• Environmental and Resource Economics Review
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• v.27 no.2
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• pp.339-362
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• 2018

In this paper, we simulate the contribution of an increasing renewable energy to demands for fossil fuels and power supply price by estimating a cost function for the Korean electric power generation sector. Since the renewable energy is a composite input, it is not feasible to compute the price index for renewable energy due to data limit. We estimate a restricted cost function, which is derived by minimizing the costs of fossil fuels conditional on the quantity of renewable energy set to its optimal level, jointly with supply relation. In particular, derivation of the shadow price of renewable energy would make it possible to analyze potential costs incurred by power plants.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.31 no.4
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• pp.865-885
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• 2022

Korean government updated her Nationally Determined Contribution (NDC) in 2021 and announced the target and various measures for reductions. Among the many issues, final energy demand and renewable energy power mix for 17 provinces to achieve the target are being analyzed using GCAM-Korea. Simulation results show that final energy demand of 2030 is approximated at the similar level to that of 2018. This is being enabled by the conservation of coal with higher electrification especially in industry sector. Higher power demand with lower coal consumption in final energy consumption is shown to be provided by 33.1% of renewable, 24.6% of gas, and 18.0% of nuclear power generation in 2030. Meanwhile, the share of coal-fired power generation is expected to be reduced to 12.8%. Major future power provider becomes Gyeongbuk (Nuclear), Gyeonggi (Gas), Jeonnam (Nuclear, Gas) and Gangwon (PV, Wind), compared to one of current major power provider Chungnam (Coal). This analysis is expected to provide a useful insight toward the national and provincial energy and climate change policy.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.451
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• pp.22-31
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• 2014

온실가스 다량 배출로 인한 지구온난화 현상은 많은 분야에서의 변화를 요구하고 있다. 특히 온실가스 배출의 주원인으로 꼽히고 있는 발전 등 에너지산업 분야의 경우 그 요구는 매우 거세다. 과거에는 경제성장이라는 측면만 고려하면 됐지만, 지금은 기후변화 대응을 위해 환경을 최우선적으로 고려할 것을 주문하고 있기 때문이다. 문제는 현재 전 세계적으로 약 20%에 이르는 인구가 전기 에너지를 사용하지 못하고 있다는 점이다. 즉 향후 에너지를 사용하고자 하는 신규 소비자는 더욱 늘 것이고, 산업의 발전으로 인한 에너지 소비 역시 큰 폭으로 증가할 수밖에 없다. 문제가 굉장히 어렵지만 해결책도 분명 존재한다. 결론적으로 말해 온실가스 배출을 최소화하면서도 에너지 효율은 높인 기술을 개발하면 되는 것이다. 그리고 이미 세계 각국은 청정에너지 기술개발을 위해 다각도의 노력을 펼치고 있는 상황이다. 그렇다면 세계 각국은 미래 에너지시장을 선도할 청정에너지 기술로 어떤 것을 꼽고 있을까. 이 질문에 대한 대답은 지난 5월 서울에서 개최된 '제5차 클린에너지장관회의(CEM, Clean Energy Ministerial)'에서 제시된 바 있다. CEM은 한국, 미국, 영국, 독일, 중국, 일본 등 세계 에너지의 70%를 사용하는 주요 국가의 관계 장관들이 모여 클린에너지 공급 확대와 에너지효율 향상을 위한 구체적 액션플랜을 논의하는 자리다. 2010년 미국에서 첫 회의가 열렸고 아랍에미리트, 영국, 인도에 이어 한국은 5번째로 CEM을 개최했다. 특히 이번 CEM에서는 회원국들의 의견을 모아 10대 청정에너지 혁신기술을 최초로 선정, 발표했다. CEM은 "향후 10년 간 에너지 시장의 변화를 선도할 유망 기술을 선정한 것으로 IEA 등 국제기구와 주요국 기술 로드맵을 기준으로 해 23개 회원국 회람을 거쳐 최종 확정하게 됐다"고 배경을 설명했다. 이번에 선정된 10대 청정에너지 혁신기술은 ${\triangle}$초고압직류송전 ${\triangle}$에너지저장장치 ${\triangle}$바이오연료 ${\triangle}$마이크로 그리드 ${\triangle}$탄소포집 및 저장 ${\triangle}$초고효율 태양광 발전 ${\triangle}$해상풍력 ${\triangle}$신재생에너지 하이브리드시스템 ${\triangle}$빅데이터 에너지관리시스템 ${\triangle}$지열 시스템이다. 이와 관련해 산업통상자원부 윤상직 장관은 "이번에 선정된 10개의 기술은 최근의 기술적 정책적 추세가 잘 반영된 결과"라고 평가했다. 특히 윤 장관은 "중앙집중형 공급원에서 분산형 전원으로의 변화, 에너지 효율향상의 중요성, ICT와 융 복합 추세 등 우리나라의 상황에서 시사하는 바가 크다"며 "현재 수립하고 있는 '제3차 국가에너지기술 개발계획'에 이러한 기술적 추세를 반영하겠다"는 의사를 표명했다. 향후 10년 간 에너지시장의 변화를 선도할 10대 청정에너지 유망기술을 자세히 소개한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.11a
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• pp.69-71
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• 2006

