• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.83-83
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• 2015

현재 인류가 직면한 에너지 부문의 큰 난제는 화석연료의 한정된 매장이기도 하지만 그 사용에 따른 환경오염으로 인한 피해들이 더 큰 문제로 대두되고 있다. 그중 지구 온난화의 영향으로 최근 세계에 국지적인 홍수, 가뭄, 태풍등의 기후 불안정으로 피해보는 상황이 가속화 되고 있다. 또한, 북극지방의 해빙으로 해수면 상승이 예상되며 머지않은 시간에 해수면 상승의 직접적인 피해가 인류에게 오리라는 보고가 많이 발표되고 있다. 그런데 우리가 더욱 중요한 것은 지구촌83의 관성이 크기 때문에 지구 온난화 와 해수면 상승이 인류에 큰 피해를 미치기 시작할 때는 이미 돌이킬 수 없는 상황에 진입해버린다는 사실을 간과하고 있는다는 것이다. 그러므로 과학적 분석에 근거하여 피해를 축소하기위한 활동을 실천해야할 시기이다. 특히, 우리나라의 경우 에너지의 97% 이상을 해외에서 수입하고 있으며, 세계에너지 소비 10위, 석유 소비 7위의 열악한 에너지 자원 빈국인 만큼, 중장기적인 관점에서 석유의존도를 개선하고 신재생에너지원을 확보하는 등 대책마련이 시급한 실정이다. 신재생에너지원으로 현재까지 가장 큰 역할을 해왔던 것 중의 하나가 풍력발전기인데, 오늘날 세계 풍력에 의한 발전량은 세계 총 발전량의 2% 미만에 불과하이다. 이러한 풍력 시장에 발맞춰 국내에서도 풍력발전기 개발에 많은 힘을 쏟고 있는데, 2002년부터 750 kW급 풍력발전기가 처음 개발되기 시작하였고, 이후 2 MW급 풍력발전기와 3 MW급 풍력발전기가 개발되었으며, 최근에는 5 MW와 7.5 MW급등 초대형 풍력발전기가 대기업 중심으로 개발 진행되고 있었으나, 2008년 세계 금융위기 이후 세계 경기침체의 영향으로 국내 풍력산업도 적지않은 영향으로 구조조정되어 기존 7~8개 풍력발전기 제조사들이 3개사 이하로 축소되고 있다. 이에 정부 및 전라남도는 해상풍력산업을 침체기를 겪는 조선산업의 대체산업으로 육성하기위해, 정부 주도로 부안 앞바다에 2.5 GW 해상풍력발전단지개발을 준비 중에 있으며, 전라남도는 전남 서해안에 4 GW 해상풍력발전단지 개발을 서두드고 있다. 특히, 전라남도는 국내에서 가장 많은 풍력에너지 포텐셜을 가지고 있으며, 바람의 질 또한 우수하여 이를 지역산업 활성화의 모멘텀으로 가져가기위해 많은 노력을 기울이고 있다. 그 일례로 영광군 백수읍 하사리 바닷가 $4,342m^2$ 부지에 "풍력테스트베드"를 개발하여 국내 풍력발전기 제조사들이 활용하도록 도움을 주고 있다. 종래의 테스트베드는 해외지역을 이용하였는데, 이는 국내에서 개발된 풍력발전기들이 국제인증을 받기위해 바람의 질이 좋은 해외 테스트베드에 설치되어 평가받았으며 고가의 비용이 소모되었다. 제주도에 테스트베드 장소가 있긴 하지만 수용 규모가 작아 풍력발전기 제조사들이 대기할 수 없어 해외로 나가는 실정에 전라남도의 내륙 테스트베드를 개발함으로서 풍력발전기 제조사들에게 큰 도움을 주고 있다. 본 보고에서는 국가 해상풍력 산업발전의 단계별 전략과 전라남도의 해상풍력산업의 방향 그리고 풍력테스트베드의 현황을 소개하고자 한다.

• 한국항만경제학회지
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• 제24권4호
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• pp.71-96
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• 2008

