• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.67-76
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• 2018

본 연구는 해외 친환경에너지타운에서 보어홀 지중열 저장(BTES) 기술을 활용한 융복합 열에너지 공급 시스템의 3가지 사례로서 캐나다의 ADEU(Alexandra District Energy Utility) 및 DLSC(Drake Landing Solar Community)와 덴마크의 Brædstrup Solpark를 조사하였다. 이들 지역 냉난방 시스템들은 효율과 지속가능성을 높이기 위하여 다중 에너지원을 활용하고 있다. ADEU는 리치몬드시에서 726 개의 지중열교환기로 이루어진 지열필드 및 천연 가스 백업 보일러를 이용한 대규모 지역에너지 공급을 위해 개발되었다. 그리고 캘거리시 인근 Okotoks에 위치한 DLSC는 여름철에 풍부한 태양열 에너지를 144 개의 지중열교환기를 통하여 지중에 저장하고 겨울철 난방을 위해 각 주택에 열에너지를 분배하는 계간축열 방식의 지역난방 시스템이다. Brædstrup Solpark 지역난방 시스템은 태양열, 히트 펌프, 보일러 플랜트 및 계간축열을 위한 48 개의 지중열교환기로 구성되며 다중 에너지원을 이용하여 열을 저장한다. BTES 시추공의 심도와 축열량은 지하수 유동과 지반의 열물성에 따라 영향을 많이 받는다. 이러한 시스템들은 경쟁력 있는 에너지 가격으로 장기적인 에너지를 공급함으로서 신뢰성과 경제성을 평가 받았다. 그리고 ADEU와 Brædstrup Solpark는 서비스 영역 확장을 위한 장기 에너지 공급 계획을 기반으로 확장이 진행중이다. 본 조사를 통하여 이러한 시스템들은 사회 경제적인 이익 뿐만아니라 환경적인 관점이 설계에 반영되어 있는 것을 알 수 있었다. 국내에서도 이러한 프로젝트를 실시하기 위해서는 지방 정부 또는 관련 기관의 에너지 정책 지원 뿐만아니라, 관리 기관 설치를 통한 장기적인 협력이 필요하다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.79-84
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• 2013

도서지역에 대한 에너지공급시스템의 다양화를 위해서는 지역 내에 풍부한 자연에너지 활용이 필요하고 이를 통해 도서주민의 생활환경 개선이 가능하다. 이에 본 연구에서는 지역에 특화된 자연에너지를 이용한 전력공급시스템을 제안하기 위한 기초자료 구축을 목적으로 통영-남해 해역에 위치한 4개 섬의 풍력과 일사량을 1년간 (2010년 11월~2011년 10월) 실측하여 발생 특성을 파악하고 활용가능성을 비교 평가하였다. 본 연구의 성과를 정리하면 다음과 같다. 풍향별 발생 빈도수를 이용하여 작성한 바람장미로 부터 4개 섬의 풍향 특성이 크게 다르다는 것을 알았다. Rayleigh 속도확률분포를 이용한 평가에 따르면 KR섬과 SS섬은 2~5m/s의 바람이 많이 불지만, SR섬과 YJ섬은 2m/s이하의 저속 바람의 발생 확률이 매우 높은 것으로 분석되었고, 4개 섬 각각의 풍력발전량에는 큰 차이가 있었다. 4개 섬 모두에서 최대 일일 일사량은 2011년 7월에 발생하였지만, 평균 일일 일사량은 2011년 4월이 가장 컸다. 또한 월별 누적 일사량의 경우 2011년 4월이 가장 많았고, 2010년 12월 가장 적었다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.318-322
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• 2010

본 논문에서는 경기도 에너지 소비량 DB를 구축하고 소비패턴을 분석하였다. 각 에너지원별로 최근 8년간 공급업체의 판매량 자료를 토대로 부문별 사용량을 시군별로 DB를 구축하였다. 경기도 에너지 소비량 분석 결과 2008년 기준 에너지 소비량이 높은 지역은 평택시였으며. 2005년대비 2008년 에너지 증가율이 상대적으로 높은 지역은 화성시, 남양주시, 성남시였다 평택시에는 대규모 국가산업단지가 입지해 있으며, 특히 석유화학과 관련된 업체가 많아 석유류 에너지 소비가 큰 것으로 나타났다. 또한 화성시, 남양주시, 성남시는 택지개발로 인한 급격한 인구증가로 대부분의 에너지가 증가한 것으로 나타났다. 경기도 온실가스를 저감하기 위해서는 이들 시군에 대한 에너지 관리방안이 타 시군보다 우선시 되어야 할 것으로 사료된다. 또한 이를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 관리방안도 필요하다. 이러한 에너지 소비를 지속적으로 관리하기 위해서는 모니터링시스템 구축을 통한 관리가 절실하다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.907-926
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• 2015

