• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.11
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• pp.847-854
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• 2011

To deal with issues from global climate changes, renewable bioenergy has become important. Algae have been regarded as a good resource for biorefinery and bioenergy, and also have potential capability to remove nutrient and non-decompositional pollutants for wastewater advanced treatment. Although algal-bacterial ecological interaction would be a crucially important factor in using algae for wastewater advanced treatment and resource recovery from wastewater, very little is known about ecological interaction between algae and bacteria in a real wastewater environment. In this study, under a real municipal wastewater condition, we characterized wastewater pollutant treatability and bacterial communities in response to growth of Ankistrodesmus gracilis SAG278-2, which can grow in wastewater and has a high lipid contents. The growth of algal population using the wastewater was inhibited by increase in wastewater bacteria while bacterial survival and cellular decay rate were not influenced by the algal growth. Removals of recalcitrant organic matters and total nitrogen were improved in the presence of algal growth. According to T-RFLP and statistical analysis, algal growth affected time-course changes in bacterial community structures. The following 16S rRNA gene amplicon, cloning results showed that the algal growth changes in bacterial community structure, and that bacterial populations belonging to Sediminibacterium, Sphingobacterium, Mucilaginibacter genera were identified as cooperative with the algal growth in the wastewater.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.18 no.2
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• pp.165-169
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• 2014

Digital load is increasing suddenly for various reasons, such as easy control and management. Accordingly, a consumption pattern of load is becoming DC. However, the power supply is supplied by AC power. The load power supply substantially needs DC power. AC power has to be converted to DC power. Renewable energy sources like solar, wind, fuel cells are DC power generation, but the transfer needs to through by AC power, thus DC power has to be converted to AC power. Resultantly, a multi-stage conversion loss is constantly increasing. The power distribution system of DC-based is required for effective use of these energy sources. This requires a DC load, as well as is necessary to develop DC ELCB which are able to detect DC leakage current for implementing protection. In this study, it realize detection algorithm about DC leakage current to verify the performance of the sensor and apply it to the ELCB which is based on DC. Therefore, it is expected to protect operating of DC power distribution system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.38 no.7
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• pp.936-942
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• 2014

As a result of the exhaustion of fossil fuel, interest about renewable energy is increasing day by day. Inter alia, study for wave power energy of which the calculability is high and the available amount is abundant is going along actively. As a float-countweight wave energy converter is equivalent improved structural strength compared with oscillating body type. we made the wave only in order to up and down motion by setting up bulkhead which is called wave camber at the outside of float. This paper mainly focuses on generation amount of plural connected float-counterweight wave energy converter and we calculate the amount. The result, we confirmed that the more a numerical value of nl/L increases, the more amount of electricity rises and also when it is over nl/L=0.40, it is possible to get continuous generation. Through this study, we can use as basic data for design of wave chamber on advantageous condition at the real seas and by way of estimation for generation amount.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.19 no.3
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• pp.250-256
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• 2015

Digital load is increasing suddenly for various reasons, such as easy control and management. Accordingly, a consumption pattern of load is becoming DC. However, the power supply is supplied by AC power. The load power supply substantially needs DC power. AC power has to be converted to DC power. Renewable energy sources like solar, wind and fuel cells are DC power generation, but the transfer needs to through by AC power, thus DC power has to be converted to AC power. Resultantly, a multi-stage conversion loss is constantly increasing. The power distribution system of DC-based is required for effective use of these energy sources. This requires a DC load, as well as is necessary to develop DC breaker. This study is expect for system and equipment for reliable DC power distribution through the study of the arc extinguish technology for direct current a hybrid arc extinguishing technology with permanent magnets technology.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.19 no.6
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• pp.34-39
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• 2015

