파력발전은 파도의 운동에너지와 위치에너지를 전기에너지로 변환하는 발전 방식을 사용하여 무한한 에너지원으로 친환경적이다. 기존에 있는 파력발전기는 대체적으로 큰 전기에너지를 생산하며 이 에너지를 이용하기 위해서는 큰 시설물과 대형 발전기 등이 중심이 되어있다. 항로표지와 같은 해양안전유도시설은 비교적 큰 에너지 보다는 적은 에너지원을 필요로 하기에 기존의 파력에너지와의 접근이 용이하지 않는다. 별도의 시설물 없이 작은 파도에서도 위치의 변화에 따라 전기에너지를 생산하는 방식의 Motion Generator를 연구하였다.
산업계에서는 에너지 절약대책이 진전되어 에너지 원전위는 상당히 저감되고 있으나 전력원전위는 변동이 없거나 증가경향에 있다. 전기설비의 에너지 절약이 강력히 요청되는 이유가 여기에 있다고 하겠다. 따라서 몇회에 걸쳐 최근의 전기설비의 에너지 절약대책에 대하여 설명하기로 한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권6호
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pp.596-602
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2013
기존의 진동에너지 하베스터는 한 주파수에서의 공진현상을 이용하여 에너지를 얻기 때문에 고정된 단일 주파수를 갖는 진동에너지로부터 전기에너지를 변환하는데 최적이지만 다양한 주파수를 포함하고 있는 파도와 같은 상하진동 에너지원으로부터 전기에너지를 얻는 데에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기위해 파도가 갖는 무한한 상하진동 에너지로부터 전기에너지를 얻는 광대역 진동에너지 하베스터를 연구하였다. 광대역 진동에너지 하베스터는 부양체와 진동에너지 하베스터가 각각 파도에너지가 갖는 중심주파수에서 공진이 발생되도록 구성되어있다. 그 결과 기존 공진을 이용한 진동에너지 하베스터는 한 주파수에서만 진동에너지를 전기에너지로 변환할 때 효율을 극대화할 수 있는 반면, 제안한 방법은 다양한 주파수를 포함하고 있는 파도에너지로부터 전기에너지로 변환할 때도 효율을 극대화 할 수 있는 장점을 가진다.
전기 에너지는 우리 생활에서 가장 사용하기 쉽고 가까이 있는 에너지이다. 그러나 전기 에너지를 생산하는 화석연료가 점점 고갈되어 가고 기후변화협약에 의해 에너지 절감이 필수인 시대이다. 그래서 본 논문에서는 건축물에서 사용하는 전기 에너지 중에서 많은 부분을 차지하고 있는 조명용 전기 에너지를 줄이기 위한 방안으로서 천연 에너지인 태양광을 이용하여 전기 에너지 사용을 줄이면서도 실내 조도를 기준조도 이상으로 유지할 수 있는 조명제어 알고리즘을 제안하다. 제안된 조명제어 알고리즘은 외부에서 실내로 유입되는 태양광을 최대한 활용하여 조명등 사용을 줄이고, 이를 통해 전기 에너지를 줄일 수 있게 해준다.
전기에너지의 사용은 인류의 문명생활에 크게 기여하여 왔다. 그러나 사회가 더욱 복잡해지고 고도정보화를 추구함에 따라 전기에너지의 사용은 급증하고 다양해지고 있다. 이러한 시점에 인간이 전기에너지를 사용함에 따라 본래의 기능 이외의 역작용이 수반되고 있어 이에대한 제반의 역작용을 종합적으로 검토 분석하고 이를 최소화함으로써 쾌적한 전기환경보전하에서 본래의 전기사용목적을 달성하고 불필요한 전자에너지를 처리하고자 함을 목표로 하고 있다.
