• 제목/요약/키워드: 투입에너지

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전력 소비의 용도별 경제적 편익 평가 (Assessment of the Economic Benefits from Electricity Consumption)

  • 임슬예;박재형;유승훈
    • 에너지공학
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    • 제24권2호
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    • pp.9-16
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    • 2015
  • 전력은 인간의 생존과 산업생산에 있어서 필수적인 투입요소이다. 전력의 소비로부터 경제적 편익이 발생하며, 특히 전력소비의 경제적 편익은 전력과 관련된 정책의 다양한 분야에서 중요한 정보로 활용된다. 이에 본 연구에서는 전력소비로 인해 발생하는 경제적 편익을 평가하고자 한다. 전력소비의 경제적 편익은 소비자 지출과 소비자 잉여의 합으로 구성되는 전력 수요함수 아랫면적이다. 이때 소비자 지출은 쉽게 관측되는 반면에 소비자 잉여를 계산하기 위해서는 수요의 가격탄력성에 대한 정보가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 주택용, 산업용, 일반용 전력을 대상으로 하며, 문헌 조사를 통해 전력의 용도별 가격탄력성에 대한 정보를 유추한다. 용도별 전력 수요의 가격탄력성은 각각 -0.332, -0.351, -0.263으로 추정되었다. 2013년을 기준으로 추정된 전력 1kWh 소비의 소비자 잉여는 각각 191.54원, 143.44원, 231.91원이며, 2013년 기준 전력의 용도별 평균가격은 각각 127.02원, 100.70원, 121.98원이므로, 전력소비자의 경제적 편익은 각각 318.56원, 244.14원, 353.89원이다. 소비자 물가지수를 이용하여 이 값을 2014년 기준으로 환산하면 주택용, 산업용, 일반용 순으로 각각 321.96원, 246.75원, 357.67원이다. 이 값은 전력공급사업의 경제성 분석에서 중요한 정보로 활용될 수 있다.

저온플라즈마 반응기의 형태에 따른 스타이렌 분해 특성에 관한 연구 (Removal of Styrene Using Different Types of Non-Thermal Plasma Reactors)

  • 박정욱;최금찬;김현하
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.215-223
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    • 2005
  • 본 연구는 세 가지 다른 형태의 플라즈마 반응기 (SD, DBD, PDC)를 이용한 기상의 스타이렌 분해실험을 통하여 최적 플라즈마 반응기에 대하여 고찰하였다. 각 플라즈마 반응기에 대한 비교평가를 위하여 스타이렌 분해효율, 탄소수지, 반응 생성물의 동정, 생성물의 수율 및 선택성 등의 항목을 평가하였다. 스타이렌의 전환과정은 오존과의 반응이 중요하며, PDC 반응기보다 오존생성량이 많은 SD와 DBD 반응기가 스타이렌의 전환율이 더 높은 것으로 나타났다. 한편, PDC 반응기는 탄소수지, COx ($CO+CO_2$)의 수율 및 선택성에 있어서, SD와 DBD 반응기 보다 훨씬 더 뛰어난 것으로 판명되었다. 스타이렌 초기농도를 100ppmv로 하였을 때, PDC 반응기와 플라즈마 단독공정에서 탄소수지 100%를 달성하기 위해 필요한 비투입 에너지는 각각 110 J/L와 420 J/L로, PDC 반응기가 훨씬 더 낮은 에너지로 스타이렌의 완전분해가 가능하였다. 스타이렌의 분해과정에서 생성되는 주된 생성물로는 CO와 $CO_2$가 있으며 HCOOH가 미량 성분으로 관찰되었다. 이러한 반응 생성물의 수율에는 차이가 나타나지만 이들의 분포는 플라즈마 반응기의 종류와 관계없이 거의 동일한 것으로 나타났다. 이상적인 스타이렌 분해 성성물인 $CO_2$의 선택성에 있어서 SD와 DBD 반응기는 $39.5{\sim}60%$ 정도를 나타내었으나 PDC 반응기에서는 $68.5{\sim}75.5%$ 정도로 훨씬 더 높은 것으로 나타났다.

