• 제목/요약/키워드: 전력 및 에너지 구상

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IoT 센서노드 시스템을 위한 고출력 에너지 하베스팅 시스템 (High Power Energy Harvesting Systems for IoT Sensor Nodes Systems)

  • 김용석;박용수;백돈규
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.29-36
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    • 2022
  • 기존의 IoT 센서 노드는 배터리로부터 에너지를 공급받아 동작하는데, 넓게 분포되어 다양한 정보를 수집해야 하는 센서 노드의 특성상, 주기적으로 배터리를 새로 교체해야 하는 단점이 존재한다. 이 단점을 극복하기 위해 에너지 하베스팅 시스템을 통해 태양광이나 고온 증기 등으로부터 에너지를 수확할 수 있다. 하지만, 기존의 에너지 하베스팅 시스템은 공급전력이 상당히 제한적이기 때문에 통신과 같이 순간적으로 높은 전력을 요구하는 어플리케이션을 활용하기가 어렵다. 이 논문에서 우리가 제안하는 고출력 에너지 하베스팅 시스템은 기존 에너지 하베스팅의 단점을 보완한 Switch Control Unit을 설계하여 수확된 에너지양과 어플리케이션 동작 모드에 따라 수확된 에너지를 에너지 저장장치에 저장하거나 수확 및 저장된 에너지를 순간적으로 모두 어플리케이션에서 사용할 수 있도록 구상하였다. 제안한 시스템을 검증하기 위해 태양광을 기반으로 한 에너지 하베스팅 시스템을 구현하였으며 각각의 동작 모드에 따라 어플리케이션에 공급하는 전력량과 에너지 저장장치의 용량에 따른 최대 공급 시간을 확인하였다.

전기공학 관점에서의 스마트 그리드 인력 양성 추진 방안에 대한 제언 (An Integrated Strategy for Training Tomorrow's Smart Electric Grid Engineers in Terms of Electrical Engineering)

  • 허돈
    • 공학교육연구
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    • 제13권3호
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    • pp.11-17
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    • 2010
  • 우리나라는 전력망을 탄소 배출량 감소를 수월하게 하고, 발전설비 투자를 지연하여 수용가 부하를 담당함으로써 현존 인프라/자원을 좀 더 효율적으로 활용하고, 실시간 감시 및 제어를 통해 신재생에너지원을 지원할 목적으로 정보 및 운영 기술을 활용하는 지능형 전력망으로 대체하기 위한 세계 최초의 국가가 되고자 하는 계획을 세우고 있다. 이러한 상황에서 대학들은 오늘날의 전력망이 디지털 네트워크화 되어 감에 따라 최신식 기술을 다룰 수 있는 스마트 그리드 인력 양성을 최우선 과제로 추진할 필요가 있다. 본 논문에서는 2007년부터 시행되고 있는 전력IT 인력 양성 사업을 교훈삼아 스마트 그리드 인력 양성의 효과적인 추진 방안을 다방면으로 제안하여 전기공학 분야에 있어서의 전력 및 IT 전문가를 지속적으로 배출하는 것을 목표로 한다.

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한국의 경제성장, 전력소비량, 이산화탄소 배출량 및 환경규제 간 인과관계 분석 (A Study on the Causalities Among GDP, Electric Consumption, CO2 Emission and Environmental Regulation in Korea)

