• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.104-113
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• 1993

전력수요의 지속적인 증가와 부하율이 점차 낮아짐에 따라 전력사용을 합리적이고 경제적으로 운용할 필요가 있다. 이를 위하여는 고속응성과 분산배치가 가능한 전력저장 시스템의 전력계통에의 적용 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 배경에서 전력저장 전지시스템의 전력계통에의 적용 가능성을 확인하기 위하여 시뮬레이터 형태의 20 kVA 전력저장 전지시스템의 설계, 제작 및 그 특성시험을 수행한 결과를 기술하였다. 전력저장 전지시스템은 전력을 직류로 저장하는 전지부와 전력을 직 ·교류 변화하고 계통과 연계하는 직·교변환부 그리고 이를 제어하는 제어부로 구성되어 있다. 전지부에서는 전력저장용의 새로운 연축전지 시스템을 설계·제작하였으며, 직·교변환부에서는 양방향 인버터 시스템을 적용하여 전지에의 충전과 방전을 글일 시스템으로 하여 충전기와 인버터 기능을 동시에 수행하도록 하였다. 또한 4상한 운전을 가능하게 하여 무효전력보상 기능도 수행하도록 하였다. 이 시스템은 MW시스템의 시뮬레이터 형태로 제작된 것으로 이 연구로부터 얻은 특성 시험 결과를 바탕으로 MW 시스템의 개념설계가 가능하다. 앞으로 전력저장 전지시스템은 수십 MW 시스템까지 구축될 전망이어서 본 연구는 이를 위한 준비 단계라고 할 수 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제26권4호
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• pp.519-547
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• 2017

본 연구는 지역 단위 도시가스 수요예측모형을 이용하여 전국 도시가스수요예측의 정확도를 향상할 수 있는지 여부를 살펴봤다. 지역별 수요예측모형을 구축하게 된 배경은 용도별 도시가스 수요의 행태가 분화되는 상황에서 자료의 제한으로 용도별 수요예측모형을 구축하기 어렵다는 것에 있다. 지역별 수요예측모형은 전국수요를 수도권과 지방으로 구분하여 별도의 예측모형을 구성하는 것으로, 시간변동계수를 갖는 공적분모형을 이용하였다. 지역모형에서 전국 도시가스수요예측은 지역별 수요전망치를 합산하여 산출하였다. 2013~2016년의 4년간 예측력 평가결과, 지역별 모형을 통한 전국 도시가스수요 예측이 전국단위 예측모형에 비하여 예측력이 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 지역모형에서는 수도권과 지방권 모형을 별도로 구축함으로써 해당 지역 수요의 특성을 반영한 예측모형이 가능했다. 수도권수요는 가정용수요 비중이 높아 기온에 보다 민감하게 반응하고, 전력수요와 경쟁관계가 있다. 이에 반해 지방권은 산업용수요 비중이 높아 전반적인 경기상황에 따른 수요변동이 크고, 수도권과 달리 벙커씨유와 LPG와 같은 산업용 연료와 대체관계를 보였다. 상기 결과는 성숙기에 접어든 도시가스산업에서 지역별 수요에 대한 세부적인 분석을 통해 전국 단위 수요예측의 정확도를 향상시킬 수 있다는 것을 보여주고, 이와 더불어 용도별 도시가수요 분석에도 유용한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.845-848
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• 2009

전력용반도체(Power Management IC)는 전력의 변환이나 제어용으로 최적화되어 있는 전력장치용 반도체 소자로서 전자기기에 들어오는 전력을 그 전자기기에 맞게 변경하는 역할을 하며, 일반 반도체에 비해서 고내압화, 큰 전류화, 고주파수화 되어 있다. 전력용반도체는 전기가 쓰이는 제품에는 다 들어가며, 자동차, 공업제품, 컴퓨터와 주변기기, 통신, 가전제품, 모바일 기술, 대체 에너지 등에 대한 수요 증가가 시장의 성장을 촉진한다. 전력용반도체 개발을 통해 대일무역적자 해소 기여, 취약한 비메모리 산업의 육성을 통한 반도체산업의 균형발전, 신성장동력 창출을 통한 미래 경제발전을 도모할 수 있다. 본 고에서는 반도체 부문의 미래 유망품목인 전력용반도체의 필요성 및 중요성, 시장현황 및 전망을 중심으로 살펴보고 결론에서 정책적 시사점을 도출하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.61-72
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• 2014