활성탄에 의한 페놀 흡착의 열역학적 연구 (Thermodynamic Analysis of Phenol Adsorption by Powdered Activated Carbon)

  • 김환익;이명은;강석태;정재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.220-225
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    • 2013
  • 분말활성탄에 의한 페놀흡착의 속도론, 등온흡착, 열역학적 특성을 규명하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 흡착실험에서 얻어진 데이터에 2차 반응속도 모델을 적용한 결과, 상관계수($R^2$)의 값이 0.999 이상으로 실험값과 이론적 예측값이 잘 일치하였다. 흡착반응의 속도상수($k_2$)는 흡착제 투입량에 따라 0.55~19.81 mg $mg^{-1}min^{-1}$의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 페놀의 등온흡착 특성은 Langmuir 등온 흡착 모델을 따르는 것으로 나타나 페놀이 활성탄 표면에 단층으로 균일하게 흡착되는 것을 알 수 있었다. 283.15~323.15 K의 온도범위에서 열역학적 특성을 평가한 결과, 흡착반응의 활성화에너지는 17.44 kJ $mol^{-1}$, 표준자유에너지변화는 -2.89~-2.14 kJ $mol^{-1}$, 엔탈피 변화는 -8.26 kJ $mol^{-1}$, 엔트로피 변화는 -18.94 J $mol^{-1}K^{-1}$인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 활성탄에 의한 페놀흡착은 Langmuir 방식의 물리적 흡착이고 자발적이며 발열반응임을 보여준다.

패드 마모량 감소를 위한 디스크 제동력 패턴 설정에 관한 연구 (A Study on the Establishment of Disc Braking Force Pattern to reduce the Wear Mass of Pad)

  • 김석원;김영국;김기환
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.786-791
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    • 2007
  • 고속철도차량의 제동시스템은 전기제동장치, 디스크제동장치, 답면제동장치 등 다양한 제동장치들의 조합으로 구성되며 요구되는 제동성능을 충족하는 범위 내에서 에너지의 효율적인 활용과 마찰재의 경제성을 고려하여 각 제동장치에 대한 제동블랜딩 제어 기능을 포함하고 있다. 일반적으로 요구제동거리를 만족하기 위한 열차 전체에 대한 제동력 패턴을 설정하고 전기제동을 최우선적으로 투입하고 부족한 부분에 대하여 기계제동을 사용하여 부족한 부분을 보상하는 방법을 사용하고 있다. 기계제동장치의 대부분을 차지하고 있는 디스크제동장치는 디스크와 패드 사이의 마찰력을 이용하여 제동력을 확보하는 것으로 사용에 따른 마모가 발생한다. 특히, 고속영역에서 사용하는 경우 패드 마모량은 저속에 비하여 급격히 증가하게 되어 패드의 교환 주기를 단축시킬 뿐만 아니라 제동 초기 과정에서 온도의 상승으로 인한 제동효율의 저하를 가져오는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 제동거리, 감속도, 감속도 변화율 등 요구되는 제동성능을 만족시키는 범위 내에서 디스크 제동장치의 패드 마모량 감소를 위한 열차 주행속도에 따른 디스크 제동력 패턴을 설정하는 하나의 방법론으로 제시된 제동초기에서부터 정지할 때까지의 디스크제동에너지의 분산을 최소로 하는 최적화 방법을 이용하여 한국형 고속열차를 바탕으로 제작되는 10량 편성의 고속열차를 대상으로 모든 제동장치가 정상인 경우와 1개의 전기제동장치가 고장이 발생한 경우에 대한 패드 마모량을 구하고 현재 설정된 디스크 제동력 패턴에서의 패드 마모량과의 비교 검토를 수행하였다.經章句索引)${\lrcorner}$이분위오절진행료연구(而分爲五節進行了硏究). 본편기재료상견적흔다잡병, 재임상상유흔대적연구가치. 단시통과역대다차전초(但是通過歷代多次轉抄), 유흔다오식, 착간(錯簡), 가차적부분(假借的部分), 인차유흔다불역리해적지방. 여과불참조다종판본화역대주석가적연구성과(如果不參照多種版本和歷代註釋家的硏究成果), 취무법진정영회기본의(就無法眞正領會其本意). 기어저일점(寄於這一點), 본편논문연구료역대판본화주석가적견해(本篇論文硏究了歷代版本和註釋家的見解), 병진행료교감화교주(幷進行了校勘和校註), 재가어료현토급국어주석(再加於了懸吐及國語注釋), 이기갱유조어정확지리해원문적본의(以期更有助於正確地理解原文的本意). 보고하는 바이다. 관련된 부작용(ADR)이 발생하지 않았다. 따라서 UDB는 본 임상연구 기준에서 포함하는 모든 병력의 만성 간질환에서 ALT 수치가 지속적으로 상승해 있는 경우 효과적이고도 안전하게 투여할 수 있는 제제로 생각된다. pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로