  • 진보영;김근우;박중구
    • 에너지공학
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    • 제29권1호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • 세계적으로 기후변화에 대응하기 위한 탄소배출 규제가 강화됨에 따라 한국도 기후변화협약의 당사국으로서 강력한 이행을 권고 받고 있다. 특히 한국은 환경규제 강화에 대한 정부와 산업계, 국민의 이해관계가 복잡한 만큼 환경규제가 경제성장과 전력소비량, 이산화탄소 배출량 감축에 어떠한 영향을 미치는지에 관한 연구는 매우 중요하다. 이에 본 논문은 한국에 있어 환경규제와 경제성장, 전력소비량, 이산화탄소 배출량에 관한 인과관계를 실증분석하였다. 이를 위해 1987 ~ 2014년 동안의 시계열 자료를 바탕으로 단위근 검정, 공적분 검정, 벡터오차수정모형(VECM)을 통한 인과성 검정을 실시하였다. 분석의 결과, 환경규제는 전력소비량과 이산화탄소 배출량 간 양방향의 장기 및 강인과관계를 가지며, 전력소비량과 단기적으로 영향을 받는 반면, 경제성장에는 영향을 미치지 못하면서 일방적으로 장기 및 강인과관계로 영향을 받는 것으로 분석되었다. 경제성장은 장기적으로 전력소비량, 이산화탄소 배출량, 환경규제에 영향을 미치면서 단기적으로 전력소비량에 단방향의 인과관계를 보였고, 이산화탄소 배출량은 양방향의 인과관계를 갖는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과에 대응할 수 있는 정책적 시사점으로는, 환경규제가 이산화탄소 배출량 감축을 위한 기술혁신과 생산성 향상을 유발하여 경제성장에 기여할 수 있도록 하는 정책개발이 필요하다. 또한 국제 탄소배출 규제가 본격적으로 실행될 경우, 환경규제가 혁신을 통한 경제성장, 전력소비량에 따른 전원구성의 변화와 이산화탄소 배출량의 감축 등에 관련된 정책 간에 충돌을 일으키지 않고 시너지 효과를 창출하도록 하는 세심한 정책구상이 필요하다.

유라시아 철도의 다중경로 구축에 관한 연구 (The Study of Establishing the Multi-pass Eurasian Railroads)

