• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1999.11a
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• pp.75-81
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• 1999

석탄가스화 복합발전기술은 석탄과 산화제의 부분 연소 반응 및 가스화 반응을 통하여 가스 생성 후 불순물을 용이하게 분리할 수 있으므로 기존의 미분탄 발전 방식에 비해 대기 오염물질인 H$_2$S 및 NH$_3$ 등의 SOx, NOx 등의 발생량을 저감시킬 뿐만 아니라 발전 효율이 높아 $CO_2$ 발생량도 줄일 수 있는 장점이 있다.(중략)

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.315
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• pp.74-79
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• 2003

지구온난화 방지 등 환경보전을 목적으로 전기기기 및 설비의 전력소비를 저감시키기 위한 성에너지관련법이 일부에서 시행되어 각 방면에서 그에 대한 대책이 이루어지고 있다. 전기기기 중에서도 공조기는 일반가정의 소비전력에서 차지하고 있는 비율이 $24\%$로 상당히 큰 편이다 최근 공조기는 소비전력을 저감시키기 위해 기간부품의 효율 개선을 도모하여 왔으나, 이 효율 개선에는 전력소비가 큰 압축기(탑재)모터와 이것을 구동하는 인버터의 손실 저감도 반드시 필요하다. 또 효율개선 외에 공조기 운전시의 쾌적성 향상의 관점에서 저진동화 및 저소음화를 도모할 필요가 있어 구조명과 함께 인버터 제어면에서의 대책을 시행하여 왔다. 압축기 중에서도 성능개선이 두드러진 룸에어컨은 압축기에 고효율의 브러시레스 DC모터를 탑재하여 정현파구동방식을 이용한 인버터에 의해 고효율화를 실현하였다. 이 정현파구동방식은 독자적인 과(過)변조 PWM(Pulse-Width Modulation) 방식을 적용하여 효율 개선에 크게 기여하고 있다. 또 인버터는 압축기 특유의 맥동(脈動)부하에 기인하는 진동을 제어$\cdot$억제하여 저진동화를 실현하였다. 또한 패키지에어컨에서는 인버터 캐리어주파수에 기인하는 캐리어음(音)을 인버터제어로 억제하여 저소음화를 실현하였다. 본고에서는 공조기를 대상으로 특히 에너지 소비가 큰 압축기용 모터와 이것을 구동하는 인버터의 효율개선 기술과 저진동화 및 저소음화를 도모하기 위한 인버터 응용기술에 관하여 기술한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.185.2-185.2
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• 2010

한반도 국가바람지도(김현구, 2009)는 한국에너지기술연구원에서 지식경제부의 부처임무사업으로 구축되었으며 현재 웹서비스(http://www.kier-wind.org)를 통하여 정보를 제공하고 있다. 국가바람지도는 수치기상예측(NWP; Numerical Weather Prediction) 모델을 이용하여 영토, 영해에 대해 $1km{\times}1km$의 고해상도로 작성한 뒤(이순환 등, 2009) 풍력자원 정보로 재가공되었다. 한반도 국가바람지도는 5년의 장기간에 대한 시계열 수치기상예측에 의하여 구축되었기 때문에 데이터베이스(DB; database)의 효율적 관리가 필연적으로 요구된다. MM5 또는 WRF 모델의 고유 출력포맷의 자료구조는 풍력자원분석에 필요한 기상요소 외에도 대기과학자에게 필요한 수많은 기상인자를 종합적으로 포함하고 있다. 따라서 2차원 층(layer) 또는 3차원 공간분포 분석 및 계산격자인 셀(cell)에서의 1차원 시계열 분석 등 다양한 자료축출에는 비효율적인 자료구조가 된다. 이러한 자료구조의 불편을 해소하기 위해서는 기상요소별로 독립적이고 빈번한 시계열 자료 추출에 효율성을 가지며 어떤 프로그래밍 언어를 사용하든지 직관적으로 쉽게 사용할 수 있는 바람지도 데이터베이스의 재구성이 요구된다. 이에 대용량 수치자료의 처리 측면에서 장점을 가지는 과학기술 프로그래밍 언어인 IDL을 기반으로 국가바람지도의 자료구조를 효율화하여 데이터베이스화 하였으며 IDL에 내재된 그래픽 기능을 활용하여 가시화를 구현함으로써 연구개발자의 입장에서 국가바람지도의 활용성 및 효율성을 향상시키고자 하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.32 no.12
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• pp.1119-1125
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• 2010

