• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권1호
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• pp.57-67
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• 2000

최근 국민소득수준의 향상을 따라 여름철 전력 수요가 폭증하므로 전력안정 공급을 위한 특별 대책이 필요한 실정이고 환경적인 측면이나 수용가 입장에서 만족스러운 새로운 냉·난방, 전기 공급시스템의 개발·적용이 필요하다. 선진국의 경우, 소규모의 집단에너지 공급이 주류를 이루고 있으며 특히 소규모 열병합 발전시 생산되는 전기, 지역난방열 이외에 냉방에 필요한 냉수를 중앙열원에서 동빌딩을 중심으로하는 구역형 집단에너지 시스템(Community Energy Supply System)등 소규모지역 난냉방 공급방식이 활성화되어 있으므로, 우리나라에서도 냉방/난방/전기부하 패턴 및 하절기 피크부하 경감에 대한 기여도 등을 고려한 경제성있는 최적시스템 구성이 가능한지 검토할 필요가 있다. 소규모 집단에너지사업은 대규모 사업과는 달리 적정 수요예측이 가능하므로 효율적인 초기 투자가 이루어질 수 있으며, 상업용 및 사업용 빌딩 등을 중심으로 부하밀도가 높은 구역을 대상으로 하명서 해당 부하패턴에 적합한 효율적인 시스템의 구성을 통해 수익성이 확보된다면 국가 에너지절약 및 한전의 여름철 전력 피크부하 경감, 대기 환경공해 감소, 도심 도시미관 향상 등의 사업효과가 기대된다. 본문에서는 이러한 소규모 집단에너지시스템 개요 및 국내외 공급 현황, 국내 적용환경, 적용 가능에너지 검토 열원시스템의 기본방향 등에 대하여 언급하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.305-307
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• 2007

본 논문은 지역냉난방 집단에너지사업의 열원다원화를 위한 미활용폐열의 연계공급방안의 수립을 통한 지역냉난방 집단에너지사업의 개선방안을 제시하였다. 산업단지에서 발생되는 폐열에 대한 효율적인 회수 메커니즘과 연계공급 및 활용방안에 대한 전반적인 검토를 통한 미래 산형 에너지공급시스템의 근간이 될 집단에너지사업의 장기적 발전을 도모코자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.27-30
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• 2010

본 논문은 LNG 냉열에너지를 이용한 지역집단 냉방에너지 시스템을 공급하기 위한 시스템 공정설계에 관한 연구이다. 새로이 개발한 LNG 냉방시스템은 여러 개의 열교환기, LNG 저장탱크, 열매체 저장탱크, 여러 개의 냉열에너지 저장탱크, 가스냉방기, 압축기, 정압기, 저온 및 고온에너지 공급배관 등으로 구성되도록 설계하였다. 또한, 가스냉방기는 여름철에 도시가스 소모량에 의해 충분하지 못한 LNG 냉열에너지를 안정적으로 공급하기 위해 설치되었다. 냉방에너지 공급시스템은 공기라는 열매체와 200kcal/kg의 냉열에너지를 가진 LNG 사이의 열교환 작용에 의해 냉방에너지를 공급하는 효율성과 안전성을 함께 갖추고 있다. 또한, LNG 냉열에너지를 이용한 지역집단 냉방에너지 공급시스템은 공기중으로 CO2나 프레온 가스를 방출하기 않는다는 장점을 간고 있다.

• 정보와 통신
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• 제34권5호
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• pp.61-67
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• 2017

CES(Community Energy System) 마이크로그리드 기술은 에너지 생산/공급 및 소비가 일정 지역에 구역화하여 공급하는 집단에너지사업 중 구역전기사업이 이루어지는 커뮤니티에너지공급(CES) 시설 환경을 기반으로 이루어지는 마이크로그리드 시스템 기술이다. 마이크로그리드 환경을 위하여 CES 시설 환경을 기반으로 신재생발전, ESS 등 분산자원을 추가하고, 내부 전력시스템 개선 및 신규 에너지 서비스 인프라가 추가로 구축된다. 아울러, 이를 기반으로 마이크로그리드 환경에서 제공될 수 있는 에너지 서비스를 제공한다. 본고에서는 이러한 CES 마이크로그리드 기술에 대해 기술하고 최근 이루어지고 있는 CES 마이크로그리드 기술 개발의 사례를 통해 새로운 비즈니스 모델을 찾아보고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.164-173
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• 2015

