• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.358-368
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• 2023

The fuel cell market is expected to grow rapidly. Therefore, it is necessary to scale up fuel cells for buildings, power generation, and ships. A multi-stack system can be an effective way to expand the capacity of a fuel cell. Multi-stack fuel cell systems are better than single-stack systems in terms of efficiency, reliability, durability and maintenance. In this research, we developed a residential fuel cell stack and system model that generates electricity using the fuel cell-photovoltaic hybrid system. The efficiency and hydrogen consumption of the fuel cell system were calculated according to the three proposed power distribution methods (equivalent, Daisy-chain, and optimal method). As a result, the optimal power distribution method increases the efficiency of the fuel cell system and reduces hydrogen consumption. The more frequently the multi-stack fuel cell system is exposed to lower power levels, the greater the effectiveness of the optimal power distribution method.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.67-73
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• 2015

유연탄 및 원자력과 같은 기저 발전원은 대부분 수요지와 떨어진 곳에 위치해 있어 대규모 송전시설을 필요로 하는데, 이러한 송전시설은 다양한 사회적 비용을 야기하고 있다. 반면에 집단에너지사업 열병합발전과 같은 분산형 전원은 주로 수요지 인근에 설치되어 대규모 송전시설을 필요로 하지 않기에 송전시설로 인한 피해를 회피하는 편익을 창출한다. 이에 본 논문에서는 분산형 전원의 송전망 피해 회피편익을 추정하고자 한다. 이를 위해 무작위로 추출된 전국 1,000 가구를 대상으로 조건부 가치측정법을 적용한다. 보다 구체적으로는, 현재 발전량 비중이 가장 큰 유연탄 화력발전을 통해 생산된 전력을 분산형 전원인 집단에너지사업 열병합발전을 통해 생산된 전력으로 교체하여 사용하는 것에 대한 일반 국민의 지불의사액을 추정한다. 분석결과 유연탄 화력발전 대비 집단에너지사업 열병합발전의 송전망 피해 회피편익은 41.4(원/kWh)로 추정되었으며 유의수준 1%에서 통계적으로 유의하였다. 이 값은 2014년 기준 주택용 전력 평균가격의 33%에 해당하는 값으로 분산형 전원으로서의 집단에너지사업 열병합발전의 외부편익이 작지 않음을 시사한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.61-68
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• 2010

이 논문에서는 주택화재 예방을 위해 10년 이상 전지의 교체 없이 지속적으로 유지가 되도록 회로 설계된 저소비 전력의 단독경보형 정온식감지기의 연구.개발 경험을 기술하고자 한다. 구현된 감지기는 우선하여 일본에 적용되도록 개발한 것이다. 국내에서는 주택용 화재감지기를 위한 별도의 규정이 적용되지 않고 단독경보형감지기의 규정으로 적용되고 있어서 별도의 규정을 두고 있는 일본의 사례가 인용되어 있다. 이를 위해 먼저 국내의 법적 현황, KFI 규격과 JFEII에 대한 시험 규격 비교 검토가 수행되었다. 감지기의 경보는 버저와 표시 LED를 통해 표현된다. 감지기 구현 시에 소비전류를 줄이기 위해 대기전력이 극히 적은 MCU를 적용하고, MCU의 슬립상태와 감시상태의 동작을 적절히 제어하여 평균적인 소비 전류를 최소화하도록 하였다. 정온식감지기에서 온도 검출을 위해 응답성이 빠른 서미스터를 적용하고, 감지기의 자동시험기능과 경보정지 기능도 설계에 반영하였다. 전류소비를 줄이기 위해 고려해야 할 부분에 대해서 언급이 되어 있으며, 주요한 부분에 대한 전자회로를 나타내었다. 구현 사례로서 감지기의 서미스터 동작 특성 분석 결과가 나타나 있고, 구현된 감지기의 소비 전류 측정값과 상용 전지 방전특성의 분석을 통해 10년 이상 동안 전지의 교환 없이 적용 가능함을 보여주고 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.571-579
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• 2014

하절기 에너지 이용의 합리화를 위해서는 소형 열병합 발전의 설비이용률을 높일 수 있는 지역냉방의 보급이 확대되어야 한다. 지역냉방에는 흡수식 냉동기와 제습냉방기 있는데 상대적으로 낮은 열원을 사용할 수 있어 지역난방에 연계할 수 있는 제습냉방이 공동주택용으로 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 고체제습제를 이용며 현열로터 대신에 히트펌프를 사용한 하이브리드 제습냉방 시스템의 주거환경에서의 성능 특성을 분석하였다. 실내공급공기, 실내리턴공기, 실외흡입공기, 재생열량, 소비전력을 측정하여 인터넷을 이용한 모니터링을 통하여 데이터를 분석하였다. 전체에너지는 외기온도가 증가할수록 감소하였고 냉방능력은 외기온도가 증가할수록 증가하고, 외기습도가 감소할수록 증가하는 경향을 보였다. 성능계수는 냉방능력과 유사한 경향을 보이는 것으로 분석되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제14권2호
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• pp.519-547
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• 2005

