• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.58-68
• /
• 2010

본 논문에서는 조명 에너지 사용을 절감하기 위하여 RS-485를 이용하여 기존건물과 신축건물에서 조명을 자동으로 제어하는 장치를 설계하였다. 본 시스템은 조명기기를 제어하고자 하는 장소에 RS-485로 연결된 재실감지센서(ALSU : Auto Light Sensor Unit), 조명통합스위치(ALS : Auto light Uuit), 통신인터페이스를 이용한 모니터링 시스템(Hi-FACS)으로 구성되었다. 제안된 시스템에서 재실감지센서는 움직이는 물체를 감지하여 자동으로 조명기기를 제어하고, 조명통합스위치를 이용하여 자동 및 수동으로 제어가 가능하도록 설계되어 있다. 또한 모니터링 시스템을 이용하여 재실감지센서와 조명통합스위치로부터 조명기기의 상태를 입력받고, 자동제어시스템에 대한 운영, 조작 및 관리가 가능하여 체계적인 관리와 에너지 고효율화를 동시에 추구할 수 있는 구조로 되어 있다. 제안된 시스템의 기능성과 경제성을 기존 조명 제어시스템과 비교하고, 다양한 환경에서의 전력에너지사용량을 비교함으로써 제안된 시스템의 우수성을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.442-444
• /
• 2018

본 논문에서는 GA(Genetic Algorithm) 기반 점증적 입자모델(IGM: Incremental Granular Model)의 최적화 설계를 제안한다. IGM의 성능은 다양한 실세계 응용예제를 통해 성공적으로 연구되어져왔다. 그러나, IGM의 문제로 각 컨텍스트에서 동일한 클러스터 수가 사용되는 점과 전형적인 퍼지화 계수가 설정된다는 점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IGM을 최적화하여 각 컨텍스트에서 클러스터 중심의 수와 퍼지화 계수를 최적화하는 설계 방법을 제시했다. 제안된 방법의 타당성을 확인하기 위해 Ecotect에서 시뮬레이션 한 12가지 건물 형태를 사용하여 에너지 효율 예측에 대한 실험을 수행하였고, 제안된 방법은 기존의 IGM보다 우수한 성능을 보이는 것을 확인했다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
• /
• 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
• /
• pp.81-82
• /
• 2010

전 세계적 경제성장 및 신흥경제국 수요 증가로 에너지 수급 불균형 및 기존 화석연료 과다사용으로 온실가스 배출량도 급격히 증가함에 따라 글로벌 에너지 및 자원 고갈의 위기가 심화되고 있다. 이에 따라 주변 생활환경 개선 및 자연 생태 보존 등을 통해 쾌적한 삶에 대한 요구 충족을 위한 에너지 관리 및 소비의 중요성이 대두되고 있다. 건축분야에서도 에너지 절감에 대한 많은 대책과 연구를 진행하고 있으며 친환경 건축의 에너지 등급과 저에너지 검증을 위해 초기단계부터 에너지 성능분석을 검증할 수 있는 BIM(Building Information Model) 기술 개발 및 상용화를 통해 건물의 에너지 성능을 객관적으로 예측하는 기술을 활용하여 기존건축물에서의 에너지 성능 분석 및 BIM 기반 친환경 건축 프로세스의 가능성을 제시했다. 따라서 본 연구에서는 BIM을 이용한 기존건축물의 에너지 성능 분석을 통해 객관적인 데이터를 수집하고 이를 지도화 하여 에너지 관리의 효율적인 소비 및 관리방안에 대해 연구하고자 한다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.349-354
• /
• 2008

2008년 8월 우리나라는 온실효과로 인한 기후변화 대응 역량을 강화하고, 에너지의 안정적 공급과 효율화 체계를 구축하기 위한 방안으로 '제1차 국가에너지기본계획'을 발표하였다. 이에 따르면 우리나라는 세계 10위의 에너지다소비 국가이자, 그 중 97% 이상을 해외 수입에 의존하는 나라로서 신재생에너지설비의 중요성이 크게 부각되고 있다. 본 논문은 일반적인 건물의 난방설비로 이용되고 있는 가스와 유류설비를 지열히트펌프로 대체함으로서, 전력계통의 부하율을 향상시키는 방안을 제시하였으며, 이에 따른 에너지비용 절감과 온실가스의 감축방안을 정량적으로 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.543-553
• /
• 2021