  • 한범희;허남균;허희영
    • 산학경영연구
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    • 제21권2호
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    • pp.137-170
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    • 2008
  • 본 연구는 국제물류시장에서 동북아 각국의 협력과 경쟁을 유발하는 유라시아철도의 경로구축에 대한 물류전략을 제시하고 있다. 21세기 세계경제의 화두(話頭)는 자유무역협정, 에너지자원개발, 지구온난화 등이다. 이미 유럽은 경제통합의 최고수준인 초국가적 기구를 설치하여 완전경제통합을 이루어 역내 생산 및 물류 방면에 경쟁우위를 확보하였으며, 캐나다, 미국, 멕시코 등도 1994년 1월에 북미자유무역협정(NAFTA)을 체결하여 역내 관세철폐를 통한 역외국가에 대해 비교우위를 점하고 있다. 한편, 유라시아 대륙의 동쪽지역에 해당하는 중국, 일본, 러시아, 한국 등 동북아시아 지역은 정치 경제적인 세계적 위상에 비추어 볼 때, 대립과 갈등이 거듭되는 낙후된 모습으로 교류와 소통에 비효율과 고비용 구조를 면하지 못하고 있다. 아프리카, 남아메리카, 중앙아시아, 몽골, 코카서스 지역 등에는 미국, 영국, 중국, 일본 등이 미래 에너지자원 확보를 위해 자원개발패키지프로그램을 실행하고 있으며, 지역에 따라서는 석유, 가스, 광물자원의 수송 대책에 상당한 어려움을 겪고있다. 2005년 2월 16일 일본 교토에서 기후변화에 관한 국제연합규약의 교토의정서를 채택한 이후 해당 국가들은 온실가스를 줄이기 위한 대체에너지개발 및 운송수단의 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 현재, 유럽과 아시아간의 이동화물의 대부분은 해상경로를 통하여 운송되고 화물의 특성상 미량의 항공운송이 있으며, 기원전부터 동서양의 이동통로였던 실크로드는 흔적만 남아 있을 뿐이다. 유라시아 북부지역을 관통하는 시베리아횡단철도는 서비스상의 애로(隘路)가 많아 아직까지는 러시아만의 유통경로로 대부분 사용되고 있다. 1992년 완성된 중국횡단철도는 국제적 유통경로로서의 제 역할을 수행하지 못하고 있다. 이중육지폐쇄국가 (double landlocked country)인 우즈베키스탄을 비롯한 중앙아시아, 몽골, 아제르바이잔 등 해상과 인접하지 못한 국가들은 보유하고 있는 자원개발을 통하여 경제적 도약을 계획하고 있지만, 자원개발의 특성과 빈약한 물류인프라로 인하여 상당한 기간이 소요될 것으로 고려된다. 다만, 인접국가인 중국의 경우는 투르크메니스탄에서 우즈베키스탄과 카자흐스탄을 통한 가스파이프라인을 연결하여 중국서부지역의 수요를 충당할 계획으로 건설 중에 있다. 특히, 2001년에 정식으로 출범한 상하이협력기구(Shanghai Cooperation Organization:이하 SCO)는 중국과 러시아를 필두로 타지키스탄, 키르기스스탄, 카자흐스탄, 우즈베키스탄 등 정회원국 6개국과 옵서버 국가인 몽골, 인도, 파키스탄, 아프가니스탄, 이란 등 5개국으로 구성되어 있다. 처음에는 테러방지를 위한 군사적 동맹으로 시작했지만, 지금은 교통, 운송, 교역, 에너지협력까지 확대해 나가고 있다. 미국과 NATO의 옵서버 신청까지 거절하였으니 그 숨겨진 뜻을 이해할 필요가 있을 것이다. 러시아는 동서가 유라시아 대륙의 북부지역 전역을 차지하는 광활한 지역을 균형 발전시켜야한다는 국정과제를 수행하기 위하여 시베리아횡단철도(Trans Siberia Railway:이하 TSR)의 활성화와 극동 시베리아 지역의 경제발전에 전력을 다하고 있다. 또한 일본과 한국에 상당한 기대를 가지고, TSR과 TKR(한반도종단열차)을 연결시키기 위하여 적극적인 노력을 한 결과, 나진-하산 간 철도 개보수에 러시아, 북한, 남한 3개국이 참여하기로 잠정 합의되었다. 이 지역은 국제연합개발계획(UNDP)에서 추진하고 있는 두만강개발계획(Greater Tumen Initiative:이하 GTI)과 중첩되는 곳으로, 이 계획은 한국, 몽골, 중국, 러시아, 북한 등 5개국의 공동 프로젝트이며, 그 내용은 에너지, 관광, 환경, 몽골과 중국 간 철도연결 타당성 검토, 동북아 페리루트 개설 등이 추진되고 있다. 중국의 동북3성 재개발 계획을 성공적으로 실행하기 위해서는 국내외 자본의 많은 투자 유치가 필수적인데, 그 전제 조건이 중국동부 연안의 개발에서 이미 보았듯이 막힘 없는 물류인프라의 존재 여부이다. 일본은 몽골지역에 대규모 무상 인프라건설 지원을 해주면서, 몽골과 러시아 자루비노를 연결하는 '동방대통로'를 구상하고 있지만, 러시아, 중국의 태도를 주시해야하는 입장이다. 만약에, 북한의 비핵화 방지 프로그램이 파행을 거듭하지 않는다면, 미국도 어떠한 방식으로든 참여하게 되어, 한반도종단철도와 시베리아횡단철도, 한반도종단철도와 중국횡단철도의 연결은 아시아태평양경제사회위원회(UN ESCAP)의 추진 프로그램과 더불어 가속도를 붙게 할 것이다. 이것이 실행되면, 지금까지 미온적인 일본과 한국 간 해저터널 문제도 적극적으로 검토될 것이다. 결국 한반도는 주변국이 원하든 원하지 아니하든, 지경학적으로 그리고 지정학적으로 동북아시아의 중심적 위치를 차지할 수밖에 없을 것이며, 과거, 현재, 미래에 동북아시아 각 국가의 경쟁과 협력의 중심적 역할을 할 수 있는 한반도의 기회는 계속될 것이다.

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