• Title/Summary/Keyword: 자연전력에너지

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그래핀 투명전극을 이용한 태양전지 제작 및 특성연구

  • Yu, Gwon-Jae;Seo, Eun-Gyeong;Kim, Cheol-Gi;Kim, Won-Dong;Hwang, Chan-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.81-81
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    • 2010
  • 태양광 또는 자연의 힘을 이용한 에너지의 생산은 가까운 미래에 화석연료의 고갈과 이들의 소모로 인해 발행하는 이산화탄소로 인한 지구 온난화등의 문제로 인하여 그 중요성이 점증되고 있는 실정이다. 특히 태양광으로부터 전기에너지를 얻는 발전 방식은 오래전부터 연구되어 왔고 또한 상용화되어 국부적으로 보조 에너지원으로 이용되어 지고 있다. 동작 원리에 따라 이종접합에서 오는 전위차를 이용하는 방법, 동종 물질의 pn접합을 이용하여 기전력을 얻은 방법 및 연료 감응형 종류가 있다. 이 중에서 물질의 이종접합을 이용하는 방법은 아주 오래된 태양전력을 얻는 방식이나 그 동안 연구가 미비하였던 것이 사실이다. 이에 우리는 새로운 재료인 그래핀을 이용하여 산화구리와의 이종접합 태양전지의 제작및 특성을 분석 하였다. 화학기상증착법 (CVD)을 이용해 그래핀을 구리 박편 표면에 성장하였다. 적절한 온도(섭씨 약 1000도)에서 아주 적은 양의 수소 및 메탄을 흘려 주었을때 손쉽게 단일 원자층의 그래핀이 코팅된 구리박편을 얻을 수 있으며, 이 박편을 고온에서 산화 시키면 그래핀은 산화되지 않고 구리만 산화되어 손쉽게 쇼트키타입 태양전지를 얻을 수 있다. 이때 그래핀은 다른 공정 없이 투명전극의 역할을 한다. 간단한 전극을 부착하여 태양전지를 성능을 평가 하였고 그래핀 및 산화구리의 계면효과를 분석하였다. 효율면에서 III-V족 및 실리콘계의 태양전지에 비해 떨어지나 산화구리의 결정화 순도및 산화구리와 금속간의 계면개선 연구를 통해 극복가능 할 것으로 생각된다.

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에어컨용 냉매압축기

  • 이승갑;소순갑;최영민
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.31 no.11
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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.

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Transportable House with Hybrid Power Generation System (하이브리드 발전 시스템을 적용한 이동식 하우스)

  • Mi-Jeong Park;Jong-Yul Joo;Eung-Kon Kim
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.18 no.1
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    • pp.205-212
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    • 2023
  • In the modern society, the extreme weather caused by climate change has brought about exceptional damage in succession over the world due to the use of fossil fuels, and infectious diseases such as COVID-19 worsen the quality of human life. It is urgently necessary to reduce green-house gas and use new renewable energy. The global environmental pollution should be decreased by reducing the use of fossil fuels and using new renewable energy. This paper suggests a system which can function for the environment of four seasons, safety and communication, through the photovoltaic power-based intelligent CCTV, internet and WiFi, and cooling and heating systems, and can optimally manage power, through the real-time monitoring of the production and the consumption of the photovoltaic power. It suggests a hybrid generation system supporting diesel generation without discontinuation in the case of emergency such as system power outage caused by cold waves, typhoons and natural disasters in which the photovoltaic power generating system cannot be used.

Economic Analysis for a Tidal Power Plant Project using RETScreen - Focused on the Tidal Power Plant in Asan Bay (RETScreen을 활용한 조력발전 개발사업 경제성 분석 - 아산만 조력발전소 사례를 중심으로 -)

  • Kim, Min-Ock;Jeong, Keun-Chae
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.14 no.4
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    • pp.152-163
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    • 2013
  • In this research, we analyse the economic feasibility of a tidal power plant project which can efficiently generate mass, permanent, predictable, and homogeneous electric power. For the economic feasibility analysis, we used the RETScreen that is developed at the CANMET Energy Technology Center in Natural Resources Canada and widely utilized for analysing the economic feasibility and sensitivity of clean energy projects. Results from the feasibility and sensitivity analysis showd that the tidal power plant project in Korea has a enough economic feasibility, and its feasibility increases more as certified emission reductions price and electricity unit price increase. Based on the results from the feasibility study, we can solve the energy problems to be come in near future by constructing the tidal power plants in Korea more aggressively.