본 연구에서는 다양한 도로운송부문용 에너지 공급 시스템을 구축하고 각 시나리오의 최적 비용을 비교분석하였다. 에너지 공급 시스템의 구성요소로써 기존의 정유공정, 부생수소 시스템, 신재생 에너지 자원 기반의 전력 생산공정, 전력운송을 위한 전력망을 설정하였으며, 내연기관자동차, 전기자동차, 연료전지자동차 등 세 가지의 도로운송부문용 자동차를 포함하였다. 이러한 구성요소를 포함한 다양한 에너지 공급 시스템 시나리오를 기반으로 최적 생애주기비용을 규명할 수 있는 에너지 시스템 평가모델을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 최적화 모델을 제주도 지역에 적용함으로써 모델의 성능을 검증하였고 또한 제주도 지역의 에너지 시스템 구축에 관한 다양한 시나리오의 경제성을 분석하였다. 제주도 도로운송부문용 에너지 공급 시스템의 생애주기비용 분석 결과, 전력망을 이용하여 전기를 공급하는 전기자동차 시나리오가 상대적으로 가장 높은 경제성을 보였으며, 신재생 에너지 자원을 이용하여 수소를 공급하는 연료전지자동차 시나리오가 가장 낮은 경제성을 보였다. 또한 연료비용, 차량비용, 인프라비용, 유지비용 등 주요 비용 관련 변수들에 관한 민감도분석을 수행함으로써 생애주기비용의 변화에 주요한 구성요소들을 규명하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.82-87
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• 1995

국내 지역난방의 역사는 서구의 역사와 비교하여 짧기 때문에 아직 기술 도입의 의존도가 높고 설계에 있어서도 서구의 설계기준을 그대로 도입하여 지역난방 시스템을 운전하고 있다. 따라서 우리나라 실정에 맞는 시스템설계가 필요하다고 하겠다. 특히 열원시설과 수용가 시설사이에서 열을 운송하는 열운송시설, 즉 배관망(이후 배관망으로 칭한다.)에서의 공급 및 회수온도가 유럽의 대류난방방식에 따라 설계되어 높게 설정되어 있다. 공급 및 회수온도가 높다는 것은 열운송시 열손실이 많다는 것을 의미한다. 이에 이 연구에서는 일정 배관망 모델을 선정하여 공급 및 회수온도를 낮추어 운전할 때 발생되는 비용변화를 기초로 공급 및 회수온도 저하운전 가능성을 제시하고자 하였다. 그 결과 배관망에서 공급 및 회수온도를 동일 구배로 낮추는 것이 년간 총 비용을 감소시키므로, 운전온도의 저하가 가능함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.332-340
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• 2017

본 연구에서는 다목적 최적화 기법을 이용하여 다양한 신재생에너지 자원 기반 통합 에너지 공급 시스템을 설계 및 평가 한다. 본 연구에서는 에너지 공급 시스템의 주요 구성요소로써 태양광 모듈, 풍력터빈 및 화석연료 기반 발전장치 등 에너지 생산 기술을 비롯하여 배터리와 인버터 등의 전력 에너지 저장 및 변환 장치 등도 포함한다. 특히, 6개의 한국 대표 지역을 선별하여 각 지역의 에너지 요구량 및 실제 신재생 에너지 자원 데이터를 기반으로 최적의 독립 통합 에너지 공급 시스템을 설계하였으며, 총 소요비용, 단위에너지비용 및 생애주기 이산화탄소 배출 분석 등, 다양한 지표를 이용하여 시스템의 경제성 및 환경성을 분석한다. 특히 다목적최적화 기법을 이용하여 최소 비용과 최소 이산화탄소 배출 등 두 목적함수를 동시에 만족하는 파레토 솔루션을 규명함으로써 신재생 자원 기반 독립 에너지 공급 시스템 설계의 가능성 및 효과를 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 신재생에너지 자원이 좋은 지역일수록 시스템 구축 비용 증가에 따른 이산화탄소 절감 효과가 높은 것으로 나타났다. 또한, 신재생에너지 자원 기반 에너지 공급 시스템의 전력 단가는 현재 기존 단가보다 평균 0.35~0.46 $/kWh높게 나타났으며, 이산화탄소 배출량의 경우 기존 배출량보다 470~490 g$CO_2$/kWh정도의 저감효과를 보임을 분석하였다.