한국은 건물부문 온실가스 감축 목표 달성을 위한 핵심정책으로 2020년부터 공공부문 신축 건축물을 대상으로 제로에너지건축물 인증 의무화를 시행하였다. 이 논문은 궁극적인 Net Zero 에너지건축물 달성하는 데 있어서 정부의 정책에 따른 건축물 에너지성능의 변화 추세를 파악하고, 최근 건축물에 적용된 에너지기술 성능의 변화 추이를 분석하는 방법론을 제시함으로써 궁극적으로는 장기적인 Net Zero를 달성하고자 하는 정책 환경의 변화에서 건축 관련 이해 관계자들이 건축물 유형별로 적절한 에너지기술들을 적용하는데 도움을 주고자 한다. 본 연구를 위해 최근 4년간 건축물 에너지효율등급 예비인증 데이터를 수집하여 건축물의 에너지성능이 상승하는 추세를 확인하였다. 또한, 최근 건축물에 적용된 에너지기술들의 에너지성능 현황을 분석하기 위하여 K-means 군집분석 활용해 교육연구 시설과 업무시설의 High, Low 에너지성능 군집을 통해 비교군(2016년~2020년, 2020년) 설정하여, 분석하였다. 분석 결과 교육연구 시설의 High, Low 군집 모두 태양광 모듈 면적의 증가율이 261.1%, 283.5% 급증하였으며, 업무시설은 High, Low 군집 모두 태양광 모듈 면적이 감소하는 반면에 대부분의 패시브, 액티브 기술의 에너지성능이 증가하는 것으로 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.60.1-60.1
• /
• 2010

공동주택에서 태양광발전(PV)을 통한 세대 전기에너지 이용은 모듈 설치 면적의 제약으로 인해 전 세대를 대상으로 활용하기에 현실적으로 어려움이 있다. 특히 남향이나 남동, 남서향으로 위치한 거실 창호를 활용하는 경우에도 결정질 실리콘(crystalline silicon) 태양전지 셀로 인한 실내 음영문제 등으로 건물통합형 태양광발전(BIPV) 시스템의 가시성을 확보하는데 한계가 있다. 따라서 이런 문제점을 극복하고자 투광형 비정질실리콘(amorphous silicon) 태양전지를 이용한 발코니창호/커튼월 BIPV 시스템을 구축하고, 테스트베드를 통한 적용성 평가 검증을 수행하였다. 테스트베드는 KCC 중앙연구소 1층 외부 측창에 결정질 BIPV 모듈(A2PEAK 사(社), 최대 출력 210 Wp, W 2,000 mm ${\times}$ H 1,066 mm)과 10% 및 30% 투광형 비정질 BIPV 모듈(Sharp 사(社) See Through type, 최대 출력 135 Wp/123 Wp, W 1,930 mm ${\times}$ H 1,180 mm)을 각각 설치(남서 $30^{\circ}$, 수직 $90^{\circ}$)하여, 2009년 5월에서 8월 사이 4개월에 걸친 모니터링을 통해 실제 발전량 데이터를 확보, 시스템에 대한 분석을 진행하였다. 분석 결과, 설치용량당 일평균 발전량은 결정질형이 1.46 kWh/kWp, 10% 투광형은 1.10 kWh/kWp, 30% 투광형은 0.73 kWh/kWp을 나타내었다. 10% 투광형과 30% 투광형의 모듈 성능 차이는 크지 않으나 발전량에 있어서는 큰 차이를 보였고, 10% 투광형의 설치용량당 일평균 발전량은 경정질형의 75.2% 수준으로 투광형 비정질실리콘 BIPV 시스템의 창호 적용 가능성을 확인하였다. 특히 세대 거실 창호를 통한 가시성 확보는 기존 결정질 BIPV 창호의 단점을 개선하였다. 건자재 일체화로 구축된 가시성확보 BIPV시스템 창호는 단위 세대별 적용이 쉽고, 공동주택에서 PV 시스템의 설치면적을 극대화시키므로 향후 Zero Energy 공동주택 구축에도 활용성이 클 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.488-493
• /
• 2020