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편광필름용 아크릴 점착제의 합성에서 커플링제와 가교제의 효과 (The Effects of Coupling Agent and Crosslinking Agent in the Synthesis of Acrylic Pressure Sensitive Adhesive for Polarizer Film)

  • 임창혁;류훈;조을룡
    • 폴리머
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    • 제33권4호
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    • pp.319-325
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    • 2009
  • 편광필름용 점착제를 합성하기 위해 아크릴 단량체를 사용하여 용액중합이 수행되었다. 사용된 아크릴 단량체는 2-ethylhexylacrylate, butylacrylate, acrylic acid였으며, 비율은 점착제의 유리전이온도 $-40^{\circ}C$에 맞추어 2-ethylhexylacrylate: butylacrylate: acrylic acid=25:50:3.5로 하였다. 중합된 점착제에 커플링제를 1 wt% 첨가하였을 때 점착제의 광투과율이 매우 증가하였다. 이러한 현상은 커플링제의 Si-O 결합이 액정셀에 대한 점착력을 향상시킨 결과임을 알 수 있었다. 가교제를 단량체 대비 0.5, 1.0, 1.5 wt% 첨가하였을 매 가교제의 함량이 증가할수록 초기점착력은 감소하고 응집력은 증가하였다. 접촉각 분석에서 가교제의 함량이 증가할수록 표면에너지가 커져 접촉각이 감소하였다. 내열성 측정에서 가교제의 증가나 온도변화에 관계없이 아크릴 점착제는 우수한 내열성을 보였으며 절단면의 관찰에서 가교제의 함량이 증가할수록 절단면이 매끄럽고 깨끗하였다. 종합적으로 점착제의 초기점착력, 응집력, 표면에너지, 절단면의 상태 등을 고려하여 적정 가교제의 투입량을 1.0 wt%로 확정하였다.

Water Gas Shift 반응을 위한 Cu/ZnO/Al2O3 촉매에서 Al 전구체 투입시간에 따른 촉매 특성 연구 (Effect of Al Precursor Addition Time on Catalytic Characteristic of Cu/ZnO/Al2O3 Catalyst for Water Gas Shift Reaction)

  • 백정훈;정정민;박지혜;이광복;이영우
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.423-430
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    • 2015
  • $Cu/ZnO/Al_2O_3$ catalysts for water gas shift (WGS) reaction were synthesized by co-precipitation method with the fixed molar ratio of Cu/Zn/Al precursors as 45/45/10. Copper and zinc precursor were added into sodium carbonate solution for precipitation and aged for 24h. During the aging period, aluminum precursor was added into the aging solution with different time gap from the precipitation starting point: 6h, 12h, and 18h. The resulting catalysts were characterized with SEM, XRD, BET surface measurement, $N_2O$ chemisorption, TPR, and $NH_3$-TPD analysis. The catalytic activity tests were carried out at a GHSV of $27,986h^{-1}$ and a temperature range of 200 to $400^{\circ}C$. The catalyst morphology and crystalline structures were not affected by aluminum precursor addition time. The Cu dispersion degree, surface area, and pore diameter depended on the aging time of Cu-Zn precipitate without the presence of $Al_2O_3$ precursor. Also, the interaction between the active substance and $Al_2O_3$ became more stronger as aging duration, with Al precursor presented in the solution, increased. Therefore, it was confirmed that aluminum precursor addition time affected the catalytic characteristics and their catalytic activities.