• 에너지공학
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• 제3권2호
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• pp.179-186
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• 1994

본 연구는 지역난방용 열병합발전시스템의 열에너지 이용을 최대화하므로 1차에너지의 소비량을 감소시키는데 그 목적이 있으며, 이를 위한 한가지 방안으로 열추종 운전범위내에서 온도에 따른 지역난방 운전방법을 분석검토하였다. 운전가능한 지역난방 공급 및 회수온도에 따른 지역난방 운전방법을 분석검토하기 위하여 수치해석 프로그램 CHPSIM을 사용하여 열병합발전시스템의 열적상태와 열추가소비량을 계산하였다. 지역난방의 온도수준을 120/$65^{\circ}C$에서 95/4$0^{\circ}C$로 저하시킴으로서 년간 열추가 소비량을 24.7% 감소시킬 수 있으며, 90/4$0^{\circ}C$로 저하시키면 29.6%의 절약이 가능하다.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.34-40
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• 2006

본 논문은 지역집단 냉방에너지 공급시스템과 환경보호정책에 관한 융합기술을 에너지절약과 미이용 에너지인 냉열자원의 활용성을 함께 다루고 있다. 지역집단 냉 난방 시스템은 에너지를 절약하고, 비용을 절감하며, 안전성을 확보할 수 있는 효과적인 기술이다. 에너지가 생활수준의 향상에 긍정적인 영향을 주기 위해서는 에너지 절약과 환경보호정책을 균형감 있게 고려해야 한다. 냉열에너지는 LNG를 기화하는 과정에서 생산할 수 있지만, 바다의 심층수와 빙축열에서도 얻을 수 있다. 지역집단 냉방에너지는 아파트, 사무실, 공장설비 등에 냉열공급 파이프라인을 통하여 공급하게 된다. LNG 냉열에너지는 전기에너지와 냉매를 사용하여 작동하는 기존의 에어컨 시스템을 대체할 수 있는 경쟁력 높은 에너지이다. 청정에너지이고 운전비용을 줄이는 것으로 알려진 LNG 냉열은 $CO_2$와 같은 대기오염원과 자연환경에 유해한 냉매방출을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 LNG 냉열에너지의 사용과 에너지 절약, 그리고 환경보존에 중요한 영향을 미치는 융합기술에 대한 유익한 정보를 제공한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.669-674
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• 2012

최근에 준공된 디큐브시티는 사무용, 상업용, 숙박용 및 관람집회용 등 4개의 시설이 공존하는 복합건물이다. 이 건물에는 필요로 하는 전기와 증기, 온수 및 냉수를 공급하기 위해 구역형 에너지공급시스템(Community energy supply system)이 설치되었다. 다양한 건물설비를 효과적으로 운영하기 위해 건물에너지관리시스템(Building energy management system)의 설치를 검토하고 있다. 본 연구에서는 3개의 열병합발전시스템을 비롯하여 7대의 증기보일러, 2대의 중온수보일러와 2대의 흡수식냉동기 및 4대의 터보냉동기 등으로 구성되는 구역형 에너지공급시스템의 최적 운전 및 설계방법을 검토하였다. 결과로서 에너지 수요변화에 따른 구역형 에너지공급시스템의 최적 운전방법과 계절적 운전조건의 변화가 시스템의 경제성에 미치는 영향을 규명하였다. 또 시설별 규모에 따라 결정되는 에너지 수요가 건물 전체의 에너지 소비에 미치는 영향도 분석하였다.