1kW RPG design and its stack performance model development (1kW급 가정용 연료전지 시스템 설계 및 스택 성능 예측 모델 개발)

  • Kim, Min-Jin;Sohn, Young-Jun;Lee, Won-Yong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.287-287
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    • 2009
  • 연료전지는 전기에너지와 열에너지를 동시에 사용 할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높고 유해 배기물이 거의 없으므로 친환경적이다. 따라서 환경문제가 대두되고 있는 오늘날, 고효율 친환경의 연료 전지는 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 보일러와 계통선에서 열과 전기를 공급받는 기존방식에 비해 연료전지 코제너레이션 시스템의 경우 20%이상 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다. 기존 10kW이하의 소용량 발전설비의 경우 대형 발전소와 같은 수준인 30%이상의 전기 효율을 기대할 수 없으나 고분자 전해질 연료전지를 적용할 경우 1kW급에서도 35%의 전기 효율을 기대할 수 있으며 열회수까지 고려할 경우 80%에 가까운 열효율을 달성할 수 있다.(4)연료전지 시스템은 연료전지 스택 이외에, 연료변환장치, 급기설비, 열 및 물관리 설비, 전력변환장치 그리고 제어 장치 등으로 구성된다. 연료전지 시스템 성능은 연료전지 스택의 성능에 가장 의존적인데 연료전지 스택의 성능은 같은 스택이라도 운전 및 제어 방법에 따라서 다양하게 변할 수 있다. 실제로 연료전지 스택 자체의 전기 변환 효율은 최대 40% 까지로 매우 높으나, 다양한 운전 조건에 따라 효율이 30~40% 수준에서 변화는 것이 현실이다. 때문에 시스템을 설계할 때에는 종합화된 시스템 측면에서의 운전까지 고려한 설계와 성능 해석이 필요하다. 그간 연료전지를 활용한 가정용 열병합 발전분야에서는 시스템 설계를 위한 시뮬레이션 기반 성능 해석에 관한 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만 연료전지 스택의 경우 간이화된 성능 모델식을 사용하여 이로 인한 성능 예측모델의 오차가 크게 발생하여 전체 시스템 최적화의 저해요인으로 작용하여왔다. 따라서 본 연구에서는 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템을 자체적으로 설계 개발하였으며 이 중 연료전지 스택의 성능모델을 실험기반으로 구축하였다. 먼저 가정용 연료전지 열병합 발전 시스템의 설계는 크게 네 단계로 구분되며 이는 1) 시스템 개념 설계, 2) 연료전지 스택 설계, 3) 주변장치 설계, 4) 제어시스템 설계로 이뤄진다. 연료전지 스택의 성능 모델은 고분자연료전지의 성능에 가장 민감하게 영향을 미치는 온도 및 습도의 변화에 따른 다양한 스택 성능을 예측 가능하도록 개발하였으며 이는 간단한 이론 모델의 구조에 실험 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 도출하는 기법으로 이뤄졌다.

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Characteristics of Pre-Post Contacts of DC Consent-Plug (직류용 콘센트-플러그의 초기-후기접점 특성)

  • Na, Jae-Ho;Gil, Taekyun;Kim, Hyosung;Wang, Yongpeel
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.75-76
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    • 2015
  • 콘센트-플러그는 사용자부하에 전기를 공급하기 위하여 필수적으로 사용하는 전기부품이다. 활선상태인 콘센트-플러그를 임의로 차단할 경우, 교류환경에서는 반주기 마다 전류의 영점이 존재하므로 차단접점에서 발생하는 아크가 자연적으로 소호될 수 있으나 직류환경에서는 개방직전 전류가 영점을 포함하지 않고 일정하기 때문에 그에 따라 발생하는 아크는 교류에 비해 지속적이고 상대적으로 매우 큰 에너지를 방출한다. 교류에서 사용되는 플러그와 콘센트를 그대로 직류에서 사용 할 경우, 접속이 끊어 질 때 매우 큰 아크전류가 발생하여 플러그와 콘센트의 전극이 녹아서 붙는 융착 사고가 빈번히 발생한다. 본 논문은 콘센트-플러그의 융착 사고를 예방하기 위해 전극의 초기-후기접점 기법을 제안한다. 이를 구현하기 위한 기초적인 연구로서 초기-후기접점 저항을 2단계로 구분하여 접속 및 차단 시 중간단계의 접촉저항을 통하여 부하전류가 단계적으로 바뀔 수 있도록 함으로써 최종 차단 아크전류를 감소시키는 방법을 제안하고 실험을 통하여 성능을 분석하고 설계방법을 제시한다.