황산화균 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용한 사격장 토양 내 중금속 용출 (Bioleaching of Heavy Metals from Shooting Range Soil Using a Sulfur-Oxidizing Bacteria Acidithiobacillus thiooxidans)

  • 한협조;이종운;고명수;최낙철;권영호;김병규;전효택
    • 자원환경지질
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    • 제42권5호
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    • pp.457-469
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    • 2009
  • Pb, Zn, Cu등으로 오염된 사격장 토양을 대상으로 하여 황산화균인 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용한 미생물학적 중금속 용출 기술의 적용 가능성을 파악하고 에너지원인 황의 농도, 미생물 접종량, 반응 온도 등의 조건이 중금속 용출 효율에 미치는 영향을 규명하였다. 황의 투입량 및 미생물의 초기 접종량이 높을수록 중금속 용출 효율이 다소 높게 나타났으나, 황 및 미생물을 접종하지 않은 경우에는 중금속 용출량이 뚜렷하게 감소하였다. 또한 $26^{\circ}C$ 조건에서의 중금속 용출량에 비하여 $4^{\circ}C$ 조건에서의 용출량은 매우 낮았다. 오염 농도가 가장 높은 Pb의 경우 다른 중금속에 비하여 월등히 높은 용출량을 나타내었으나 그 효율은 가장 낮았으며 이는 용출되어 나온 Pb가 $PbSO_{4(s)}$로써 침전 또는 콜로이드 입자를 형성하였기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 적용하여 반응 전과 후의 중금속 존재 형태의 변화를 파악한 결과, Zn, Cu, Cr의 경우 용출이 용이한 형태의 비율이 증가함으로써 추가적인 조치가 필요하였다. 중금속으로 오염된 사격장 토양 등의 현장 복원에 미생물학적 용출 기법이 유용하게 적용될 수 있으며 이 때 에너지원의 농도, 미생물의 접종량, 반응 온도 등의 인자가 용출 효율에 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

벼 생산 단계에서 탄소발생량과 감축요소 평가 (Evaluation of Mitigation Technologies and Footprint of Carbon in Unhulled Rice Production)

  • 이덕배;정순철;소규호;정재우;정현철;김건엽;심교문
    • 한국기후변화학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.129-142
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    • 2012
  • 본 연구는 벼 생산에 필요한 농자재의 제조와 벼 재배과정 그리고 농자재의 폐기과정에서 발생되는 탄소성적을 산정하고, 주요한 온실가스인 메탄의 발생 저감을 위한 재배기술을 비교평가하기 위해 수행되었다. 벼 생산 단계에서 탄소 발생량은 투입된 농자재의 물량을 기준으로 농자재와 에너지의 제조단계에서 탄소발생량, 농작물 생육 단계에서는 시비질소 유래 아산화질소 발생량과 에너지 소비에 탄소 발생량, 농법에 따른 메탄발생량 그리고 농자재의 폐기에 따른 탄소발생량의 합으로 산정할 수 있다. 벼 1 kg 생산 단계에서 발생되는 이산화탄소는 1.40 kg이었으며, 발생된 온실가스 배출비율은 벼 생육 단계에서 메탄 유래 탄소발생량이 71.1%로 가장 많았고, 다음으로 시용된 질소에 의한 아산화질소 유래 탄소발생량이 11.8%였으며, 복합비료 제조단계에서 발생된 탄소발생량이 7.6%에 달하였다. 벼 재배기술 별 메탄 발생량을 비교한 결과, 중만생종 대비 조생종 품종재배로 44.4%, 늘 물대기 대비 중간 물떼기로 43.8%, 암거배수처리로 38.7%, 이앙재배 대비 직파재배로 32.0%, 경운 대비 무경운 재배로 20.9%의 감축 효과가 있는 것으로 나타났다. 향후 전과정 지구온난화 평가방법을 이용하여 온실가스 감축 실적의 측정-보고-검증 체계 구축이 필요하며, 이는 탄소배출권 거래제나 저탄소농산물 인증제의 과학적 근거를 제시하는 데 기여할 것이다.