21세기 미래 사회의 유망 에너지로서 전기 에너지의 특성과 역할을 예측$\cdot$분석하였다. 먼저 에너지와 문명 발전과의 관계를 에너지와 경제 그리고 에너지 안보 차원에서 고찰하고 이들 간의 공진화 관계를 산업 혁명 이후의 세계 경제의 장주기적 변화 관점에서 분석하였다. 그리고 20세기에 전기 에너지가 세계 경제 사회에 미친 중요한 영향을 분석한 후에 21세기 지식 기반 디지털 경제 사회에서 전기 에너지의 개발 환경 및 수요 특성을 전망하였다.
전기공학 전공은 전력시스템 및 변환, 대전력 및 플라즈마 응용, 시스템 제어를 다루는 전공으로써 미래의 에너지 문제의 유일한 해결책인 전기에너지의 발생, 변환, 전달 및 제어에 관한 학문을 다루게 된다. 한양대학교에서는 미래의 전기와 제어분야의 산업 및 연구 분야에서 국가에 기여할수 있는 우수한 인재의 양성을 목표로 하고 있으며, 국가산업의 근간이 되는 전기에너지 및 제어분야의 탄탄한 기초에너지 및 제어분야의 탄탄한 기초이론과 응용기술을 겸비한 전문기술인의 육성, 전기에너지 및 제어분야의 발전을 주도할 수 있는 창조적 기술인의 양성, 세계화, 개방화의무한 경쟁 환경에서 새로운 지식과 기술을 개발하여 세계무대에서 교류, 활약할 수 있는 세계일류 기술인의 양성을 교육목적으로 하고 있다.
전기에너지의 절약은 시대적 배경을 놓고 볼 때 필요 절대량을 인간의 인내심에 의존하여 지속적으로 줄여나아가는 데에는 그 한계가 있을 뿐 아니라 예측이 어려운 장기적 손실을 감수하여야 한다는 어려움이 있다. 현대생활에서 좀더 편안히 잘 살아보고저 하는 인간의 근원적 욕구는 전기에 대한 의존도를 더욱 높이게 되므로 전기는 필요한 양만큼 충분히 사용할 수 있도록 하면서 불필요하게 낭비되는 요소를 철저히 제거하는 데 주안점을 두어야 한다고 본다. 전기에너지 절약방법에 있어서의 주요항목을 대별하면 낭비적 요소의 제거, 고효율기기 및 방식채용, 자연 에너지의 최대이용, 고품질의 공사, 고품위의 시설관리 등으로 볼수 있으며 여기에 안전설비 확보(실제 고장이나 사고는 막대한 에너지 손실을 주기 때문에)를 첨가한다면 현실적 방법으로는 최대의 노력을 기울였다고 보아도 된다. 본고에서는 이러한 일반적인 절전방안을 고려하면서 우리의 생활공간인 건축물에서의 전기에너지 절약 기술로서의 적정 변압설비 채택방안 및 배전설비에서의 에너지절약 방안등에 대하여 살펴보고자 한다.
본 연구에서는 국내 이미 수립되어진 에너지사용계획서를 표본으로 삼아 각 분과별 및 전기 에너지 이용효율 향상 설비별로 전기에너지 절감효과를 조사 분석하였다. 에너지사용계획서 작성 시 본 연구를 바탕으로 문제점을 분석하고 개선 방안을 제시함으로써 새로이 효율 개선을 목표로 하고 있는 전기에너지 사용계획 수립에 도움이 되고자 한다. 특별히, 전기에너지 절감 기기 적용의 최근 현황과 문제점을 분석하고, 합리적인 에너지 사용과 목적에 부합한 분석 결과가 우리나라의 최근 에너지사용 계획서에 기여하고자 한다.
산업체 에너지소비량은 전체 에너지소비량의 60%에 육박하고, 이들 산업체 대부분의 업종에서 '요' 및 '로'를 사용하여 제품을 생산한다. '요' 및 '로'는 열에너지 사용량이 매우 많은 설비일 뿐 아니라 대부분의 경우 송풍기와 같은 전기에너지와의 상호 연계성이 높아 이에 대한 개선을 통해 열에너지와 전기에너지를 동시에 절감할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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