• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.792-793
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• 2007

태양광과 풍력 등의 신 재생에너지 전원은 기후나 온도, 지형적인 영향을 많이 받기 때문에 배전계통에 연계 시 기존 배전계통의 전압품질에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 따라서, 분산전원 계통 연계시 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태의 배전계통에서 야기되는 여러 가지 문제점을 검토, 분석할 수 있는 배전계통 연계해석 프로그램의 개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 비전문가라도 쉽게 사용이 가능한 일반용 평가 시스템을 엑셀 프로그램으로 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.993-996
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• 2012

전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데, 국내에서도 대규모 해상 풍력발전단지 개발을 진행중에 있다. 현재 풍력발전단지 운영 기술인 SCADA 시스템의 국내 기술 수준은 매우 낮은 수준으로 현장 적용 가능한 SCADA 시스템 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 대규모 해상 풍력발전단지 SCADA 시스템 개발을 위해서 필요한 고려 사항을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.370-371
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• 2019

태양광 및 풍력과 같은 신 재생에너지원을 바탕으로 하는 분산 발전이 증가함에 따라 대용량의 PCS가 요구된다. 대용량의 PCS를 제어하기 위해서는 병렬운전이 바탕이 되어야 한다. 본 논문에서는 통신 없이 제어가 가능한 기존의 드룹 제어의 장점을 살리면서 전력 편차가 적은 마스터 슬레이브 제어의 장점을 결합한 병렬운전 제어 방식을 제안하고 시뮬레이션을 통해 제어 알고리즘의 타당성을 검증하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.584-586
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• 2013

스마트그리드는 기존의 전력망에 IT기술을 접목하여 기존 전력망의 노후화, 안정적인 전력 공급 등의 문제를 해결할 수 있도록 개발되었고 안정적인 전력 공급, 신재생에너지의 효율적 활용, 각 가정의 전력 구매/판매 가능 등의 장점을 갖고 있다. 하지만 폐쇄 망으로 운영되는 환경을 공개망으로 전환하기 때문에 소비자의 정보, 전력 사용량 등을 전송하는 통신과정에서 악성코드 유포, 해킹 등의 보안 위협에 노출될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 스마트미터와 AMI 서버간의 안전한 통신을 할 수 있는 안전한 키 분배 기법을 제안한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제16권2호
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• pp.275-311
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• 2007

수소에너지는 비고갈성 청정에너지로 향후 탄소기반의 에너지 시스템을 대체할 에너지로 주목받고 있다. 정부의 장기적인 비전도 수소에너지의 최종에너지 수요 비중을 2040년까지 15%로 확대한다는 것이나 이를 달성하기 위해서는 200조 원이 넘는 엄청난 비용이 수반된다. 본 연구는 동태 CGE 모형을 적용하여 수소에너지 보급에 따라 한국경제에 어떤 영향을 미칠 것인지를 분석하였다. 프런티어 기술로서 수소에너지는 학습효과와 에너지원간 상보성(complementarity)의 영향으로 정부지원 없이는 2040년 기준으로 최종에너지 수요의 6.5%에 그칠 전망이나 정부가 수소에너지에 대해 각각 10%, 20%, 30%의 가격보조 정책을 실시할 경우 9.2%, 15.2%, 37.7%로 증가할 것으로 분석되었다. 즉, 정부개업을 통해 수소기술 확산 지연 현상이 크게 완화될 수 있음을 보여주는 것이다. 한편 수소기술의 주요 응용분야인 수송부문의 성장이 두드러지나 수송 연료의 대부분을 차지하는 석유가 수소에너지로 대체됨으로써 석유부문에 대한 소비가 감소하고, 발전부문의 비중도 감소하는 것으로 나타났다. 정부의 가격보조가 가계소득에서 충당되는 것으로 가정했기 때문에 가격하락에 의한 소비증가효과가 소득감소에 따른 소비감소에 의해 상쇄되면서 가계의 최종소비도 부정적 영향을 받는 것으로 분석되었다. 그러나 전반적인 생산, 투자, 수출 증가에 힘입어 GDP 수준은 소폭 성장하다가 2040년 무렵에 소폭 감소하여 경제 전반에 미치는 영향은 미미할 것으로 분석되었다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.109-115
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• 2010