현재 우리나라 혁신시스템은 기존의 성장 및 기술공급 위주의 발전전략이 한계를 노정하면서 새로운 전환기를 맞고 있다. 이에 새로운 혁신 경로 창출을 위한 과학기술 ICT 정책 패러다임 전환은 물론 지속가능한 에너지, 농업 농촌 등 다양한 영역에서의 시스템 전환이 필요한 상황이다. 이를 위해서는 과학기술 ICT와 에너지 환경 등 관련 분야 간의 연계 통합은 물론, 기술이 활용 확산되는 현장이나 사회, 사용자의 이해가 더욱 중요해진다. 리빙랩은 사용자 참여를 기반으로 하는 새로운 혁신모델이자 지속가능한 시스템 전환의 니치 실험으로서 최근 유럽을 중심으로 부각되고 있다. 본 연구에서는 과학기술 ICT가 에너지 전환, 농업 농촌 시스템 전환, ICT 정책 패러다임의 전환에 적용된 리빙랩 사례를 살펴보고 우리나라에서의 시사점을 도출하였다. 유럽의 SusLab 프로젝트, C@R 프로그램, 대만의 리빙랩 사례 모두 사전기획 단계부터 지역 사용자의 배경과 경험을 적극적으로 수집하고, 사용자 주도의 혁신활동을 개발프로세스 전반에서 유지함으로써 적실성있는 문제해결은 물론 다양한 전환 실험을 성공적으로 추진하였다. 이러한 결과는 중앙정부와 지자체의 R&D사업에서 각각 리빙랩의 도입을 검토하는 우리나라에 다양한 시사점을 제공한다. 리빙랩은 국가 또는 지역 전반의 사회 기술시스템의 전환을 위한 전략적 니치 실험, 정책 간 연계통합의 수단, 새로운 지역혁신 모델로 활용될 수 있다. 또한 최근 혁신정책 패러다임에서 강조하고 있는 사용자 및 수요 측면을 반영한 정책통합을 실현할 수 있는 중요한 플랫폼이 될 수 있다.

• 정보와 통신
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• 제34권6호
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• pp.58-64
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• 2017

공공안전을 위한 ICT 시스템에 있어서 응급 상황의 전력 지원은 매우 중요한 문제이다. 특히 전력 인프라가 취약한 산악 지역 등 야외 환경에서 발생하는 안전 사고의 빈도를 고려하면, 공공 안전을 목적으로 하는 ICT 응용 기술은 비상시의 전력 공급을 반드시 염두에 두고 개발되어야 할 필요가 있다. 본 고에서는 효과적인 에너지 변환 방법에 기반한 양질의 전력 생성과 더불어, 휴대성과 사용 편의성을 극대화하기 위한 착용 형태의 동적 에너지 수확기를 제안하였다. 개발된 착용형 에너지 수확기의 프로토타입은 최대 3W, 평균 0.3W 수준의 양질의 출력이 가능하며, 무엇보다 사용자가 모바일 기기를 사용하는 데 불편함을 주지 않으면서 동시에 전기에너지 생성이 가능함을 입증하였다. 향후 연구를 통해 공공 안전의 여러 이슈에 대응 가능한 응급 상황 지원 기술로 개발할 예정이다.

• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.113-122
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• 2017

우리나라 집단에너지 사업의 주요축인 지역난방 시스템은 경제성 있는 열에너지 공급시스템으로 국민편익과 안전에 많은 기여를 해 왔다. 하지만 관리주체의 불명확함, 전문기술인력 부족 등으로 인해 공동주택 수용가측의 열효율저하, 요금 불공정등의 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 관리사각지대인 지역난방 수용가측 설비의 효율 및 고장관리를 위해 필요한 모니터링 포인트를 제안하고, 이를 표준화 하기 위한 표준참조모델을 제안한다. 또한 IoT 센서 기술을 적용하여 실시간 모니터링 및 통합관리 시스템을 구축함으로써, 지역난방 수용가시설에 대한 서비스 질 개선과 에너지 효율향상을 위한 기술적 방법론을 제안한다.

• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.90-96
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• 2017

지역난방 열수송관을 통해 중온수를 공급할 때 고압의 중온수로부터 열사용자 설비(지역난방 열교환기)를 보호하고 온도조절을 원활히 하고 유체의 원거리 공급을 위해 차압유량조절밸브를 통해 압력을 조절하거나 압력을 감소시키고 있다. 하지만, 고압 유체 사용에 따라 압력조절밸브에서 캐비테이션이 발생하여 잦은 고장 및 오작동을 유발하여 많은 문제가 발생하고 있으며, 사업자 및 사용자 모두에게 에너지 손실 및 민원 유발 등의 원인이 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구 중인 1차측 차압유량조절밸브를 수력터빈으로 대체하여 차압에너지를 전기에너지로 변환하고, 전기를 2차측 펌프의 동력으로 활용하는 에너지 절감기술을 소개하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1271-1276
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• 2015

최근 발전원가가 높은 도서지역의 디젤발전을 신재생에너지로 대체하는 추세이다. 이에 따라 전라남도는 디젤발전기에 의존하여 섬에 전기를 공급하는 지역을 대상으로 태양광과 풍력 그리고 에너지 저장장치 등을 이용한 친환경에너지원을 통해 전기를 공급하는 에너지 자립섬 조성사업을 추진하고 있다. 하지만 신재생에너지원의 용량 설계는 환경적, 지형적 조건으로 부하에 100%로 대응할 용량의 신재생에너지원을 설치하기란 어렵다. 또한 경제성 있는 하이브리드시스템 최적 구성을 위해서는 설계 단계부터 기후조건과 부하패턴 분석을 통해 시스템 구성요소의 적절한 용량 설계와 효과적인 운영을 고려한 마이크로그리드 설계가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 서남해안에 위치한 도서지역 중 300호 이상의 가구수를 갖고 증설이 요구되는 거문도를 대상으로 디젤 발전량 중 40%를 신재생에너지원으로 대치하는 하이브리드 발전시스템을 구성하여 최적조합과 용량산정 그리고 경제성에 대한 연구를 수행하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.253-262
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• 2018

최근 에너지 산업은 에너지사용량 감축을 위해 신 재생에너지 공급정책을 시행하고 있다. 본 연구는 신 재생에너지 수요 증가에 대비하기 위한 지열에너지 시스템 공급 촉진에 도움이 될 수 있는 데이터베이스를 구축하고, 데이터베이스를 활용한 지열에너지 시스템 설치 가능성 평가 방법 개발을 목표로 한다. 연구에 사용한 데이터는 국가기관에서 제공하는 공공데이터를 사용하여 데이터의 신뢰성을 확보하였다. 지열에너지 시스템 설치 가능성 평가를 위해 필요한 정보를 취득하여 전용 데이터베이스를 구성하였고, 데이터베이스의 정보를 활용하여 지열정 용량을 산정하는 방법을 연구하였다. 본 연구는 추후 지역 환경평가 기준을 정립하고, 다른 신재생에너지에 대한 정보를 추가하여 신재생에너지 보급 활성화에 기여할 수 있는 연구를 진행할 예정이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.119-126
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• 2009

지역 냉난방 시스템은 각 지역에 열 수요를 충족시키는데 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 수도권 지역난방 연계 지사간의 효율적인 운전을 위한 경제적 운전 프로그램 개발의 필요성을 진단하고 이를 활용할 경우의 예상효과를 분석하였다. 분석대상 지역난방 지사로서는 수도권 지역난방 공급 네트워크로 연계되어 있는 지사들 가운데에서 수서지역을 중심으로 주변의 분당, 일원, 중앙지역을 분석대상 지사들로 선정하여 각 지역의 열 생산량과 열 수요량을 측정하였다. 지역 냉난방 시스템의 운전비용이 최소가 되도록 하는 최적화 시스템의 구성에는 MILP 알고리듬이 이용되었다. 최적화 계산 결과를 토대로 지역간 연계 수열량과 공급비용을 예측하고 모델로부터 계산된 값을 통해 경제성을 분석하였다.