Most of the sludge pre-treatment methods to improve the anaerobic digestibility of sludge are not practied in the fields with low economical efficiency. The venturi cavitation system (VCS) adopting hydrodynamic cavitation is simple and requires low energy. This research was conducted to investigate the optimum design and operating conditions of the VCS. The experimental results indicated that the optimum number of venturi in series was three, and the suction mode operation of the pump yielded 1.6 times higher pre-treatment efficiency per unit energy consumption than the discharge mode. The combination of venturies with different throat sizes did not affect the pre-treatment efficiency. Also, the parallel installation of the three in series venture unit yielded 30% higher pre-treatment efficiency per unit energy consumption than the single unit. Under parallel conditions, the solubilization efficiency was 5.6 mg ${\Delta}SCOD/g$ TS/kWh, which is higher than the previously reported value.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.115.2-115.2
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• 2010

최근 유가 상승 및 에너지 확보, 경질 원유 생산량 및 부존량 감소로 인하여 대체 석유자원의 개발에 대한 연구 및 관심이 급증하고 있다. 기존의 연소 방식이 아닌 연료를 청정 가스로 전환하여 이용하는 가스화 기술 개발이 진행되고 있다. 석탄은 매장량이 세계적으로 풍부 할뿐만 아니라, 지역적으로도 편재되어 있지 않은 에너지원인 석탄을 활용하는 새로운 발전기술로 환경보전성이 우수하며, 효율이 기존의 발전 시스템보다 뛰어난 에너지 이용기술로 각광받는 분야이다. 석탄 슬러리는 분쇄한 석탄을 믹서를 사용하여 소량의 계면활성제를 첨가하여 제조한다. CWM 제조용 석탄은 대체로 고유수분 5%이하, 회분 10%이하의 석탄이 추천되고 있으며, 수분이나 회분량, 산소함량, 입자의 세공율이 증가할수록 고농도화에 불리한 것으로 나타나고 있다. 연료적 가치를 향상시키기 위해서는 물의 함량을 적게, 즉 석탄의 농도를 증가시키는 것이 중요하다. 일반적인 CWM 규격으로는 석탄농도 65% 이상이 바람직한 것으로 보고되고 있다. 석탄가스화에 연료로 사용되는 CWM의 연료성상 및 미립화 정도, 제조 조건 등에 따라 많은 차이가 발생한다. 본 실험에서는 1.0T/D급 습식 분류층가스화기에서 이용할 CWM의 제조를 위하여 소형 믹서를 이용하여 석탄의 농도에 따른 점도 변화와 석탄의 분쇄입자 크기에 따른 점도 변화, 계면활성제와 첨가제의 농도에 따른 점도 특성을 실험하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.136-136
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• 2016

