• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.233-239
• /
• 2013

신재생, 친환경 에너지에 대한 관심의 증가로 최근 상당수의 풍력 발전기가 설치되고 있다. 특히, 육상과 달리 부지 확보의 어려움도 없고 고품질의 바람을 얻을 수 있다는 점에서 해상 풍력 발전기가 더욱 주목을 받고 있다. 이와 같은 장점을 가진 해상 풍력 발전기는 육상의 조선소 등에서 제작된 후, 해상 크레인을 이용하여 운용 지점까지 이송되어 설치되는데, 이때 그 크기의 거대함과 고가라는 이유로 무엇보다 안전이 보증되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 해상 풍력 발전기의 이송 및 설치 시 안전성을 보증하기 위한 근거로서, 다물체계 동역학 기법을 활용하여 해상 크레인에 연결된 해상 풍력 발전기의 동역학 해석을 수행하였다. 그 결과, 본 기법이 해상 풍력 발전기의 이송 및 설치방법에 대한 검증용으로 충분히 활용 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.80-87
• /
• 2018

최근 다양한 신재생 에너지 전력원의 확산과 저전력 고효율화 추구로 인하여 전력산업의 트렌드뿐만 아니라 소모량, 제어 방식과 동작 특성 등도 다변화되고 있다. 하지만 이와 같이 다양화 되고 있는 전력 산업에서 안전을 책임지는 핵심 부품인 퓨즈는 고전적 동작 형태에서 크게 발전하지 못하였고, 이로 인하여 계속해서 화재 및 폭발사고가 발생하고 있다. 이에 본 논문에서는 고전적 퓨즈 제작 방식인 카트리지 퓨즈에서 가용체에 저 융점 금속 도금 및 고 융점 금속 도금이 퓨즈의 동작 특성과 I-T 커브의 이동에 미치는 영향을 확인하고, 퓨즈의 동작 특성을 세분화하는 두께에 따른 도금의 영향을 고찰하여 퓨즈의 다양한 동작 특성을 구현하였다. 이와 함께 저 융점 금속의 도금이 퓨즈의 정격전류 선을 낮은 정격으로 이동시키고 동작 특성을 지연 동작의 특성으로 움직여 이를 활용한 다양한 동작 특성 설계가 가능함을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권12호
• /
• pp.112-117
• /
• 2017

최근 10 여 년간 신재생 에너지 개발에 대한 관심이 급증하고 있으며, 한국의 서해안은 전 세계에서 조력발전이 가장 유리한 지역 중 하나이다. 방조제 방식의 조력발전은 오랜 기간 동안 설치 및 운영을 거쳐 조력발전을 대표하는 방식이지만, 여러 환경영향을 이유로 향후 조력발전 사업 추진이 지연되거나 중단되고 있는 상황이다. 이런 이유로 본 논문에서는 기존의 방조제 방식이 가지는 환경영향을 최소화한 신형 조력발전 기술을 서해안 조력발전 후보지에 적용하고 가능성을 분석하였다. 신형 조력발전 기술은 Dynamic Tidal Power (DTP)로 불린다. 신형 조력발전 기술의 검증은 실험실이나 현장에서는 불가능하므로 수치해석 프로그램을 사용하였다. 신형 조력발전 기술은 해안으로부터 수십 km의 둑을 설치한 후, 둑의 양측에서 회절에 의해 발생하는 위상차를 이용하여 발전을 하게 된다. 이론상으로는 조차의 2배에 가까운 발전을 할 수 있어, 조차가 작은 지역에도 적용 가능할 것으로 예상된다. 방조제 방식과 달리 바닷물을 가둘 필요가 없어 환경영향을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 한국의 서해안의 경우 조위차가 크고, 대도시가 인접하고 있어 적합한 후보지로 생각된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.99-104
• /
• 2008

재생연료 중에서 고체물질에 해당하는 RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)는 친환경적인 요소와 한정된 지하자원에 대한 대체에너지로서 세계적으로 그 사용량이 증가하는 추세에 있으며, 제조 또는 저장과정에서 종종 화재가 발생하기도 한다. 따라서 RPF에 대한 열적안정성과 임계발화온도에 대한 연구가 필요하며, 이러한 연구를 수행하기 위하여 봄베 열량계, TG-DTA, MS80, SIT-II, Wire Basket를 이용하여 실험을 하였다. 그 결과 RPF는 26.4-28.3 MJ/kg의 발열량을 지니고 있었으며, TG-DTA로 초기 열분해 온도를 측정한 결과 승온속도 2 K/min에서 $192^{\circ}C$로 나타났으며, 미소열량 측정 장치인 MS80으로 분석한 결과 수분이 함유되지 않은 순수한 RPF가 수분이 20%함유된 RPF보다 발열량이 더 큰 것으로 나타났다. 또한 단열자연발화 실험장치인 SIT-II가 Wire Basket Test 보다 낮은 온도인 $118.5^{\circ}C$까지 발화하였으며, Frank-Kamenetskii의 식으로부터 계산되어진 한계발화온도는 무한평판을 기준으로 약 10 m 높이로 저장되어 있을 때, $80^{\circ}C$에서도 발화가 가능한 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.71-77
• /
• 2016

