영상을 이용한 많은 연구가 있었으나, 중해상도 영상인 Landsat에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 Landsat OLI영상을 이용하여 식생피복지수 산정방법을 연구하였다. 정확하고 효율적인 식생피복지수 산정방법을 연구하기 위하여, 본 연구에서 제안된 방법과 선행연구방법을 비교평가 하였다. 실험결과 NDVI와 식생피복지수는 많은 연관성을 지니는 것으로 분석되었으며, 본 연구에서 제안된 방법을 이용한 식생피복지수가 특이점을 제외한 RMSE 7.3%로 전체 방법 중에서 가장 높은 정확도를 보였다.

• 환경영향평가
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• 제31권1호
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• pp.47-62
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• 2022

풍력발전은 비용 효율적인 신재생에너지원으로 우리나라 뿐 아니라 전세계적으로 빠르게 보급이 확대되고 있다. 환경적 지속가능성을 보장하면서 지속가능한 에너지를 공급하기 위해서는 증거에 기반한 정책수립과 혁신적인 방안 마련이 필요하다. 본 논문은 풍력발전 환경영향평가서 58건의 분석을 통해 1) 국내 육상풍력의 주요 특징이 어떠한가? 2) 환경영향을 최소화하기 위한 사업별 환경적 지속가능성을 분석하는 방법이 있는가?에 대한 해답을 제시하고자 한다. 환경영향평가서에 제시된 개별 육상풍력사업의 환경적 지속가능성과 관련한 변수를 추출하여 이러한 환경변수에 대한 요인분석을 수행하고 개별 변수의 가중치를 계산하여 육상풍력발전의 환경적 지속가능성을 평가할 수 있는 지수를 개발하였다. 이러한 환경적 지속가능성지수는 육상풍력발전의 입지를 고려할 때 활용할 수 있는 유용한 증거에 기반한 의사결정도구로 활용될 수 있을 것이다. 58개 사업은 사업지역의 고도 및 자연성의 정도를 바탕으로 1) 산악형, 2) 목장형, 3) 해안형으로 구분하였다. 본 연구에서는 개별 풍력발전사업에 대한 환경적 지속가능성지수를 성공적으로 계산하였다. 가장 환경적 지속가능성이 큰 사업은 목장형으로 분류된 33번 사업이 1.04였고, 가장 낮은 사업은 산악형으로 분류된 55번 사업으로 -1.44였다. 둘째, 분석결과는 목장형이 환경지속가능성 지수가 평균 0.4551로 환경적 지속가능성이 가장 높고, 해안형이 평균 0.3712으로 중간이었으며, 산악형이 평균 -0.3457로 가장 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 육상풍력발전과 관련된 기존의 연구에서 제시된 결과를 보다 계량적으로 증명하고 있으며, 신재생에너지개발과 관련한 정책에 활용할 수 있는 중요한 함의를 제공하고 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.159-159
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• 2016

세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며, 이들 중 열전 재료는 열 에너지를 전기 에너지로 바꿀 수 있는 열전 재료가 각광 받고 있다. 그 중, 박막 형태의 열전 재료는 벌크 형태에 비해 나노 구조화가 용이하여 열전 특성을 향상 시킬 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 특히, 박막형 열전 소자는 정밀 온도 제어가 가능하며, 소형화 기기의 응용이 가능하여, 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결 할 수 있어 더욱 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체는 기존의 화합물 반도체인 Pb-Te, Bi-Te 등의 기존의 재료에 비해 낮은 독성을 가진다. 또한, 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 가능하다는 장점을 가진다. 열전재료의 효율은 열전 성능 지수(ZT)와 Power factor(PF)로 평가된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3826-3832
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• 2010

본 연구는 가상현실을 이용한 재활운동을 적용하여 뇌졸중 환자의 보행시 에너지 소모의 효율성에 효과가 있는가를 알아보고자 하였다. 뇌졸중으로 6개월 이상 장애를 가진 32명이 연구에 참여하였고 가상현실군 16명과 대조군 16명으로 나누었다. 가상현실군은 가상현실을 이용한 게임장치를 이용하여 1시간씩 주 3회를 6주간 실시하였다. 대조군은 운동의 적용없이 평상시 생활을 유지하도록 하였다. 운동 전과 후에 심박동수와 보행속도를 측정하여 에너지소모지수를 산출하여 효과를 비교하였다. 통계처리 방법으로 운동 전후 차이를 검증하기 위하여 대응표본 t 검정을 실시하였고 그룹간 차이 검증을 위하여 독립표본 t 검정을 실시하였다. 모든 통계적 유의수준은 0.05로 하였다. 연구결과 대조군과 비교하여 가상현실군에서 보행시 에너지소모지수가 유의하게 감소하였다(p<.05). 결론적으로 가상현실을 이용한 재활운동이 뇌졸중 환자의 보행시 에너지 소모에 있어 효과적이며 보행능력의 향상에 효과적인 방법임을 확인하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권11호
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• pp.8-14
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• 2002