친환경 에너지원으로 고려되는 수소의 수요가 증가하고 있고 이와 동시에 수소의 고효율 에너지변환이 가능한 설비인 연료전지의 시장 규모 또한 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 수소를 에너지원으로 하는 주거건물의 운영비용을 감축하기 위한 연료전지 발전 부산물 활용기술에 대한 특허분석을 통해 관련 기술의 지식재산권 확보를 위한 전략을 수립하는데 목적을 두고 있다. 본 특허분석은, 2019 년 10 월까지 출원 공개 및 등록된 한국, 미국, 일본 및 유럽의 특허를 대상으로 분석하며 전문가회의를 거쳐 확정된 중분류 및 소분류 기술 체계를 기준으로 정량분석 및지표분석을 실시하였다. 특허분석을 통해, 2019년 10월까지 출원/공개/등록된 한국, 미국, 일본 및 유럽 특허를 조사하였고 전문가 토의를 바탕으로 기술분류체계 및 분류기준을 마련하였다. 특히, 수소에너지 주거건물의 운영비용 감축을 위해, 데드앤드 모드 운전을 통해 고분자전해질 연료전지 발전 시 생성되는 공기극 측 주요 부산물인 정화공기, 생성수분 및 산소희박 공기를 활용하는 시스템 및 방법으로 출원하여 권리화를 시도해 볼 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
• /
• pp.21-24
• /
• 2006

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격 적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $20{\sim}100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개 질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 연료전지 자동차용 수소 인프라 조기 구축을 위하여 수소충전소 구축과 국산화 천연가스 수증기 개질기 개발을 병행하여 진행하였다. 수소 충전소 구축 부분은 충전소 부지 확보, 건물 건축, 각종 유틸리 티 설치의 토목 부분과 천연가스 개질형 수소 제조 유닛 설치, 수소 압축, 저장, 디스펜싱 시스템 설치를 포함하고 있으며 고압 설비에 대한 인허가 대응 및 안전대책 작업도 진행하였다. 구축된 수소충전소는 향후 연료전지 자동차 연계 실증 프로그램에 활용할 수 있다. 국산화 핵심 기술 개발을 위하여 열 및 시스템 통합 설계에 의 해 천연가스 수증기 개질기를 제작하고 내부 열교환 구조에 따른 개질기의 성능을 평가하였다. 개발된 개질기는 개질온도 $720^{\circ}C$, 수증기 대 카본 비 2.7의 운전조건에서 $23Nm^3/h$ 이상의 수소 생산이 가능하였으며 73% 이상의 개질 효율을 나타내었다. 개발된 천연가스 수증기 개질기는 향후 수소 정제용 PSA(Pressure Swing Adsorption) 시스템과 연계하여 수소충전소 국산화 엔지니어링 설계 패키지 개발의 핵심 기 술로 사용할 계획이다.시간 정도 운전한 후 시스템을 정지하였다 메탄 전환율과 일산화 탄소 농도, 열효율을 모니터링 하고 있으며, 현재까지 초기 성능을 그대로 유지하고 있다. 앞으로 일일시동-정지 운전 시험을 지속하면서 초기 시동 특성 및 부하 변동에 따른 응답 특성 개선, 그리고 연료전지와의 연계 운전을 실시할 예정이다 한다. 단위 전지 운전 온도 $130^{\circ}C$, 상대습도 37%의 운전 조건에서도 상당히 우수한 전지 성능을 보임에 따라 고온/저가습 조건에서 상용 Nafion 112 막보다 우수한 막 특성을 나타냄을 확인하였다.소/배후방사능비는 각각 $2.18{\pm}0.03,\;2.56{\pm}0.11,\;3.08{\pm}0.18,\;3.77{\pm}0.17,\;4.70{\pm}0.45$ 그리고 $5.59{\pm}0.40$이었고, $^{67}Ga$-citrate의 경우 2시간, 24시간, 48시간에 $3.06{\pm}0.84,\;4.12{\pm}0.54\;4.55{\pm}0.74 $이었다. 결론 : Transferrin에 $^{99m}Tc$을 이용한 방사성표지가 성공적으로 이루어졌고, $^{99m}Tc$-transferrin의 표지효율은 8시간까지 95% 이상의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간 안에 우수한 영상을 얻을 수 있었다. 그러므로 $^{