현재 전 세계적으로 지속적인 인구증가와 도시화 및 산업화 영향으로 물, 에너지, 식량의 수요증가와 공급부족이 예상되는 가운데, 급격한 기후변화와 자원고갈로 인해 이는 더욱 가속화되고 심화될 위기에 직면하였다. 특히 물의 수요는 증가하나 공급은 제한되어 있어 지속가능한 인류의 생존을 위하여 인간에게 꼭 필요한 에너지와 식량의 문제를 물을 중심으로 상관성을 찾고 효율적인 물활용 방법을 개발하고 정책화할 필요가 있다. 세계 물공급량 중 농업으로는 70%, 에너지로는 15%로 소비되고 있다. 또한 유럽과 미국은 발전용 냉각수로 각각 담수총량의 43%, 50%를 사용하고 있는 등, 세계는 물, 식량 그리고 에너지 수급의 불균형이 심화되고 상호 위기가 증폭되고 있다. 향후 인간의 삶에 절대적으로 필요한 세가지 자원이 복합적으로 연계되어 상호 위기가 증폭될 수 있는 실정이나, 우리나라는 개별자원에 대한 관리 및 운영기술은 상당한 수준이지만 아직까지 연계성을 고려하여 자원간의 효율성을 찾는 물-에너지-식량 연계(Water-Energy-Food Nexus, WEF Nexus)에 대한 관리 및 기술은 부족한 실정이다. 국제적으로 세자원의 연계상황이 선진국과 개도국간에 편차가 크고, 사막지대 등 자연조건이 열악한 지역에서 자원들간의 위기 연계성이 높은 상황이므로 우리나라도 물-에너지-식량의 연계위기 상황을 정확히 파악하고 미래 환경변화에 대한 대응방안 수립이 필요하나, 현재 국내 물관리에 있어 저수지나 수리시설 관리가 제대로 실행되지 못하고 있어 이를 방치할 경우 중장기적으로 식량 및 에너지생산에 있어 부족이 우려되고 있다. 또한 부처간의 행정적인 간격으로 물-에너지-식량의 연계성 연구 및 정책수립에 있어서 자료 등이 절대적으로 부족한 실정이기 때문에 체계적으로 빅데이터 기반의 DB구축 및 인벤토리 정의 등도 현재시점에서는 절대적으로 필요하다고 할 수 있다. WEF Nexus를 실현하기 위해서는 각 자원간의 효율성을 극대화하여야 한다. 과거에는 개별적 자원의 확보를 추구했다면 이제부터는 각 자원간의 상생을 통한 연계성을 확보하여 서로간의 자원 확보를 고려하여 개발하여야 한다. 이를 위해 현재의 자원확보에 대한 문제점들을 고려하여, 상호 연계를 통한 효율성을 확보하고 그 효율성이 각 자원에 영향을 주어 시너지효과를 발생시킬 수 있는 방안으로 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2010.04a
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• pp.188-188
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• 2010

수소 에너지는 화석연료의 한정된 매장량과 연소시 발생되는 환경문제를 해결하기 위해 가장 이상적인 대체에너지로서 주목을 받고 있다. 그러나 현재까지의 기술로는 경제성 있는 수소 제조가 쉽지 않다. 그 방법 중 바이오매스 및 유기성폐기물의 가스화를 통한 수소제조분야는 자원의 재순환, 페기물 처리, 열원의 이용, 직접적인 $CO_2$ 삭감 등의 부수적인 효과가 높아 경제성 있는 수소제조법으로 평가되고 있다. 이에 본 연구에서는 수소 생산을 목적으로 하는 가스화기와 초고온개질기로 구성된 Twin-Bed 가스화 시스템을 개발하고, 이를 이용한 Wood pellet(미송)의 가스화 특성 및 생성 가스의 초고온개질 특성을 고찰하는 것을 목적으로 한다. 가스화기의 시간변화에 따른 생성 가스 수율에 대한 결과, 생성 가스 수율은 약 20분경과 후 안정화되었으며, 실험 2시간 동안의 $H_2,\;CH_4,\;CO,\;CO_2$의 평균 수율은 각각 17.77, 11.94, 42.13, 28.16 Vol.%의 결과를 보였다. 가스화기로부터 생성된 가스는 down-draft 형태의 고온개질기로 도입시켜, $1100^{\circ}C$의 초고온에서 개질반응을 수행하였다. $CH_4$의 경우 11.95 Vol.%에서 0 Vol.%로 거의 대부분 분해되었으며, $H_2$는 17.77 Vol.%에서 25.46 Vol.%로 약 65.8% 증가하는 결과를 나타냈다. 또한 수소 생성량은 평균 5 L/min kg-Biomass이었다. 냉가스 효율은 72.1%로서 나타나, 일반적으로 폐기물의 냉가스 효율인 약 50% 전후의 결과에 비하여 높은 효율을 보였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.14 no.3
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• pp.45-50
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• 2002