본 연구의 목적은 컨테이너 항만으로서의 서해안 항만 특히 목포항 발전방안을 제시하고자 한다. 먼저 최근 일어나고 있는 컨테이너선의 대형화, 선사의 M&A, 전략적 제휴를 통한 정기선 선사의 수평적, 수직적 통합 전략, 선박의 연료비 상승 등과 같은 세계 및 동북아 해운 환경의 변화를 살펴보고 향후 목포항은 이들 환경변화에 대한 대응전략을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 목포항 발전을 위해서 수요자인 화주의 물류부문의 애로사항을 파악하여 개선하고, 또 선사가 기항할 항만 결정 시 고려하는 평가요소인 항만의 이용 중요도와 인천, 평택, 군산, 목포항 이용 만족도 및 항로 적합성과 목포항 발전을 위한 추진업무를 설문 조사하여 목포항의 항로 적합성과 발전 방안을 파악하였다. 설문조사의 결과 목포항의 가장 큰 문제는 컨테이너 물량이 부족하고, 컨테이너 수출입 밸런스가 맞지 않고, 포워더, 내륙운송 업체의 부재, 배후연계 운송네트워크의 미비 등이 지적되었고, 발전방안으로서 항로의 유치, 저렴한 하역비 제공, 배후연계 운송네트워크의 구축 등이 제시 되었다. 위와 같은 사항이 개선되어 목포항의 컨테이너 화물이 유치되면, 항로 적합성으로서 중국의 중부 및 남부 항만의 항로 개설이 유력하고 북중국 및 일본 항로도 적합한 것으로 제시되었다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.242-247
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• 1999

각종 산업단지 및 발전소에서 배출되는 막대한 양의 폐열을 회수하여 재활용하기 위하여 전국 7개 지역 11개 공단에 대한 폐열 특성분석을 실시하였다. 본 연구는 도시종합에너지시스템 연구의 일환으로 산업체 폐열을 배후도시의 주거 및 상업지역에 공급.이용 가능성을 검토하였다. 검토대상 공업단지의 조사된 폐열량은 148,913 TOE/년으로 나타났으며, 온도범위는 $0^{\circ}C$~20$0^{\circ}C$가 83%, 그리고 배가스 형태로 배출되는 폐열이 전체의 82%를 차지하는 것으로 나타났다. 이들 조사대상 공업단지 중 폐열량이 집중된 4개 지역 (대구공단, 울산 석유화학단지, 여천 석유화학단지 및 전주공단)에 대한 폐열특성도 상세하게 조사되었으며, 이들 공단의 조사된 폐열량은 114,402 TOE/년으로 조사된 총폐열량의 77%에 해당하며. 이중 배가스는 87%, 온도범위는 $0^{\circ}C$~20$0^{\circ}C$의 폐열이 대부분인 것으로 나타났다. 또한, 18.1 million TOE/년의 폐열이 화석연료를 사용하는 발전소로부터 발생되며, 이중 95%가 복수냉각기에서 배출되는 27$^{\circ}C$~34$^{\circ}C$ 범위의 저온폐열이며, 나머지 5%(894,800 TOE/년)가 연도 배가스 형태로 배출되고 있는 것으로 조사되었다.

• 기술혁신학회지
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• 제13권1호
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• pp.99-123
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• 2010

Chesbrough가 개방형 혁신이 기업성과에 미치는 영향을 규명한 이래 개방형 혁신의 다양한 성과와 내용을 다루는 연구들이 활성화되고 있다. 아울러, Hippel은 User Innovation 연구를 통해서 의료 장비와 산업자전거 등과 같은 분야에서는 사용자 혁신이 신제품 혁신으로 연결되어 나타나고 있는 것을 보여 주었다. 후자의 경우는 사용자 기반 개방형 혁신의 한 유형으로 볼 수 있다. 그런데 기업의 개방형 혁신의 정도와 내용을 규명하는 방법은 개별 사례연구 혹은 기업에 대한 설문조사를 통한 직접적이고 상당히 질적인 조사 이외에 활성화된 조사 모델이 개발되어 있지 않다. 본 연구는 기술경영 분석 연구에서 그리고 기업의 경영 컨설팅과 신성장 전략에서 각광을 받고 있는 개방형 혁신 연구 방법 모델에 특허분석을 적용하고자 한다. Chesbrough가 자신의 연구에서 일회적으로 밝힌 바 있는 특허를 통한 기업의 개방형 혁신 분석방법을 보다 체계적인 분석모델의 형태로 제안한다. 아울러, 특허기반 개방형 혁신 분석 모델을 대경지역의 IT의료 및 연료전지 분야에 적용하고, 국내외 자동차 및 모바일 대표 대기업인 삼성 모바일 부문과 노키아, 현대자동차와 도요타에 적용함으로써 특허기반 개방형 혁신 분석 모델의 타당성을 검증한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.101-109
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• 2013