본 논문 연구의 목적은 전력가격구조의 문제점을 현행 계시별 가격구조내에서 발생하는 사회적 후생 변화를 통해 밝혀보고 구조개편 과도기적 시점에서 용도별 가격구조의 큰 틀을 유지하면서 점진적으로 시장시스템에 적응해 나갈 수 있는 합리적인 요금변경의 방향성을 제시해보고자 함에 있다. 후생변화 분석을 위한 방법으로 이상적인 계시별 시장균형가격 도출을 통해 현행 계시별 용도별 가격하에서 발생하는 경제적 후생변화를 계산하였다. 이상적인 계시별 시장균형 가격은 9개의 계시별(여름철, 봄가을, 겨울철/최대부하, 중간부하, 경부하 시간대 조합) 수요곡선과 한계비용을 반영하는 시장공급곡선을 통해 도출하였는데, 수요곡선은 기연구된 종별 탄력성 자료에 계시별 용도별 평균시간대 수요량과 가중평균 단가대입을 통해 도출하였다. 또한 수요의 가격탄력성은 계약종별로 상이하며 각각의 계약종별 가격탄력성은 모든 점(수요량)에서 동일해 이를 반영하는 수요곡선은 곡선형태라고 가정하였다. 공급곡선은 이상적인 발전시장을 가정한 상태에서 발전부문의 한계비용을 중심으로 기능별 비용을 합산하여 도출하였다. 이상적인 발전시장 가정은 기저부하 발전기로 석탄발전기와 첨두부하 발전기로 가스복합발전기 두 종류가 존재하고 두 발전기의 전원구성은 현재의 부하 수준에서 경제적 효율이 달성될 수 있도록 이상적으로 구성되어 있다고 가정하였다. 이러한 가정과 분석을 통해 2002년 기준 우리나라 전력산업에서 발생하는 사회적 후생감소는 금액으로 환산할 경우 연간 137,770백만 원으로 계산되었고, 정책적 요금인 심야와 농사용 그리고 계시별 요금이 적용되고 있지 않는 주택용과 가로등을 제외한 후생감소 금액은 90,317백만 원으로 계산되었다. 현행 계시별 요금단가 하에서 사회적 후생이 가장 크게 감소하는 계절은 봄가을 시간대로 나타났으며, 시간대별로 볼 때 중간부하 시간대 후생감소가 가장 높게 나타났다. 계약종별 특히 계시별 요금단가를 채택하고 있는 산업용 일반용 교육용에 있어서 사회적 후생감소의 특징으로 우선 산업용의 경우 전체 후생감소 중 약 51% 가량을 차지하였으며, 후생감소가 가장 큰 계절은 봄가을로 나타났다. 시간대별로는 중간부하 시간대의 후생감소가 타 계절에 비해 월등히 크게 분석되었다. 일반용의 경우 전체 후생감소의 약 13% 가량을 차지하였으며, 후생감소가 가장 큰 계절은 여름철, 시간대별로는 경부하 시간대의 후생감소가 타 계절에 비해 월등히 크게 나타났다. 교육용의 경우 계절별로 볼 때 후생감소가 가장 큰 계절은 여름철(1,476천원)로 나타났으며, 시간대별로는 경부하 시간대의 후생감소가 타 계절에 비해 월등히 크게 나타났다. 마지막으로 2002년 6월 이후 단행된 한전의 두 번에 걸친 요금변경을 통한 후생변화를 분석한 결과 후생 감소금액이 2002년 137,770백만 원이었던 것이 조정된 단가로 계산한 결과 116,707백만 원으로 줄어들어 전체적으로 16.3% 가량 긍정적인 후생개선 효과를 가져온 것으로 분석되었다. 다만 요금변경이 계시별 차등을 두면서 이루어진 것이 아니고 계약종별에 따라 일률적으로 시행된 이유로 일부 계약종별의 특정 계시에서는 후생감소 변화가 오히려 나빠지는 결과를 가져왔다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.36-42
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• 2019

유럽과 북미에서는 건물 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 가정용 에너지저장시스템(ESS)에 주목하고 있다. ESS는 배터리의 충전 및 방전을 통해 전력량을 저장 및 관리하는 시스템이다. ESS는 주파수 조정용, 신재생에너지 연계용 및 피크 저감을 위한 건물용으로 사용된다. PV 연계형 ESS는 발전 시간대의 부하에 공급하고 남은 PV 발전량을 저장하여 비발전 시간대의 부하에 공급함으로써 신재생 발전출력의 안정화를 기할 수 있다. 국내에서의 ESS 시장은 주파수 조정용, 신재생 발전출력 안정용 및 건물용으로 보급되고 있으나, 가정용 ESS는 시장이 아직까지는 형성되지 않고 있다. 낮은 전기요금, 가정용 누진요금체계 및 ESS의 높은 가격 때문인 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 가정용 ESS의 보급방안을 검토하고자, HOMER를 이용하여 가정용 전기요금, 가정용 ESS 가격, PV 모듈 가격을 변수로 국내 공동주택 세대 단위에서 활용할 수 있는 PV연계 가정용 ESS의 경제성을 분석하고자 한다. 분석결과, 현재 가격 조건에서는 PV 연계 ESS를 설치하는 것보다 저렴한 계통전기를 사용하는 것이 경제적이므로 보조금 없이 ESS를 활용하기에는 어렵다. 공동주택용 ESS의 시장은 세대 PV 발전용량이 증가해야 하며, 소용량의 ESS가 개발되어야만, 시장이 열릴 것으로 판단된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제7권3호
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• pp.91-106
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• 2001