인터넷으로 상징되는 IT 혁명은 오늘날 세계의 사회ㆍ경제 시스템과 사람들의 가치관을 근본부터 급속도로 변화시키고 있다. 이에 따라 정보의 공유화ㆍ글로벌화는 새로운 경제시스템의 창출과 발전의 원동력이 되며, 생산과 물류, 판매에 소요되는 에너지와 자원을 절감하는 물리적 효용성이 증가될 것으로 기대된다. 한편, 토목ㆍ건축 구조물의 조사ㆍ계획ㆍ설계ㆍ시공 및 유지관리 각 단계에서도 IT기술의 이용에 의해 각각 요소기술의 고도화 및 효율화가 도모되고 있다. 공공 구조물의 건설ㆍ관리에서도 IT 기술의 이용에 의한 요소기술의 고도화와 함께 라이프사이클에 걸쳐 전자정보의 교환ㆍ공유ㆍ제휴를 도모해 나감으로써 사업의 효율화 등이 기대되며, 이를 위한 환경을 정비하는 일이 급선무이다.(중략)

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.571-574
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• 2016

최근 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망인 스마트 그리드 시스템(Smart Grid System)이 국내외에 널리 보급되고 있다. 그로 인해 그리드 시스템의 효율적인 운영을 위해 적용되는 EMS(Energy Management System) 기술의 중요성이 커지고 있다. EMS는 에너지 사용량 예측의 높은 정확성이 요구되며, 예측이 정확하게 수행될수록 에너지의 활용성이 높아진다. 본 논문은 전력 사용량 예측의 정확성 향상을 위한 새로운 기법을 제안한다. 구체적으로, 먼저 사용량에 영향을 미치는 환경적인 요인들을 분석한다. 분석된 요인들을 적용하여 유사한 환경을 가지는 전력 사용량 데이터의 사전 군집화를 수행한다. 그리고 예측 일에 관련된 환경 정보와 가장 유사한 군집의 전력 사용량 데이터를 기반으로 전력 사용량을 예측한다. 제안하는 기법의 성능을 평가하기 위해, 다양한 실험을 통하여 일간 전력 사용량을 예측하고 그 정확성을 측정하였다. 결과적으로, 기존의 기법들과 비교했을 때, 최대 52.88% 향상된 전력 사용량 예측 정확성을 보였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.04a
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• pp.221-224
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• 2015

최근 전력수요의 급증으로 에너지 소비를 절감하기 위한 연구가 급부상하고 있다. 하지만 대부분의 사물인터넷 서비스들은 사람의 편의성을 위한 방향으로 발전해왔기 때문에 에너지의 효율화에 대한 고려가 부족하다. 따라서 본 논문에서는 실내 환경 상태 센싱을 통한 에너지 관리 최적화 알고리즘을 제안한다. 에너지 관리 최적화 알고리즘은 실내에 설치된 센서를 통해 환경 정보를 모니터링하고 불필요하게 낭비되는 대기전력을 차단한다. 온도, 조도, 습도 등 센싱된 정보는 주어진 임계값 내에서 사용자 환경에 적응적으로 최적화하여 에너지 소모를 감소시킨다. 성능분석결과 기존의 소비전력환경 대비 LED조명의 경우 하루에 약 180W의 대기전력을 절약하였고, 에어컨의 정우 한달에 약 38,550kW의 대기전력을 절약하여 환경에 따른 에너지 절약효과를 보였다.