바이오 디젤은 석유 기반의 액체 연료를 대체할 수 있는 재생 가능한 대체 에너지로서, 특히 수송 연료에 있어 경유를 대신하여 일부 사용되어 있고 수요는 계속 증가할 것으로 보인다. 앞서 살펴본 바대로, 미세 조류의 지질을 바이오 디젤의 원료로 사용하는 방안은 기술적으로는 이미 실현 가능하다. 모든 생산 과정을 최적화시키고 biorefinery 개념을 도입하여 경제성을 최대한 끌어 올리며, 광생물반응기를 좀 더 개선시켜 효율을 높임과 동시에 수요 증가에 의해 가격이 낮아지게 되면 미세 조류를 이용한 바이오 디젤 생산의 경제적 문제를 해결할 수 있을 것이다. 특히 미세 조류에서의 유전공학적, 대사공학적인 지질 합성에 관한 연구는 아직도 몇 가지 유전자를 조작해보는 초기단계에 있고 이에 대한 발전 가능성은 긍정적이므로 앞으로 많은 연구자들이 이 분야에 관심을 가진다면 미세 조류 바이오 디젤의 실용화는 한 단계 앞당겨지리라 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.136-136
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• 2011

최근, 수자원의 효율적 이용을 위하여 농업용수로를 파이프라인으로 시공하는 지구가 증가하는 추세에 있다. 한편으로는 간척지를 복합농업단지, 시설원예, 신재생에너지단지 등 다각적으로 이용하는 정책을 추진하고 있다. 이에 따라, 농업용수 공급시스템도 개수로에서 관수로로 설계하는 추세에 있다. 농업분야에서 관수로를 활용하기 시작한 것은 ‘80년대 중반부터이나 그간 관수로 설계기준의 부재, 시범사업의 실패 등으로 인하여 보급이 지연되어 왔다. 일반적으로 관수로 설계는 노선선정, 관조직 구성, 관경산정, 관망해석, 도면작성 등 일련의 과정을 거쳐야 완성된다. 이 설계과정에서 관경산정 및 관망해석은 고도의 설계 노하우가 없으면 활용이 어려운 설계기술이다. 이번에 개발한 관수로 설계지원시스템은 관수로 설계 전문가가 처리해야할 일련의 설계작업을 AUTO CAD상에서 일관성 있게 처리할 수 있도록 개발한 것이 특징이다. 관수로설계지원시스템은 수치지도상에서 등고선 좌표, 표고 등을 자동 추출하여 사업계획서 및 종단도를 작성할 수 있으며, 관망심볼을 이용하여 시스템상에서 관망조직을 구성할 수 있으며, 다양한 안에 대한 노선검토, 관경산정, 관망해석과 관두께, 매설심도 등 구조해석이 가능하다. 그리고, 농업용 관수로의 제수밸브 등 부대시설에 대한 표준도를 D/B로 작성하여 설계도 작성시 참고할 수 있도록 개발하였다. 관수로설계지원시스템은 매뉴얼대로 처리하면 관망해석에 대한 전문지식이 없어도 설계에 활용이 가능하다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.232-237
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• 2008