기존 화석연료를 대체하기 위한 방법으로 태양광은 가장 주목 받는 신재생에너지원 중의 하나이다. 하지만 태양광 패널을 설치하기 위한 부지 확보 문제는 태양광의 활용을 높이기 위해 극복해야 할 문제점 중의 하나이다. 이에 본 연구는 고속국도 비탈면에 태양광 패널을 설치할 것을 제안한다. 고속국도에 인접한 모든 비탈면은 유휴 공공부지이며, 고속국도 총 연장이 4,193km에 달한다는 점, 선형구조로 패널 설치 시 규모의 경제 실현이 가능하다는 점, 주변 지물로 인해 음영 발생 소지가 적다는 점, 그리고 대부분의 구간이 거주지와 멀어 민원 발생 소지가 적다는 점 등 높은 잠재력을 가지고 있다. 하지만 현장조사에 의한 방법의 경우 4,000km가 넘는 고속국도 주변을 조사하기에는 많은 시간 및 비용의 소모와 더불어 안정상의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 극복하고 효율적인 태양광 패널 설치 대상지 선별을 위해 본 연구는 수치지도 기반의 지형 분석 방법을 제시하고자 한다. 먼저 수치지도로부터 등고선 및 고속국도 폴리라인을 추출한다. 추출한 등고선을 수치지형모형으로 변환하고, 지형의 방위각과 경사각을 계산한다. 고속국도는 이진영상으로 변환한 뒤 정제 과정을 거쳐 단절된 부분을 복원하고, 경계로부터 일정 범위 내의 지역을 버퍼지역으로 추출한다. 앞선 자료들을 중첩해 버퍼지역 내 특정 방위각과 경사각을 만족하는 지역을 대상지로 선정하고, 최종적으로 항공사진을 이용한 정성적 평가를 수행한다.

• 청정기술
• /
• 제20권4호
• /
• pp.439-448
• /
• 2014

포항철강산업단지의 온실가스 잠재 감축량에 대한 연구를 수행하였다. 2010년 기준 철강산단의 온실가스 배출량은 4,174,000~4,574,000 $tCO_2-eq$로 추정되고, 정부의 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해서 2020년까지 최소 552,000 $tCO_2-eq$의 온실가스 감축이 요구된다. 온실가스 잠재 감축량을 추정하기 위하여, 자발적 온실가스 감축사업에 등록된 사례 기술들을 온실가스 목표관리제도 대상으로 지정된 51개 기업의 공정에 적용하였다. 기술적 용이성과 투자비 회수기간 측면에서 분석한 결과, 연료전환과 폐열회수를 이용하여 단기적으로 160,000 $tCO_2-eq$를 감축할 수 있는 것으로 예상된다. 중기적으로는 철강금속 산업 분야에 적용 가능한 열 부문과 전기 부문 기술을 이용하면 각각 229,000과 125,000 $tCO_2-eq$를 감축할 수 있을 것으로 예상된다. 온실가스 예상 목표 감축량 대비 중 단기 기술로 달성할 수 없는 차이(38,000 $tCO_2-eq$)에 대해서는 장기적으로 근본적인 공정 혁신과 최신 설비 및 신재생에너지 기술 도입을 통한 감축 노력이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.379-387
• /
• 2016