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The Development of Electromotion Curtain System using BLDC Motor (BLDC 모터를 이용한 전등커튼시스템 개발)

  • Choo, Yeon-Gyu;Lee, Kwang-Seok;Kim, Hyun-Deok
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.829-831
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    • 2008
  • 현재 지능형 홈 네트워크 관련 분야에서 가장 적합한 전자관련 기기는 전동커턴으로서, 지능형 홈 네트워크의 기본적인 특징인 다양한 기능 제공과 강력한 통제기능은 그대로 제공되면서 저비용의 전력선 통신, 에너지 및 자연광 이용기술을 적용하는데 있어 가장 이상적이다. 커튼을 이동시키는 역할을 담당하는 모터는 유지보수가 용이하고, 효율이 좋아 장시간 사용에 유리한 BLDC 모터를 적용함에 있어 BLDC 모터가 가지고 있는 특성을 CDM에 의해 설계된 제어기를 이용하여 시뮬레이션을 통해서 확인하였으며, 이를 기반으로 한 전동커튼시스템의 구성과 동작원리에 대해서 소개하고자 한다.

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Operation Method of Power Supply System for Eco-friendly Movable-weir Based on Natural Energy Sources (자연에너지를 이용한 친환경 가동보용 전원공급시스템의 운용방안)

  • Kwon, Pil-June;Lee, Hu-Dong;Tae, Dong-Hyun;Park, Ji-Hyun;Ferreira, Marito;Rho, Dae-Seok
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.2
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    • pp.601-610
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    • 2020
  • Recently, damage caused by drought is becoming worse and worse due to the global climate change. To overcome these problems, movable-weir to control the water level has been installed instead of a fixed-weir made from concrete. On the other hand, it is difficult to operate an existing moveable-weir because of the high cost of facility management and manpower consumption. In addition, because most moveable-weirs are installed in power systems, the operating cost and the cost of connection for power systems increase when they are located in remote areas. Therefore, this paper proposes an optimal design algorithm and the evaluation algorithm of the SOC (state of charge) of a lithium-ion battery to replace an existing power supply with eco-friendly movable-power with a power supply system using PV modules and lithium-ion batteries. In addition, this study modeled a 50kW power supply system of a movable-weir using PSCAD/EMTDC S/W. The simulation results confirmed that the proposed algorithm has stable operation characteristics in an independent operation mode and interconnection operation mode and that there is the possibility of commercialization with a benefits evaluation of the eco-friendly power supply system of a movable-weir.

Comparative analysis of weldability using a three-point bending test of a movable iron core welder and a digital welder that outputs a sine wave (가동 철심형 용접기와 정현파를 출력하는 디지털 용접기의 3점식 굽힘시험을 이용한 용접성 비교 분석)

  • Jong-Sig Kim;Kwang-Ho Lee;Yi-Hwan Joo;Jong-Chul Koh;Gyeong-Yeol Yun
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.605-611
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    • 2023
  • In this study, in order to reduce energy that affects the natural environment, a moving iron core type welding machine and a digital welding machine (inverter type) with low power consumption are compared in shielded arc welding, and the parts that use less power and have the same weldability conditions are identified. want to check. The movable iron core welder uses alternating current that outputs a sine wave, and the digital welder also generates a sine wave alternating current, so it must have the same conditions, low power consumption, and the same weldability. However, weldability can be verified in various ways, but the analysis is limited to the qualification test in the field of national technical qualification welding.

Nonlinear Structure-Soil Interaction Analysis for the Suction Bucket Foundation of Offshore Wind-Turbine (해상풍력 석션버켓 기초 구조-지반 상호작용 비선형 구조해석 및 실험결과 비교)

  • Jin, Jeongin;Kim, Donghyun;Jung, Minuk
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • v.2 no.3
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    • pp.469-475
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    • 2016
  • As we are facing the shortage of oil energy, studies on renewable energy, wind energy research has been naturally getting attention. Among wind energies, ocean wind energy is relatively abundant compared to land wind energy and therefore, is getting much attention in terms of its efficiency. However, the problem is the cost. Generally, the cost ratio of the supporting structure is over 25% of the total installation cost of a offshore wind turbine system. Thus, it is very important to reduce the total installation cost of the offshore wind turbine and develop accurate analysis methodology for various offshore wind turbine foundations. In this study, nonlinear structure-soil interaction analyses have been proposed and conducted for the typical suction bucket model of an offshore wind turbine foundation, and the results were compared with experimental test data for numerical validations.