소규모 수조를 이용한 조력발전시스템에 대하여 검토하였다. 이를 위하여 소규모 수조를 제작하고 시간에 따른 수위의 변화를 관측한 후 이를 이론적인 계산값과 비교하였다. 수조는 내부수조와 외부수조로 제작하여 창조발전과 낙조발전의 개념을 재현할 수 있도록 하였다. 또한 내부수조와 외부수조의 연결관을 두 곳에 설치하여 유량을 변화시키며 실험을 하였다. 관측된 수위의 변화를 계산값과 비교하여 유량계수를 산출하였다. 수위의 관측치와 이론적인 계산치는 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타나 이론식이 실제의 수위를 잘 모의하는 것으로 나타났다. 프로펠러의 유무, 밸브의 유무, 창조 발전, 낙조 발전 등에 따라 유량계수가 큰 변화를 보이는 것으로 나타나 실제 발전시스템을 제작할 때 실험을 통한 유량계수 등의 산정이 반드시 필요한 것으로 나타났다. 또한 이론적인 식에 의한 총에너지와 실험유량으로부터 계산된 총에너지를 비교한 결과 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 수조에 대하여 계산된 발전량은 크지 않으나 충분한 조차가 있는 곳에 적정 규모의 수조를 설치할 경우 소규모의 조력발전이 가능하여 신재생에너지 생산에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.142-142
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• 2010

일반적으로 기술융합이라는 용어는 IT, BT, NT 등 성격이 다른 큰 범주에서 기술간의 결합으로 인식되고 있다. 현재까지의 기술융합 연구들은 IT기술을 중심으로 한 융합과 관련 국가 정책에 관한 것이 대부분을 차지하고 있어 큰 기술 범주 위주에 국한되어 있다. 하지만 동일한 목적을 위해 수행하는 유사 기술영영에서의 기술융합 역시 기술혁신의 수단으로 간과할 수 없는 영역이다. 실제로 미국, 유럽 등의 선진국에서는 기술융합 전담기관을 신설하여 프로젝트 내의 기술간 융합에 관심을 갖고 있지만, 국내에서는 프로젝트 범위의 기술융합 가능성 및 실효성에 대한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 지식경제부에서 수행하는 가스하이드레이트 연구개발사업을 실증사례로 하여 프로젝트 범위의 기술 융합에 관하여 기술융합의 필요성, 적용가능성, 실효성에 초점을 맞추어 고찰하였다. 가스하이드레이트 개발 사업은 지식경제부 내 가스하이드레이트 개발사업단 주관으로 2005년에 시작되었으며 2014년까지 I 지역 탐사 및 시추, II 지역 탐사 및 시추, 시험생산의 3단계의 달성목표를 가지고 있다. 가스하이드레이트는 천연가스가 저온 고압 상태에서 물과 결합해 형성된 고체 에너지로 화석연료 고갈에 따라 이를 대체할 가장 유력한 청정에너지원으로 주목받고 있다. 현재 가스하이드레이트 개발사업단에서는 지구물리탐사분야 지질지화학분야 개발생산분야로 세부 기술모듈을 형성하여 목표달성을 위해 노력하고 있지만, 중과제간 교류가 부족한 상황으로 인해 목표달성을 위한 기술력의 확보 및 향후 상업생산에 대한 불확실성이 증가하고 있는 상황이다. 이와 같은 상황을 해결하기 위해서 기술개발 및 혁신의 수단인 기술융합의 필요성이 증가하고 있다. 기술혁신은 기초연구, 응용연구, 개발, 학습, 투자 등의 일련의 과정을 거쳐 경제적 성과와 사회적 영향을 만들어내는 개념으로 정의 할 수 있다. 기술혁신을 이루어내는 가장 중심적인 역할을 담당하는 기술융합은 2개 이상의 요소기술들이 결합하여 기술이 갖지 않는 새로운 기능을 발휘하는 기술혁신의 한 현상으로 정의할 수 있다. 기술융합은 21세기 초에 접어들어 급속하게 변화하는 양상을 보이며 예상보다 경제에 더 큰 영향을 미치고 있다. 가스하이드레이트 각 단계에서의 애로점을 극복하기 위한 기술혁신을 위해 지구물리탐사 지질지화학 개발생산분야간의 융합의 가능성 등을 타진해본 결과, 각 기술융합들을 기술융합 유형에 맞춰 분류할 수 있었으며 유형별 적용가능성과 기대효과 측면에서 비교분석을 수행하였다. 분석의 정밀도를 높이기 위하여 기술융합 유형에 대한 이론과 실제 가스하이드레이트 전문가들과의 설문을 통해 비교분석을 실시하였다. 가스하이드레이트 실증 사례에 대한 분석 결과, 기술융합 이론은 기존의 큰 기술범주뿐만 아니라 작은 범주에도 적용할 수 있으며, 필요성과 적용가능성, 실효성 면에서도 충분한 고찰을 통해 기술융합 이론의 적용 범위를 좁히면 더 많은 연구와 융합기술을 얻을 수 있다는 결론을 얻을 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.143-143
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• 2010