가정용 룸에어컨이나 가정, 점포, 사무실에 사용하는 패키지에어컨은 쾌적한 주거 사무공간을 실현할 수 있기 때문에 최근 10년 동안에 광범위하게 보급되었고, 그 기술도 해마다 진보하고 있다. 그림 1에서 나타나듯이 2001년 가정용 룸에어컨의 국내생산 수량은 연간 600만대 수준이며, 패키지에어컨은 연간 약 80만대 수준이다. 2001년 기준으로 에어컨의 국내시장규모는 약 130만대로 세대 보급률이 약 40%에 도달하고 있다. 비록 패키지에어컨은 생산 수량면에서는 룸에어컨과 비교할 수 없지만, 한대의 냉방능력이 룸에어컨의 수배에서 수십배로 크기 때문에 전력에너지소비, 환경 등에 미치는 영향은 룸에어컨과 비견될 수 있다. 공조장치 보급에 따른 환경, 에너지 측면에서의 사회적 영향과 관심이 점차 커지고 있고, 이것을 개선하기 위한 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 에어컨을 포함한 공조장치의 다수는 효율이 좋은 증기 압축식 냉동사이클로써 구성되어 있으며, 증기 압축식 사이클에서 냉매가스를 압축하여 순환시키는 심장역할을 하고 있는 것이 압축기이다. 또한 압축기는 공조장치 전체의 전력소비의 80%에서 90%을 차지하고 있어 에너지절감 기술개발과 환경기술개발의 포인트가 되는 기구이다. 최근에 에어컨용 냉매압축기의 기술적인 개발동향을 정리하면 다음과 같은 경향으로 진행되고 있다. (1)오존층 파괴 지수가 제로인 친환경 HFC계와 자연냉매용 밀폐형 압축기기술 (2)로터리압축기의 성능향상 및 대용량화 기술 (3)압축기용 모터의 DC화통에 의한 모터 효율 향상 및 압축기 효율 향상 기술 (4)스크롤압축기의 압축비 변화의 대응, 고효율 유지, 대용량화 등 성능향상기술 (5)로터리, 스크롤, 왕복동 압축기를 이용한 용량가변기술 본 논고에서는 룸에어컨과 패키지에어컨에서 사용되고 있는 밀폐형 압축기에 대해서 그림 2에서 나타내고 있는 냉방능력 10tons(120,000Btu/h) 이하를 중심으로 상기의 최근 기술 동향을 간략하게 소개하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.15-20
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• 2017

국제해사기구(IMO)는 온난화의 원인인 온실가스 감축을 위한 강제 규제를 도입하여 시행을 하고 있다. 하지만 여전히 지구의 온난화는 진행 중에 있고, IMO는 빠른 시일 내에 SEEMP와 EEOI에 기반한 자발적인 이산화탄소 감축 방법을 강제화 하려는 움직임이 있다. 연료 및 이산화탄소 절감을 위해 대형 컨테이너 선박은 낮은 속도에서 운항을 결정하였다. 하지만 높은 선속으로 설계되어진 선수 구조는 오히려 선속 저하 때는 저항으로 작용하여 연료 절감 효과를 저해하는 현상을 발견하였다. 대형 컨테이너 선박의 저속화를 위해 선수 구상부를 개조하여 더욱더 높은 연료 절감을 시행하였다. 고속 대형선의 저속 운항에 적합한 선수 개조가 얼마나 효율적으로 운항선 에너지효율지수를 변하게 하는지를 개조 전후의 연료 소비량을 비교 검토하였다. 그 결과 예상했던 것보다 많은 이산화탄소 감축량을 확인하였다. 운항선 이산화탄소 감축 강제 규제가 시행된다면 고속선들의 연료 절감 방법의 하나로 효과적인 적용 방법으로 고려되어진다. 또한 연료절감형 운항 선박에 투자하여 에너지 효율적인 선박으로 운항하기 위한 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권6호
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• pp.471-477
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• 2015

When a ship sails in a seaway, the resistance on a ship increases due to incident waves and winds. The magnitude of added resistance amounts to about 15–30% of a calm-water resistance. An accurate prediction of added resistance in waves, therefore, is essential to evaluate the performance of a ship in a real sea state and to design an optimum hull form from the viewpoint of the International Maritime Organization (IMO) regulations such as Energy Efficiency Design Index (EEDI) and Energy Efficiency Operational Indicator (EEOI). The present study considers added resistance problem of AFRAMAX-class tankers with the conventional bow and Ax-bow shapes. Added resistance due to waves is successfully calculated using 1) a three-dimensional time-domain seakeeping computations based on a Rankine panel method (three-dimensional panel) and 2) a commercial CFD program (STAR-CCM+). In the hydrodynamic computations of a three-dimensional panel method, geometric nonlinearity is accounted for in Froude-Krylov and restoring forces using simple wave corrections over exact wet hull surface of the tankers. Furthermore, a CFD program is applied by performing fully nonlinear computation without using an analytical formula for added resistance or empirical values for the viscous effect. Numerical computations are validated through four degree-of-freedom model-scale seakeeping experiments in regular head waves at the deep towing tank of Hyundai Heavy Industries.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.843-851
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• 2009

Much work has already been done to control and regulate the worldwide problems caused by climate change, particularly the issues on greenhouse gas (GHG) emissions. Carbon dioxide ($CO_2$), having the highest form of concentration among GHGs composed around 1.0 billion tons of emission, and comprises about 98% of the total emissions from the shipping industry. Korean trade mainly rely on the sea transportation. Korean ship tonnages that was brought about by shipbuilders all over the country, continues to grow annually due to the prevailing demands on goods or material supplies and depicting only a small part of the global maritime activity. Nowadays, new build ships coming from the Korean Shipbuilders are being optimized by hull, structure and appendages design, The operational capability of the propulsion and auxiliary machineries in its maximum capacity to achieve the highest possible efficiencies for energy and onboard power use to mitigate $CO_2$ emissions are continually being done through the help of research and development. In this paper, the energy efficiency design index and anboard power capacity of Korean new build ships have been analyzed with response to data collected by ship types, and its respective fuel consumption in relation to $CO_2$ emission results. In response to climate change convention outcome proposals, the best way for the new build ships to become energy efficient is by lowering its operational speed thru adopting the state of the art diesel propulsion engines, patronizing the best sailing practice to lower the transportation cost on the different sea trade routes also helps in $CO_2$ mitigation.