본 연구는 스마트 그린시티로 전환을 위한 설계 및 건설 측면과 지원시스템 측면의 통합적 계획의 필요성을 인식하고 고층주거단지를 대상으로 공간위계별로 적용 가능한 계획기법과 적용실태를 파악하고자 한다. 이를 위한 연구의 방법은 다음과 같다. 첫째, 문헌 및 선행연구 고찰을 통하여 스마트 그린시티의 개념을 정립하고 3개 공간 위계, 7개 기본방향, 17개 주요특성으로 분류된 고층주거단지 계획체계를 설정한다. 둘째, 선행연구 검토와 전문가 FGI를 통해 스마트 그린시티 개념을 적용한 고층주거단지 설계 및 건설 측면의 계획기법 28개와 스마트 시스템 측면의 계획기법 28개를 도출한다. 셋째, 행정중심복합도시 2-1생활권 4개 고층주거단지 계획안을 대상으로 계획기법의 적용실태를 분석한다. 연구의 결과 스마트 그린시티 개념을 적용한 고충주거단지 계획의 주요특성 중 '교통네트워크 연계', '친환경 단지배치', '녹색교통 활성화', '신재생에너지 효율적 활용', '범죄 및 재해 안전 성능', '고성능 고효율 설비 활용'에 해당하는 계획기법이 사례에서 적극적으로 적용되었음을 확인하였다. 또한 고층주거단지 계획 시 공간 위계별로 설계 및 건설 계획기법과 스마트 시스템 계획기법 적용의 시사점을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제27권1호
• /
• pp.77-85
• /
• 2019

바이오가스화는 유기성폐기물을 처리하는 과정에서 발생되는 메탄가스를 포함하는 환경 친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 유기성폐기물의 해양투기 금지 이후 안정적인 육상처리일 뿐만 아니라 신재생에너지원으로 인정받으면서 세계적인 관심을 받고 있다. 최근에는 생산된 바이오가스를 고품질화하여 도시가스 및 수송용으로 이용하는 추세가 증가하고 있다. 바이오가스화 현장시설에서는 아직도 잦은 고장으로 바이오가스 생산이 저하되고, 또한 생산된 바이오가스를 효과적으로 정제하여 이용하는 것이 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 바이오가스 생산 및 이용 시설에서의 문제점들을 파악하고, 최적으로 바이오가스를 도시가스 및 수송용으로 활용 가능하기 위한 가이드라인 및 기술지침을 마련하고자 하였다.

• 공업화학
• /
• 제30권2호
• /
• pp.155-159
• /
• 2019

폐플라스틱 열분해유(WPPO) 유분의 품질향상의 일환으로 WPPO 유분 중에 함유된 파라핀 성분의 회수를 디메틸포름 아마이드(DMF) 평형추출에 의해 검토했다. 원료로서는 WPPO를 단증류하여 회수한 유출온도 $120{\sim}350^{\circ}C$의 유분을, 용매로서는 DMF 수용액을 각각 사용했다. 초기 용매 중의 물의 질량분율($y_{w,0}$)이 증가할수록 추잔유 중의 파라핀 성분($C_{12}$, $C_{14}$, $C_{16}$, $C_{18}$)의 농도는 감소했으나, 초기 용매/원료의 질량비$(S/F)_0$의 증가는 역으로 추잔유 중의 파라핀 성분의 농도를 증가시켰다. $(S/F)_0=10$에서 회수된 추잔유 중의 $C_{12}$, $C_{14}$, $C_{16}$, $C_{18}$ 파라핀 성분의 농도는 원료의 농도에 비해 약 1.37, 2.00, 2.46, 3.13배 각각 높았다. 또한 $y_{w,0}$의 증가와 $(S/F)_0$의 감소는 파라핀 성분의 회수율(추잔유 중의 잔류율)을 급격히 증가시켰다. 본 연구를 통해 회수한 추잔유는 신재생에너지로 사용이 가능할 것이라 기대된다.

• 한국방재안전학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.9-21
• /
• 2021

최근 신재생 에너지를 활용한 친환경 발전시설의 중요성이 대두되고 있으며 수력발전소는 매우 중요한 전력생산 및 공급원이다. 수력발전소는 일반적으로 대규모로 운용되고 다중 시설이 연계되어 있어 안전성 확보가 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 수력플랜트 설비의 안전성을 평가하기 위해 시나리오 기반의 수충격에 따른 수압관로의 취약성 평가를 수행하였다. 자체 개발한 수충격 해석모델(TRANSHAM)과 기존 상용모델(SIMSEN)의 모의결과 및 모니터링 자료와의 비교를 통해 해석모델의 신뢰성을 검증하였고, 실제 운영중인 수력플랜트에 적용하여 발전설비 운영 중에 발생 가능한 수충격 시나리오를 구성하였다. 이를 바탕으로 시나리오 기반의 수압관로의 수충격 해석 및 취약성 평가를 수행하였다. 내·외부 로딩조건을 고려한 시나리오별 모의 결과, 발전설비 운영에 따라 수압관로의 취약성이 상이하게 나타났으며 내·외부 로딩조건의 조합에 따라 수압관로의 취약성에 큰 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 본 연구에서 제시한 시나리오 기반의 해석기법은 향후 수충격에 따른 발전설비의 취약성을 평가하는데 정량적인 도구로 활용될 것으로 기대된다.