Recently, most of the energy consumed in vehicle is derived from fossil fuels. For this reason, the demand for clean, renewable and affordable alternative energy is forcing the automotive industry to look beyond the conventional fossil fuels. Natural gas represents today a promising alternative to conventional fuels for vehicles propulsion, because it is characterized by a relatively low cost, better geopolitical distribution than oil, lower environmental impact, higher octane number and a higher self ignition temperature. Above all, CNG is an environmentally clean alternative to the existing spark ignition engines with the advantages of minimum change. In this study was installed bi-fuel system that a conventional 2 liters gasoline engine was modified to run on natural gas by a gas injection system. Experiments were mainly carried on the optimization of an ECU control strategy affecting the emission characteristics of CNG/Gasoline bi-fule vehicle. The test results shown that CO2 emission in bi-fuel mode was reduced 16% compared to gasoline fuel in the NEDC mode. Also the amount of CO and HC emissions in bi-fuel and gasoline modes were found to equality. But Compared to gasoline, the bi-fuel mode resulted in higher NOx emissions.

• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.9 no.4
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• pp.269-277
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• 2019

In this paper, the compatibility analysis on the track record operation center for the regional industry upbringing is presented. The renewable energy sources such as solar, wind and battery energy storage system have been widely spread in these days. Also the requirements on the efficiency, reliability and power demands of these distributed systems are increasing and they can be demands on the construction of the data track record center for renewable energy industries in order to promote the local industries. The analysis on the size of the de-centralized power system are performed based on the technical issues. The necessities, requirements and center goals to meet these missions are presented in the following session. The proposal of the 1 MW operation center construction and operations are presented in the result of the compatibility analysis. And the lists of the required equipments in the operation facilities are suggested to have proper operational capabilities. The results of this research can be applied in the fundamental data to promote the regional renewable industries.

• Smart Media Journal
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• v.12 no.2
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• pp.91-102
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• 2023

The Energy Management System (EMS) communicates with power plants and substations, monitors the substations and plant operational status of the transmission and substation system for stability, continuity, real-time, and economy of power supply, and controls power plants and substations. Currently, the power exchange EMS communicates with power plants and substations based on the serial communication-based Distributed Network Protocol (DNP) 3.0 protocol. However, problems such as the difficulty of supply and demand of serial communication equipment and the lack of installation space for serial ports and modems are raised due to the continuous increase in new facilities to perform communication, including renewable power generation facilities. Therefore, this paper presents a TCP/IP-based communication method instead of the existing serial communication method of the power exchange EMS, and presents a security risk analysis that may occur due to changes in the communication method and a countermeasure to the security risk.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.82.1-82.1
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• 2010

수소화된 비정질 실리콘 박막을 이용한 반도체는 현재 태양전지, 트랜지스터, 매트릭스 배열 및 이미지 센서 등의 분야에서 이용되고 있다. 자세히 이야기 하면, 여러 가지의 광전효과 물질에 대한 특성이 있으며, 가시광선영역에 대하여 > $10^5cm^{-1}$이상의 매우 높은 광흡수계수와 낮은 온도를 갖는 증착공정 등이 있다. 박막의 밴드갭은 약 1.6~1.8eV로서 태양전지의 흡수층과 passivation층으로 적절하다. 여러 가지 종류의 태양전지 중 비정질 실리콘 박막/결정질 실리콘 기판의 구조로 이루어진 이종접합 태양전지는 저온에서 공정이 가능한 대표적인 것으로서 HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer)구조로 산요사에 의해 제안된 것이다. 이것은 결정질 실리콘 기판과 도핑된 비정질 실리콘 박막사이에 얇은 진성층 비정질실리콘 박막을 삽입함으로서, 캐리어 전송을 좋게하여 실리콘 기판 표면의 passivation효과를 증대시키는 결과를 가지고 온다. 실험실 규모에서는 약 20%이상의 효율을 보이고 있으며, 모듈에서는 19.5%의 높은 효율을 보이고 있어 실리콘 기판을 이용한 고효율 태양전지로서 각광을 받고 있다. 이러한 이종접합 태양전지의 대부분은 단결정 실리콘을 사용하고 있는데, 점차적으로 다결정 실리콘 기판으로 추세가 바뀌고 있어, 여기에 맞는 표면 passivation 공정 및 분석이 필요하다. 본 발표에서는 다결정 실리콘 기판위에 진성층 비정질 실리콘 박막을 유도결합 플라즈마 화학기상 증착법(ICP-CVD)을 이용하여 제조하여 passivation 효과를 분석한다. 일반적으로 ICP는 CCP(coupled charged plasma)에 비해 약 100배 이상 높은 플라즈마 밀도를 가지고 있으며, 이온 충돌같은 표면으로 작용하는 것들이 기존 방식에 비해서 작다라는 장점이 있다. 먼저, 유리기판을 사용하여 ICP-CVD 챔버내에 이송 한 후 플라즈마 파워, 온도 및 가스비(SiH4/H2)에 따른 진성층 비정질 실리콘 박막을 증착 한 후, 밴드갭, 전도도 및 결합구조 등에 대한 결과를 분석한 후, 최적의 값을 가지고 250um의 두께를 갖는 다결정 실리콘을 기판위에 증착을 한다. 두께(1~20nm)에 따라 표면의 passivation이 되는 정도를 QSSPCD(Quasi steady state Photoconductive Decay)법에 의하여 소수캐리어의 이동거리, 재결합율 및 수명 등에 대한 측정 및 분석을 통하여 다결정 실리콘 기판의 passivation effect를 확인한다. 제시된 데이터를 바탕으로 향후 다결정 HIT셀 제조를 통해 태양전지 효율에 대한 특성을 비교하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.133.2-133.2
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• 2010