최근 전세계는 급격한 기후조건과 환경변화에 의해 냉난방 에너지 사용이 증가되고 있으며 이는 화석 연료 사용량 증가와 함께 $CO_2$ 배출량 상승, 지구 온난화 등 환경과 에너지에 대한 수많은 문제를 유발하고 있어 세계 각국은 온실가스 배출 및 에너지 소비 감소를 위한 대응책을 마련하고 있다. 우리나라 또한 정부의 '저탄소 녹색 성장' 및 '친환경 주택 건설기준 및 성능' 등의 정책을 선포하는 등 건물 부분에 있어 환경과 에너지 관리에 대한 노력을 하고 있다. 우리나라의 총 에너지 소비량 중 건물 부문이 차지하는 비율은 약 25%에 달하며 다른 산업 분야에 비해 연간 에너지 소비 증가율이 높은 편이다. 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 콘크리트의 단열성능을 확보하면서 구조용으로 사용이 가능한 콘크리트를 개발하기 위한 실험을 진행하였다. Test 1의 실험결과로써, Micro Foam Admixture (MFA)를 사용한 콘크리트는 슬럼프 경시변화가 개선되었으며, MFA의 혼입율을 증가할 경우 압축강도는 감소되고 열전도율은 증가되는 결과를 나타내었다. Test 2의 실험결과에서는 물시멘트비 변화시 물시멘트비 증가에 따라 압축강도는 감소하였고 열전도율은 증가하였다. 그러나 잔골재율 변화에 대한 물성 및 열적 특성은 큰 차이를 나타내지 않았다.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.37-44
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• 2016

2차 에너지인 전력은 다양한 연료를 발전원으로 하고 있기 때문에, 전력에 대한 수요는 에너지 각 부문에 적지 않은 영향을 미친다. 이에 본 논문에서는 전력수요함수를 추정하여 가격탄력성 및 소득탄력성에 대한 정량적 정보를 도출하고자 한다. 이를 위해 1991년부터 2014년까지의 연간 시계열 자료를 이용하되, 탄력성을 단기와 장기를 구분하여 추정할 수 있는 내생시차변수모형을 적용한다. 종속변수로는 연간 전력수요, 독립변수로는 상수항, 전력실질가격, 실질 국내총생산의 3가지를 이용한다. 분석결과 단기 가격탄력성 및 소득탄력성은 각각 -0.142 및 0.866으로 추정되었으며 유의수준 5%에서 통계적으로 유의하다. 즉 전력수요는 단기적인 관점에서 가격 변화에 대해 비탄력적임과 동시에 소득 변화에 대해서도 비탄력적이다. 장기 가격탄력성 및 소득탄력성을 추정한 결과를 살펴보면 각각 -0.210 및 1.287이며 이 값은 유의수준 5%에서 통계적으로 유의하다. 장기적인 관점에서 보더라도 전력수요는 가격 변화에 대해 여전히 비탄력적인 반면에, 소득 변화에 대해서는 전력수요가 탄력적으로 변한다. 따라서 가격정책 위주의 수요관리정책은 단기 및 장기 모두 효과가 제한적이며, 향후 예상되는 소득 증가에 기인하는 전력수요의 증가는 단기보다는 장기에 보다 두드러질 것으로 예상된다.

• 기술혁신학회지
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• 제11권2호
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• pp.264-286
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• 2008

2006년 우리나라의 에너지 사용은 총수입액(28%), 해외의존(97%), 온실가스배출(83%-year 2004)의 비중을 차지하고 있어, 경제나 환경 정책에서 매우 중요한 산업분야이다. 그러나 현실적으로 국내 에너지사용에 따른 온실가스 배출 추계는 산업별 사용량에 국제기구가 권고한 계수를 곱해 사용하는 수준에 머물고 있다. 이러한 수준으로는 post Kyoto Protocol을 통한 개도국의 참여를 강제하려는 새로운 패러다임에 대응할 논리와 정책을 바르게 수립할 수 없다. 본 연구는 한국은행이 발간한 2000년 산업연관표를 기반으로 이형단위 산업연관표를 작성하고, 이를 통해 경제 구성 부문별로 에너지 사용에 따른 온실가스 배출 특성을 분석하였다. 분석은 네가지 측면에서 이루어졌으며, 이는 섹터별 온실가스 배출 밀도 추정, 각 그룹에서 온실가스 배출을 야기한 연료원별 기여도 측정, 산업별 배출계수의 산정, 그리고 국가 총배출량 추정이다. 여기서 추정한 배출량은 온실가스 배출에 관한 국가 공식 통계치와 비교 검증하였다. 연구 접근법은 에너지의 직접사용 과정에서 배출되는 온실가스의 양 뿐만 아니라 배출을 유발하는 간접원인까지도 분석하고 있어, 최근 확산되고 있는 전과정분석(Life Cycle Analysis) 개념에 적합한 모형이다. 이 모형은 향후 온실가스 저감 정책 수립의 중요한 기반이 될 것으로 기대한다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권4호
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• pp.349-358
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• 2013