전 세계 $2^{\circ}C$ 기후변화 목표에 부합하기 위한, 한국의 저탄소 사회로의 전환 경로를 분석하였다. 경제 성장률의 감소, 산업구조 변화, 에너지수요관리 강화, 발전부문 탈탄소화, 저탄소 연료로의 대체를 통해 2050년까지 연료연소 부문 온실가스 배출량을 2011년 대비 67%, 기준 전망 대비 74% 감축할 수 있는 것으로 분석되었다. 2011~2050년 기간 기준 전망과 저탄소 사회 시나리오 간 연료연소 부문 온실가스 누적 감축량에서 경제 성장률의 감소, 산업구조 변화, 에너지수요관리 강화, 발전부문 탈탄소화, 저탄소 연료로의 대체 등이 차지하는 비중은 각각 13%, 9%, 72%, 5%, 1%이었다. 2050년까지 최종에너지 소비는 2011년 대비 50%, 기준 전망 대비 59% 감축이 필요하다. 발전량 중에서 원자력, 석탄, 신재생이 차지하는 비중은 2011년 각각 31%, 40%, 2%에서 2050년에 38%, 2%, 32%, CCS 23%로 바뀐다. 발전 부문에서 CCS와 재생에너지의 비중이 증가하면서, 2050년 전력 배출원단위는 2011년 대비 81%, 기준 전망 대비 76% 감소하였다. 2050년에 1차 에너지는 2011년 대비 36% 감소, 기준 전망 대비 56% 감소하였다. 1990~2011년 동안 한국의 최종에너지 소비와 1차에너지, 연료연소 부문 온실가스 배출량은 각각 176%, 197%, 146% 증가하였다. 2050년 저탄소 사회로 전환하기 위해서는 과거의 패턴에서 급격한 변화가 요구되며, 이를 달성하기 위한 경제와 산업구조의 변화, 에너지 수요 관리 및 저탄소 에너지 공급 기술 등 혁신적인 에너지 기술 개발과 보급, 전기와 재생에너지 중심의 에너지 소비 구조로의 전환 등이 요구된다.

• 전기저널
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• 통권280호
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• pp.64-70
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• 2000

파워디바이스는 산업$\cdot$전력$\cdot$교통$\cdot$정보 등 여러 분야에서 사용되고 그 기기들의 성능은 이 파워디바이스의 성능에 의해 크게 좌우된다. 특히 고도 정보화시대가 되는 21세기에는 전력수요가 점점 더 증가될 것이기 때문에 인버터화 등에 의한 생에너지 대책과 클린에너지 등에 의한 신에너지의 창출이 중요한 과제가 되고 있다. 한편, 지구환경 보호면에서 전기자동차 등의 환경고려형 장치의 보급이 활발해질 것이 예상된다. 이와 같은 사회환경 속에서 파워 일렉트로닉스를 지탱하는 소자로서 파워디바이스는 점점 더 그 역할의 중요성이 커지고 있다. 최근의 파워디바이스로서는 디스크리트, 모듈, IPM(Intelligent Power Module)등 여러 가지의 디바이스가 출현하고 있는데 그 성능을 결정하는 중심이 되는 것이 파워디바이스 칩이다. 파워디바이스 칩 자신도 급속히 진화하여 현재는 MOS계 파워디바이스 칩이 주류를 이루고 있다. 그 중에서도 사용하기 쉽다는 면에서 MOSFET와 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)가 주로 실용화되고 있으며, 미세가공기술과 라이프타임 제어기술의 진전에 따라 현저한 성능개선이 진행되고 있다. 한편, 공업용 대용량인버터나 전력응용에서 요구되는 고내압$\cdot$대용량 영역에서는 당분간 저손실이라는 의미에서 바이폴라계의 사이리스터형 디바이스가 주류로 사용되고, 이 영역에서는 GTO에 대체하는 소자로서 GCT(Gate Commutated Turn-off)사이리스터가 개발되어 그 응용이 확대될 것이 기대되고 있다. 또한 전압형 인버터장치에서는 IGBT와 GCT등의 스위칭디바이스와 함께 환류용 다이오드(FWD)가 필요하며 이 FWD의 특징 개선도 스위칭디바이스의 개선과 병행하여 추진되고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.496-504
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• 2023