미해군 원자력추진 프로그램으로부터 얻은 미래 원자력추진 잠수함 확보를 위한 기술 및 정책적 교훈 (Technical and Policy Lessons for the Domestic Future Nuclear-powered Submarine learned from the U.S. Naval Nuclear Propulsion Program)

  • 박진원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.142-149
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    • 2019
  • 지난 2000년대 초 우리 정부는 원자력추진 잠수함을 전략자산으로 확보하고자 하는 첫 시도를 한 바 있다. 원자력추진 잠수함의 획득은 척당 수조 원대에 이르는 초기획득비와 막대한 연간 운영비, 주변국을 포함한 국제사회의 동의, 전 국민적 합의, 전문인력 양성을 포함한 기술인프라 조성 등의 도전을 극복해야 한다. 미 해군은 1950년대부터 에너지부 중심의 정부 부처와 공동으로 원자력추진 함정의 획득을 위해 노력 해왔으며, 1982년에는 그동안의 노력을 통합하고 미래를 준비하기 위해 미 해군 원자력추진프로그램이라는 행정명령을 제정한 바 있다. 미 해군 원자력추진프로그램은 미 정부 내 원자력과 관련된 에너지부와 미 해군의 조직 구성, 관리자의 권한과 책임 등에 관해 규정하고 있으며, 관련된 전 국가적 노력을 통합하고 있다. 본 논문은 미 해군 원자력추진 프로그램의 구성과 성과를 분석하여 우리의 미래를 준비하기 위한 타산지석의 귀중한 지혜를 얻고자 작성되었다. 국력이나 군사력의 규모가 달라 일대일로 추종할 수는 없지만 그들의 과거와 현재를 잘 참고한다면 최소한 그들이 겪었을 시행착오에 투입한 노력과 시간만큼은 단축할 수 있을 것이다.

봉제공정라인 생산 추적을 위한 CNN분류기 기반 에너지 모니터링 시스템 (CNN Classifier Based Energy Monitoring System for Production Tracking of Sewing Process Line)

  • 김준영;김형중;정우균;이재원;박용철;안성훈
    • 적정기술학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.70-81
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    • 2019
  • 의류산업은 대표적인 노동집약적인 산업 중 하나로 의류 제조의 기본 공정인 봉제 작업은 인력에 대한 의존도가 매우 높다. 의류 생산비용은 라인의 효율성에서 큰 영향을 받는데, 생산비용의 절감을 위해서는 생산 속도를 조절하여 라인의 균형 유지하는 것이 중요하다. 그러나, 현재 의류 생산라인에서 활용되고 있는 인력에 의한 생산 실적 집계 방식은 이를 위한 부수적인 인력의 소요 등으로 인한 추가 비용이 소요되어 중소기업들이 직접 적용하기 쉽지 않다. 완제품의 인력에 대한 의존도는 집계 시간의 추가 소요와 인적 오류가 크게 잠재되어 생산비용의 증가와 함께 효율성의 저하를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 에너지 소비 데이터를 수집하고 이를 CNN (Convolutional Neural Network) 기법을 적용하여 분석함으로써 재봉 작업을 통하여 생산한 제품의 수량을 추적하고 자동으로 집계할 수 있는 봉제 작업 생산 추적 시스템을 제안한다. 개발된 시스템을 통하여 2종의 재봉 작업을 테스트 한 결과, 최대 98.6 %의 정확도를 보이며 재봉 작업을 감지할 수 있었다. 개발도상국에서 의류봉제산업은 매우 중요한 산업이나, 위에 언급한 문제들을 해결하기 위하여 고가의 첨단기술을 적용하는 등 많은 자본을 투입하는 것은 크게 제한된다. 적정 기술을 적용한 본 기술은 이러한 개발도상국의 의류산업에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.