GTL(Gas-to-Liquids)공정 중 합성가스 제조공정(Reforming Process)인 ATR(Auto-Thermal Reforming), SCR(Steam Carbon Reforming), POx(Partial Oxidation)의 시뮬레이션 연구를 수행하였다. Reforming 공정에서 생산된 합성가스는 GTL 합성유 제조공정인 FT(Fischer-Thropsch) 반응기로 주입되며, 합성유 생산에 최적의 효율을 보이는 H2/CO 비(합성가스에 포함된 반응물비)는 2.0으로 알려져 있다. FT공정은 합성가스를 원료로 고온 및 고압 반응을 거쳐 GTL 공정의 최종 생산품인 FT합성유를 제조하는 공정이다. 본 연구에서는 FT공정 효율 극대화를 위해 reforming 공정에서 생성되는 합성가스 내 H2/CO의 비를 2로 수렴토록 모사조건을 설정하였으며, 상기 조건을 만족하는 reforming 공정들의 운전 온도 및 feed 조성을 분석하고 비교하고자 한다. 현재 GTL 플랜트관련 산업계에 적용 혹은 주 연구대상인 reforming 공정으로는 ATR, SCR, POx 공정이 있다. ATR 공정은 $850{\sim}1100^{\circ}C$에서 메탄, 스팀 및 산소를 원료로 활용하여 H2 및 CO를 생산하는 공정으로 발열/흡열 반응이 상존하여 에너지 비용이 낮지만 공정구조 상 열회수설비 및 ASU(Air Separation Unit)이 필요하기에 CAPEX(초기설비 설치비용)가 높은 편이다. SCR공정은 CH4, Steam 및 CO2를 연료로 하기에 이산화탄소가 일정부분 포함된 가스전에도 적용이 가능하나 공정 운전 중 지속적으로 외부에서 열을 공급해야 하기에 에너지 투입비용이 높은편이며, 탄소침적의 문제가 있어 대용량 플랜트에는 적합하지 않다. POx공정은 약 $1,500^{\circ}C$의 고온에서 CH4가 O2에 의해 부분 산화되는 방식으로 촉매가 필요없어 설비비가 타 공정에 비해 저렴하나 생산가스의 H2/CO비가 다소 낮아 전체적인 GTL 공정효율이 저하되는 단점이 있다. 상기 세 공정은 GTL 산업계에서 실증 및 효율증대를 위해 주로 연구되는 공정이기에 본 연구의 분석대상으로 설정하였다. 본 연구에서는 상용공정모사기인 Aspen Plus를 활용하여 reforming 공정별로 FT합성공정의 최적 조건(H2/CO=2)을 만족하는 합성가스 생산조건 분석 및 비교를 수행할 예정이다. 운전조건인 공정 운전온도 및 feed 가스조성 등을 모사하기 위해 합성가스 reforming 공정을 모델링하고 공급유량 및 압력 등의 운전변수는 GTL국책과제 1단계 연구수행 결과를 토대로 선정하고자 한다. GTL공정의 경우, 설비의 운전조건이나 연료가스의 구성 및 유량에 따라 적합한 reforming 공정이 다르기에 본 시뮬레이션 결과를 향후 GTL 플랜트 공정모델 설계시 reforming 공정선정에 참고자료로 활용하고자 한다.