세계 각국은 지구온난화로 인한 피해가 증가함에 따라 화석연료를 대신해 탄소배출 없이 지속 가능하게 이용할 수 있는 새로운 에너지 자원들을 찾기 위하여 노력하고 있다. 전세계적으로 4차 산업이 고도화되며 전력수요가 급증했고, 상승하는 수요를 충족함과 동시에 온실가스 배출을 줄이기 위해 탄소비중이 적거나 없는 에너지원을 이용해 안정적인 전력수급계통을 확보하려는 움직임이 커지고 있다. 본 총설에서는 해외 탄소중립 시나리오와 화력발전 잔존여부에 따라 2가지 시나리오인 혁신, 안전으로 분류하여 정부의 탄소저감 목표를 비교 및 분석하였다. 또한, 국내 시나리오의 경우10차 전력수급기본계획의 전력수요 전망 및 온실가스 배출 현황을 연계하여 이를 토대로 탄소저감의 주축이 되는 에너지 분야인 전환, 수소, 수송, 탄소포집 및 활용 부문에서의 핵심 기술 동향 및 정부 주도의 정책흐름을 정리하여 탄소중립기술의 현황을 기술했다. 또한, 해외 시나리오 분석에서 시사되었던 에너지 분야의 주요 변화를 반영하여 국내 탄소저감 전략의 방향을 제시하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.9-14
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• 1998

석탄가스화 복합발전시스템(Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC)은 기존의 미분탄 연소 발전 방식에 비해 발전효율이 5-10%이상 높고, 공해물질 배출 특성에 있어서도 SOx와 NOx를 각각 95% 및 75% 이상 감소시키고 재는 용응 슬러 형태로 처리하는 발전시스템이다. 이와 같은 고효율 및 환경 친화적인 특성으로 인하여 IGCC 시스템은 차세대 석탄화력 발전 방식으로서 각광받고 있으며, 이미 선진 공업국들은 70년대 석유파동 이후 IGCC 기술의 개발을 활발히 진행하여, 최근에는 250MW 이상 출력의 상용화급 플랜트를 가동 또는 건설 중에 있으며, 머지않아 상업화에 도달할 전망이다. 또한 국내에서도 최근 전력 수요의 급증과 전 세계적으로 확산되고 있는 환경 규제의 강화 등으로 우리의 실정에 맞는 IGCC 공정의 개발이 활발히 진행되고 있다. (중략)

• 정보와 통신
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• 제12권6호
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• pp.65-73
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• 1995

위성통신용 궤도와 주파수 자원은 매우 한정적이며 최근에 정지궤도 위성과 저궤도 위성을 이용한 다양하나 형태의 서비스에 대한 수요가 급증하고 있으므로 한정된 주파수 자원에 대한 효율적인 활용기술과 새로운 주파수자원 및 서비스 개발이 필요하다. 북미, 유럽, 일본은 1970년도 중반기부터 C-band를 이용하는 위성통신의 연구를 시작으로, 최근에는 L-band, Ku-band, Ka-band를 이용하는 위성통신에서 효율적으로 전력 및 주파수를 활용하는 방안에 대한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 국내는 1980년도 하반기부터 Ku-band를 이용하는 위성통신에 대한 연구가 시작되었으나 아직도 장기적이고 구체적인 연구개발 계획이 미비한 상황이며 Ka-band 정지궤도와 L-band 저궤도 위성통신 기술의 연구개발은 아직 초보적인 단계이다. 따라서 본 논문에서는 위성통신용 주파수의 국제적인 이용현황과 추세를 분석하여 향후 국내에서 정지궤도 및 저궤도 위성의 궤도와 주파수 확보 및 활용에 참고가 되도록 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.60-60
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• 2019