• 에너지공학
• /
• 제29권2호
• /
• pp.61-67
• /
• 2020

ESS 기반 건축물은 에너지 절감을 ZEB, BEMS, FEMS 등 에너지 절감을 위한 주효한 수단으로 활발히 연구되고 있다. 하지만 규모가 큰 건축물에서는 에너지 사용설비가 매우 많아, 실시간 계측 시스템 구축을 위해서는 중요 에너지 사용 설비 파악이 필요하다. 또한 에너지 사용량이라는 종속변수에 영향을 끼치는 인자들 역시 무수히 많아, 효과적인 에너지 관리가 어렵다는 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 실증 ESS 유통 물류시설을 대상으로 실사를 통해 에너지 공급현황에 따른 측정 경계 방법론을 적용, 계측 시스템 구축을 위한 우선순위를 제시하였다. 이후 실제 유통물류 시설의 에너지 사용량에 영향을 미치는 독립변수 파악을 위해 필요한 영향 변수들을 고유변수와 기상변수로 분류하여 종속변수인 실제 유통물류 시설의 에너지 사용량에 영향을 끼칠 가능성이 있는 모든 인자들을 영향변수화 하여, 이를 가이드라인으로 제시하였다. 본 연구 결과를 적용함으로써 복잡한 구조의 유통 물류 시설에서 저비용, 고효율로 모니터링 시스템 구축할 수 있고, 그렇게 계측된 에너지 사용량에 주요한 독립변수를 파악하여 에너지 사용량의 추이 파악과 절감포인트 도출을 통한 효과적인 ESS-기반 시설물의 운용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.273-281
• /
• 2019

국가 총에너지 소비량 중 건축물에서 소비하는 에너지는 전체의 10% 이상을 차지고 있다. 이러한 이유로 우리나라는 2025년부터 제로에너지 건물 의무화 정책을 채택하였고, 결국 건축물 에너지 절감 기술에 대한 연구가 요구되고 있다. 건축물 중 빌딩의 에너지 소비 형태를 분석해보면 조명 및 냉난방 에너지가 전체 에너지 소비량의 60% 이상을 차지하고 있는데, 이는 태양광 취득률 및 창문의 개폐 운용과 직접적인 연관이 있다. 본 논문에서는 건축물에너지 관리시스템에 취득 정보를 전송하기 위한 창호용 저전력 IoT 센서 모듈을 개발하기 위해 연구를 진행하였다. 이 모듈은 외부 환경 및 창문 개폐 상태 정보를 실시간으로 빌딩 에너지 관리 시스템에 전송하여 능동적으로 에너지 절감 조치를 취할 수 있게 네트워크를 구성하였다. 모듈에 사용되는 전력은 하베스트 에너지 중 태양광 발전을 이용한 독립적인 전원으로 설계하였다. 전원은 Buck 컨버터를 적용하여 MPPT 제어를 통해 리튬이온 배터리에 4V로 충전하는 방식으로 효율은 약 85.87%이다. 통신은 WiFi 방식을 적용하여 실시간으로 전송할 수 있도록 구성하였다. 모듈의 소비전력 저감을 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 분석하여 저전력 IoT 센서 모듈을 구현에 대한 연구를 진행하였다.