본 연구에서는 온실가스배출 집약도가 크고 온실가스 에너지 목표관리에 의한 감축의무 부담이 큰 발전 및 에너지 업종의 향후 적용 가능한 온실가스감축 신기술을 조사하고, 각 기술별 기술특성을 알아보았다. 발전 및 에너지 분야의 온실가스 감축 신기술로는 크게 효율 향상, CCS, 가스복합발전 기술로 분류할 수 있다. 감축 신기술에 대해 예상배출량 및 온실가스 배출 원단위를 산정식을 이용하여 산정한 후, 기존기술을 온실가스 감축 신기술로 대체하였을 경우에 대한 온실가스 감축량을 예상해 보았다. 그 결과, CCS 발전 기술로 인한 온실 가스 감축률이 30% 이상으로 가장 클 것으로 예상되며, 석탄가스화 연료전지 기술 및 가압유동층 화력발전 기술의 감축률 또한 20% 이상으로 감축 효과가 큰 것으로 나타났다. 신기술의 특성과 효율적 도입에 대한 연구가 지속되고, 향후 온실가스 감축목표 달성을 위해 적절히 적용한다면 국가온실가스감축 목표를 비용 효과적으로 달성할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제17권4호
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• pp.99-110
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• 1999

도시지역의 대기오염은 주로 자동차에 기인하며, 이는 보편적인 현상으로 나타나고 있다. 특히 서울시의 경우 자동차에 의한 대기오염 비중이 85.7%(1997년 기준)를 차지하고 있을 만큼 큰 비중을 보이고 있다. 이에 본 연구의 1차적 관심사는 서울시 대기오염의 주된 요인인 교통부문의 개별적 분석보다는 지속가능한 도시발전을 위한 새로운 패러다임의 적용이라는 관점에서 향후 서울시의 교통.환경부문의 통합연계 분석에 대한 공감대 형성 및 활용가능성 모색에 두었다. 서울시 통행 O-D자료를 바탕으로 환경주행세 부과를 고려한 단기교통혼잡관리모형 적용결과, 교통.환경부 문간 연계통합모형의 실제 유의성을 발견할 수 있었다. 즉 환경주행세의 시행전후 비교분석에 의하면, 유류소비 단위당 500원/${\ell}$과 1,000원/${\ell}$을 부과할 경우, 오전 첨두시간대의 대기오염물질 배출량은 시행후 10.7%와 17.3%씩 감소하는 것으로 나타났다. 이에 비하여 유류소비량 저감은 20.2%와 30.3%로서, 저감비율이 상대적으로 높게 반영되고 있다. 그러나 단위 유류소비량에 대한 차종별 오염물질 배출량 비중은 버스 46.4, 화물차 50.4, 승용차 14.4 등으로 산출되어, 환경주행세 500원/${\ell}$ 부과에 의한 승용차의 오염배출 비중은 비탄력적인 반면에 오염물질 배출량이 많은 버스 및 화물차의 비중은 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 결과적으로 자동차 유발 대기오염의 비중을 낮추기 위해서는 차종별 오염물질 배출경향을 고려한 환경주행세의 차별부과 방식이 고려되어야 할 것이다. 예를 들면, 차종별 유류소비량에 대한 오염물질 배출비중을 균등화하는 방법, 또는 서울지역 오존오염의 원인이 되는 HC와 NOx 오염물질의 총량에 대한 차종별 기여도를 평균화하는 방법이 적용될 수 있다. 한편으론 환경주행세의 부과방식과 병행하여, 자동차 오염물질 배출을 저감할 수 있는 삼원촉매장치와 매연여과장치의 부착, 오염물질 과다배출 차량의 조기폐차 시행에 의한 인센티브 부여, 그리고 청정자동차 구입에 의한 버스업체의 환경주행세 감면 등과 같은 제도적 장치도 함께 고려되어야 한다. 그러나 본 연구에서 의도하였던 도로환경용량을 고려한 통행량 배분의 실제적 효과를 산출하기 위해서는 첫째, 통행비용의 절감과 대기질 개선이라는 공동선(共同善)을 추구하기 위한 교통.환경간 통합패러다임의 적용모형 개발과 활용가능성 모색, 둘째, 물리적 기준인 도로별 고통용량기준을 환경요소도 포함하는 도로환경용량으로의 전환, 셋째, 통행시간.환경비용.도로건설 및 유지비용뿐만 아니라 자동차 이용에 따른 연료소비 등을 포함하는 통행배분 모형 개발, 넷째, 단기혼잡프로그램을 활용하여 자동차 유발 대기오염물질 배출량 저감효과와의 연계시도 등과 같은 사항이 지속적으로 연구.개발되어야 할 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.683-693
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• 2017

지구 온난화, 석유 고갈, 환경 오염에 대한 방안으로 수송부문에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 이산화탄소 감소 효과와 인체에 무해하며 세탄가가 높아 석유디젤을 대체할 수 있는 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방산 함유)를 Amberlyst-15촉매를 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1~1.4 배로 상승하는 것을 확인하였다. 교반속도의 경우 100~900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.