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.
Kim, Kyoung-Joo;Lee, Shin-Ho;Song, Seung-Kwan;Park, Jin-Bae
Proceedings of the KIEE Conference
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2009.07a
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pp.1150_1151
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2009
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.
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.
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.
국토교통부는 '건축물의 에너지절약 설계기준'과 관련해 지난해 9월, 12월 두 차례 개정하고 시행에 들어갔다. 이 기준은 건축물의 효율적인 에너지관리를 위해 열손실 방지 등 에너지절약 설계에 관한 기준, 에너지절약계획서 및 설계 검토서 작성기준, 녹색건축물의 건축을 활성화하기 위한 건축기준 완화 등에 관한 사항을 담고 있다. 특히 9월 개정에서는 LED조명 설치 확대, 에너지성능지표(EPI) 전기부문 검토항목 추가 등 전기부문에 대한 내용이 다수 포함돼 있어 관계자들의 관심이 요구된다. 개정내용 중 전기부문에 대해 자세히 해설한다.
프랑스는 원래 국내탄에 그 에너지의 대부분을 의존하고 있었으나 최근 10년 사이에 석유소비의 신장이 극히 커져서 전체의 7할 가까이를 점하기에 이르렀다. 따라서 특히 오일쇼크 이후 에너지자급비율이 gi상이 강력하게 지향되어 원자력은 물론, 태양에너지, 지열에너지 등 각종 신에너지 개발이 적극적으로 실시되고 있다. 특히 프랑스는 선진국 중에서는 국제에너지기구(IEA)에 가맹되어 있지 않은 유일의 나라로서 독자적으로 에너지의 연구개발을 추진하고 있다.
대우자동차는 1992년 이래로 전기자동차 개발사업을 추진하고 있으며 1996년에는 전기자동차의 Fleet 운영시험을 위해 10대의 씨에로 개조형 전기자동차를 제작하였다. 이 씨에로 전기자동차에는 고성능 연축전지, 교류유도전동기, 탑재형 충전기 및 전동조향배력장치 등이 장착되어 있으며 고등기술연구원에서는 전기자동차의 Fleet 운영시험의 일환으로 시외 일반도로 운행조건에서 전기자동차의 에너지비용을 조사하기 위한 연구를 수행하였다. 두 대의 씨에로 전기자동차를 용인시와 안성군 지역의 일반도로에서 1998년 4월부터 운행하였으며 이 운행시험 결과를 바탕으로 일반도로 주행조건에서 씨에로 전기자동차의 에너지비용과 동급의 가솔린자동차인 씨에로 1.5DOHC A/T 차량의 에너지비용을 계산하였다. 두 대의 전기자동차중 한 대의 연비는 5.7 km/kWh이었으며, 다른 한 대의 연비는 5.8 km/kWh이었다. 이에 비해 가솔린자동차의 연비는 13.7 km/l로 년간 20,000 km를 주행한다고 가정할 때 가솔린자동차의 년간 주행비용은 전기자동차의 3.4∼18.0배가 되는 것으로 나타났다. 이 시험을 통해 향후 전기자동차의 개발을 위해 유용하고 가치있는 많은 데이터를 얻었다.
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.
현재, 캐나다에 있어서는 1차 에너지수요의 대부분이 석유, 천연가스 수력발전등으로 처리되고 있다. 최근에 이르러서는 원자력에너지를 제4의 에너지원으로 하기 위해 에너지개발비의 태반을 투입하고 있다. 또한 작년 7월에는 재생가능에너지의 이용이라는 목표아래 1979년부터 84년까지 5개년간에 걸쳐 태양에너지 및 삼림폐기물 이용에너지에 관해 총액 3억8천만불의 연구개발비 및 이용을 위한 설비비를 투입할 계획을 발표했다. 이 계획은 금세기 말까지 캐나다의 에너지 소비량의 $10{\%}$를 상기 에너지원에 의해 처리할수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다. 이하 본호에서는 IEA가맹 각국의 에너지정책과 계획에 관한 1977년의 비평 등을 참고로 하여 에너지연구 개발을 중심으로 캐나다의 에너지정책을 소개하기로 한다.
에너지 기술은 개인가정으로부터 전력, 교통 및 산업에 이르는 국가전반에 관련된 복합기술로서, 에너지의 해외의존도가 극심한 우리나라의 여건하에서는 특히 중요시되는 개발분야라고 할 수 있다. 특히 국내산업이 지속적으로 발전하고 경제규모가 확대되며 생활수준이 점차 향상됨에 따라 에너지의 이용도 환경오염에서 탈피할 수 있고 사용하기에 편리한 전기와 같은 깨끗한 에너지의 사용욕구가 급격하게 증대될 전망이다. 전기가 에디슨에 의해 발명되고 사용되기 시작한 후 100여년이 지났으나 전기생산기술은 계속 회전기를 돌려서 발전하는 원리에 의존하고 있는 실정으로서 다른 과학기술분야의 괄목할 만한 발전추이에 비할 때 아주 뒤떨어져 있는 분야이다. 다행스럽게 1060년대 부터 기술개발이 활발하게 추진되어온 새로운 개념의 발전분야 에너지기술들이 20세기를 마감하기 전인 1990년대에는 조금씩 실용화되어 21세기의 대변화를 예고하여 줄 것으로 기대되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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