현재 융융탄산염 연료전지의 공기극으로 다공성의 lithiated NiO를 사용하고 있는데 이 재료의 경우 크게 두 가지의 문제점을 안고 있다. 첫 번째는 Ni이 전해질 내로 용해하는 것이고, 두 번째는 낮은 활성으로 인한 높은 공기극의 분극이다. Ni이 전해질로 용해되는 문제는 Co나 Fe를 코팅하여 공기극 표면에 $Li_x(Ni_yCo_{1-y})1-xO_2$나 $Li_x(Ni_yFe_{1-y})_{1-x}O_2$를 형성시켜 NiO의 전해질 내로 용해되는 것을 억제하는 방법이나 ZnO, MgO, $La_2O_3$ 등의 산화물을 NiO 표면에 코팅하여 전해질과 접촉을 막는 방식으로 해결하는 등 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만 연료극의 비해 상당히 높은 공기극의 분극으로 인해 큰 전압손실이 일어나 용융탄산염 연료전지 성능이 낮아지는 문제의 경우 이를 해결하고자 하는 연구는 상대적으로 많이 진행되지 못한 상태이다. 특히 현재 용융탄산염 연료전지의 장기수명화를 위해 기존의 작동온도인 $650^{\circ}C$ 보다 다소 낮은 온도인 $600{\sim}620^{\circ}C$에서 작동하려는 움직임이 있다. 작동 온도가 내려가면 전해질이 휘발되는 속도가 낮아져 전해질 부족에 따른 운전시간이 줄어드는 문제를 해결할 수 있어 장기 수명화를 위해서는 작동온도를 낮추는 것이 매우 유리하다. 하지만 작동 온도가 내려가면서 양 전극에서 일어나는 전기화학 반응 속도가 느려지기 때문에 각 전극에서의 활성화 분극으로 인한 전압손실은 더욱 커질 수밖에 없다. 특히 연료극의 수소산화반응 속도는 공기극의 산소환원반응에 비해 매우 빠르기 때문에 작동 온도가 내려감에 따라 연료극의 분극이 커지는 것에 비해 공기극의 분극이 급격히 커지게 된다. 따라서 운전온도가 낮아지는 상황에서는 낮은 작동온도에서도 성능감소가 적게 일어나 0.8V 이상 운전(150mA/$cm^2$, 단위전지 기준)이 가능한 공기극의 개발이 매우 필요한 실정이다. 이를 해결하고자 본 연구에서는 고체 산화물 연료전지의 공기극의 재료로 많이 연구되고 있는 혼합전도성 물질의 페로브스카이트 구조의 물질을 기존 NiO 전극에 코팅하여 새로운 공기극을 개발하였다. 페로브스카이트 구조의 물질로 대표적인 LSCF 물질을 사용하였으며 LSCF를 코팅한 공기극을 이용한 단위전지에서 150mA/$cm^2$의 전류를 흘려주었을 때 0.84V의 성능을 1000hr 유지하였다. 이는 기존의 NiO 전극을 사용했을 때보다 15~20mV 높은 값이다. 낮은 작동온도에서도 좋은 성능을 보였는데, 기존의 NiO 전극의 경우 $630^{\circ}C$에서 0.79V의 성능을 보인 반면 LSCF가 코팅된 공기극의 경우 $620^{\circ}C$에서 0.811V의 매우 좋은 성능을 보였다. 이는 LSCF의 산소이온전도성 및 전기전도성이 공기극에서의 분극을 낮추어 성능을 증가시키는 것으로 보인다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.157-157
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• 2010