1980년대 이후 인문 지리학은 사회과학의 다양한 이론들을 적극적으로 수용하여 공간의 형성, 지속, 위기/재구조화를 사회, 정치, 경제, 문화와 밀접하게 관계시켜 설명 혹은 해석하고 있다. 구체적으로 공간의 형성, 위기, 재구조화는 자본, 노동, 사회그리핀 정부의 능동적 작용에 의해 이루어지고 있으며, 이에 대한 이론적 경험적 연구결과물이 축적되어 왔다. 자본, 노동, 지역사회와 공간, 특히 국가공간의 형성과 변화 혹은 재구조화 상호관계에 대한 연구는 많지만, 개발도상국에 있어서 지방정부가 지역사회 경제공간을 (재)형성 지속시키는데 어떠한 적극적인 역할을 하고 있는지에 대한 경험적 연구는 거의 없다. 1948년 정부가 공식적으로 수립된 이후 한국의 사회 경제는 강력한 중앙정치 행정의 지배를 받아왔기 때문에 지역사회를 형성 유지시키는데 지방정부가 역할을 거의 담당하지 못한 것으로 인식되고 있다. 그러나 지역사회 경제를 세부적으로 분석해 보면 지방정부는 지역사회의 형성 지속에 능동적인 역할을 담당하였다. 본 연구는 지방정부가 지역사회 경제 공간의 형성과 지속에 어떻게 작용했는가를 도시계획과 지방공단의 설립, 산업체 특별반과 산업체부설고등 학교의 교육제도 수립을 통한 노동력 공급의 안정화, 그리고 섬유축제의 관점에서 구체적으로 분석하였다. 대시가 실시한 도시계획은 지역 사회 경제공간을 상이한 용도(상업용, 주택용, 공업용 그리고 녹지후)으로 인위적으로 분류시켰고 다양한 형태의 사회 경제활동은 제한을 받게되었으며, 국지적으로 상이한 경관들이 나타나게 되었다. 용도별 토지이용 제도는 섬유산업의 입지에 영향을 미쳐 생산시설 공간을 축소시키는 결과를 초래했다. 즉 1970년대 이전까지 섬유공업의 핵심지역인 시가지 중심과 주변이 상업과 주택지역으로 용도가 전환됨에 따라 기존의 섬유생산시설은 시 외곽지역에 지정된 (준)공업지대로 이전하게 되었다. 이와 반대로 지방정부의 주도 하에서 실행된 지방공단 조성은 지역의 중심산업, 즉 섬유와 기계공업이 생산공간을 안정적으로 확보하는데 기여를 했다. 그러나 지방공단 위치는 대구시의 산업활동들을 북구, 서구, 달서구로 편중시키는 결과를 초래했다. 또한 지방정부는 시가지에 분산된 기존의 제조업체 흑은 신생 기업들이 지방공단 내부에 입지 할 수 있도록 도로, 상 하수도, 전력 등 하부시설과 금융과 세제 등을 지원하였다. 1970년대 중반이후 지역노동시장이 공급과잉에서 부족상태로 전환됨에 따라 지역기업들, 특히 섬유기업들은 노동력을 안정적으로 확보할 수 있도록 산업체 특별학급 및 부설고등학교 그리고 섬유기술진흥원 등의 특별교육기관이 중앙정부와 지역 대기업들의 협조를 받아 지방정부에 의해 수립되었다. 1977년 중앙정부는 근로청소년 교육을 명분으로 산업체에 인접한 중학교 또는 실업계 고등학교에 특별학급과 산업체 부설학교의 설치 운영을 공식적으로 허가함에 따라 대구시는 지역경제의 핵심을 담당하고 있는 섬유기업체들의 협조를 받아 산업체 특별학급과 부설학교를 설립하여 저임금의 단순 혹은 숙련 노동력 공급을 안정화시키는데 능동적인 역할을 담당했다. 1977년 9월에 설립된 섬유기술진흥센터는 여성 기능공 양성훈련을 실시하여 노동력확보에 어려움을 겪고 있는 지역 섬유업체에 기능 인력을 공급하였다. 1980년대 이후 대구지역경제의 중심을 형성하고 있는 섬유산업이 위기에 직면함에 따라 지방정부는 노동자들의 생산의욕을 고취시키고 섬유산업을 국내 외에 홍보하기 위해 섬유축제를 기획하고 실천했다. 지방정부와 섬유기업가들은 섬유축제를 통해 지역섬유산업의 이미지를 직물생산 중심에서 디자인과 패션 중심으로 전환시키려고 노력하였으며, 또한 지역 노동자와 시민이 참여하는 축제로 기획하였다. 그러나 축제의 실천과 결과는 의도한 목표를 거의 달성하지 못한 것으로 평가되고 있다.