OECD 발표에 의하면 물산업 관련 인프라 투자 전망은 전세계 GDP 대비 2010~2020년 약 1.01%에서 2020~2030년 약 1.03%로 확대될 전망으로 다른 통신, 전력, 철도 인프라 투자수요보다 많을 것으로 전망하고 있다(파이넨셜 뉴스, 2013.3.21.). 우리나라는 2005년 베트남 홍강종합개발사업을 시작으로 2015년 기준으로 세계 35개국에 진출하고 있다. 그러나 대부분의 물 산업 진출 대상 국가는 미계측 유역이 많고 지상에서 계측된 수문 자료가 부족한 실정이다. Namgung and Lee(2014)에 의하면 네팔의 수력발전소 건설에 관측된 강우량 자료가 없어 발전소 하류 10km 지점의 유하량 자료를 이용하여 자료의 정확도 검증을 대신하여 적용한 바 있다. 이와 같이 계측자료가 없거나 부족한 지역에 대하여 기상 위성을 이용하여 추정된 강수량 자료가 해당 지역의 강수 특성을 파악하는데 중요한 자료로 이용될 수 있다. 글로벌 위성 기반의 강수량 관측에 대한 역사는 1979년에 IR방법에 의해 위성으로부터 강우자료를 유도하는 개념이 도입된 이후 1987년 다중 채널의 마이크로파(MW) 복사계를 이용한 방법, 이후 두 IR과 MW를 혼합한 방법에서, 1997년 TRMM위성의 PR(Precpipitation Radar)의 레이더를 이용하는 방법, 그리고 2014년 GPM 핵심 위성(GPM Core Observatory)에 탑재된 Dual PR에 의한 방법으로 위성강수의 정확도를 매우 높여가고 있다. 본 연구는 대표적인 위성강수인 IMERG(Integrated MultisatellitE Retrievals for GPM)의 활용성을 높이기 위해 QGIS 기반의 위성강수 전처리 모듈을 개발하는 것을 목적으로 하고 있다. 위성강수를 활용하기 위해서는 위성강수의 정확도 평가가 선행되어야 한다. 본 연구를 통해 2017년 7월 중부지방 및 충청도 지방에 내린 강수자료를 비교한 결과 상관계수가 약 0.7정도로 상관성이 높은 것으로 분석되었고, 2018년 8월 9호 태풍 솔릭(Solik)에 대한 1시간의 시간해상도 분석 결과 상관계수 0.624로 위성강수의 활용성이 있음을 입증하였다. IMERG 위성강수의 활용성을 높이기 위하여 HDF5 포맷의 원시자료를 활용이 용이한 Tiff 로 변환하는 기능에서부터 특정범위 및 특정지점 추출 기능, Resampling 기능 등을 포함하는 전처리 모듈을 개발하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제28권2호
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• pp.201-229
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• 2019

제7차 전력수급기본계획과 제8차 전력수급기본계획이 고려하는 핵심가치의 범위는 다르다. 전자는 공급안정성과 경제성을, 후자는 여기에 더해서 환경성과 발전 설비의 안전성도 포함하였다. 이는 전원 구성의 전환을 가져왔다. 이에 본 논문에서는 제7차 전력수급기본계획과 제8차 전력수급기본계획의 전원 구성 변화에 따른 영향을 전기요금측면에서 경제성으로, $CO_2$ 배출량과 대기오염물질(NOx, SOx, PM) 배출량측면에서 환경성으로 대표하여 추정하였다. 더하여 전원 구성과 전력수요 전망을 조합 및 절충하는 시나리오들을 설정하여 경제성과 환경성간의 관계를 고려하는 다수의 전원 구성 전환 경로를 검토하였다. 전력계통 모의 전산모형인 M-CORE를 이용한 분석 결과에 따르면 제7차 전력수급기본계획에서 제8차 전력수급기본계획으로의 전원 구성 전환은 중 장기에 전기요금을 인상시키지만 동시에 온실가스와 대기오염물질 배출량을 저감시킨다. 전력수급기본계획을 혼합하는 전원 구성의 대안은 장기에 전기요금의 인상과 온실가스와 대기오염물질 저감량 사이의 상충관계를 완화시킬 수 있다. 전력수급계획을 수립할 때에 공급 안정성, 환경성, 경제성, 효율성, 안전성, 에너지 안보 등의 핵심가치들을 동시에 최적화하는 전원 구성을 도출하기는 어렵다. 그러나 핵심가치들에 근접한 다양한 전원 구성 경로를 탐색하여 각각의 미시적 거시적 영향을 제시하는 것은 국민들에게 미래지향적인 전원 구성으로의 전환 방향을 고민할 수 있는 선택안을 제공할 수 있을 것이다.