RDF는 장기저장이 가능한 것이 특징 중의 하나이지만, 우리나라보다 앞서 대량저장을 시작한 일본의 RDF 저장 사일로에서 폭발사고가 발생한 사례가 있어, RDF를 실제로 저장하여 RDF 온도 및 가연성가스 발생상황 등을 장기간 감시 측정하여 사일로 안전관리지표를 도출하였다. 실험에 사용한 RDF 저장조는 직경 3.1m, 높이 11.4m의 사일로방식으로 제작하였다. RDF 저장량은 $70m^3$이었으며, 저장기간은 475일이었다. 사일로에는 15개의 열전대를 설치하여 사일로 표면, 직경방향 1.2m 지점 및 기온을 측정하여 수직방향 및 수평방향의 온도변화를 분석하였다. 가스 샘플링포트는 온도측정지점과 동일한 위치 설치하여 진공펌프로 흡인하여 테트라 백에 포집하여 GC로 분석하였으며, 가스샘플링은 17회 실시하였다. 비교적 대형 저장설비이고 RDF가 열전도성이 낮은 물질임에도 불구하고 사일로 내부온도는 기온보다는 높았지만, 기온의 영향을 많이 받아 7월에 정점, 1월에 하점을 나타내는 사인곡선과 같은 패턴을 보였다. 측정지점별 온도차는 수평방향 보다 수직방향에서 높게 나타났으며, RDF층으로 전열 및 축열이 진행되고 생화학반응을 촉진시키는 상승작용의 결과로 월평균온도가 $49^{\circ}C$를 나타내는 지점도 있었다. 실제 사일로는 RDF의 투입과 배출이 연속적으로 진행되어 방열이 이루어지므로 하계에 대량저장을 실시하지 않는 한 RDF층 내부에서 생화학적 반응열이 생성되더라도 $40^{\circ}C$를 상회할 가능성은 매우 희박할 것으로 판단된다. RDF 저장시 발생하는 가스는 대부분 $CO_2$였으며, 미량이지만 $H_2$, CO, $CH_4$도 검출되었다. 가연성 가스는 저장 후 2개월 동안은 발생하지 않았으며, 하계에는 타 계절에 비해 상대적으로 고농도로 검출되었다. 발생가스와 온도 및 $CO_2$와 $H_2$농도의 상관성은 높게 나타나지 않았지만, 정의 상관관계를 나타내었다. 저장한 RDF의 성상(수분, 발열량, 분화물)은 실험개시 전의 RDF분석결과와 실험종료 후 분석결과에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 따라서 RDF의 안전 저장을 위해서는 (1) 반입되는 RDF성상관리, (2) RDF가 2개월 이상 장기간 체류하는 데드스페이스가 발생하지 않고 선입선출이 확보되는 저장조 설계, (3) 사일로 내부에 최소 3개 이상의 지점에서 온도를 측정하여 상시감시하고 $40^{\circ}C$이하로 관리, (4) 발생가스는 CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_4$ 등의 가연성가스를 모두 측정 감시하는 것이 바람직하지만, 최소 $CO_2$와 $H_2$는 상시감시하고 각각 1%와 100ppm 미만으로 관리, (5) 배풍기 등을 이용한 상시 환기실시, (6) 하계에는 대량저장이 이루어지지 않도록 저장조 운용계획 수립 등을 실시해야 한다.