국내 전력수요의 지속적인 증대로 인한 원거리의 발전단지의 대용량화에 따라 대용량 전력을 안정적으로 공급하기 위한 전력변환기술 수요가 증대될 것으로 전망된다. 또한, 규제완화와 민영화로 대표되는 전력 산업의 환경변화에 능동적으로 대응할 수 있는 새로운 형태의 대용량 전력수송 기술 개발과 지역계통간의 연계방안의 확립은 국가 전력 부문 경쟁력 강화의 핵심 요인으로 등장하고 있다. 최근 무효전력의 별도 보상이 필요없는 전력변환방식으로 전압형 인버터방식이 개발되어 상용화되고 있으며, 다양한 형태로 전력계통에 적용되고 있다. 본 논문에서는 신기술 FACTS 설비를 소개하고, VSC 전력변환 기술을 이용한 FACTS 설비의 전력계통 적용 시 계통운용 측면에서 필요한 특성을 분석하기 위한 계통해석 방안에 대해 기술하였다. 또한, 풍력단지 및 섬 지역에 대한 계통연계의 해외 주요 적용 사례를 분석하고, 국내계통에 대해 수도권-충남 지역간 북상조류 전송선로 보강 방안 검토사례를 발표하였다.

• Bulletin of Korea Environmental Preservation Association
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• s.389
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• pp.8-24
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• 2010

도시생활과 관련된 교통 주택부문의 온실가스 배출량은 43%를 차지하고 있어 도시에서의 온실가스 저감대책 마련이 시급하며, 저탄소 녹색성장의 시대적 요구에 따라 기후변화 위기에 적극적으로 대응할 수 있는 저탄소 녹색도시 조성이 필요한 실정이다. '저탄소 녹색도시'는 지구온난화 등 기후변화의 주요 원인인 이산화탄소의 배출을 획기적으로 감축하고, 지속가능한 도시기능을 확충하면서 자연과 공생하는 도시를 말한다. 최근의 '저탄소 녹색도시'는 기존의 녹색도시와 또 다른 양상을 보이고 있다. 자원순환과 신재생에너지원의 도입을 주장하고, 탄소상쇄를 위한 에너지 및 자원절감 전략을 중요시 하고 있다. 선진국에서는 이미 주거단지내 소비되는 난방과 전력은 단지내에서 생산되는 신재생에너지를 활용하고 있으며, 모든 주택의 지붕위에 태양광 패널을 설치하고 단지 내 열병합 자가발전소에서 산업폐기물을 소각하여 에너지를 생산함으로써 제로 에너지(Zero Energy)를 실현하고 있다. 선진국 뿐 아니라 전 세계의 이목이 '저탄소 녹색도시'에 집중되고 있으며 저탄소 녹색도시를 조성해야 하는 것은 선택이 아닌 의무가 되고 있다. 우리나라도 2020년 그린홈 100만호 보급을 목표로 주택분야 보급가능 신재생 에너지원을 태양열, 지열, 소형풍력, 연료전지 등으로 다양화하여 안정적 보급 기반을 확보해 가고 있다. 녹색도시를 조성하기 위해서는 저탄소 주택, 저탄소 에너지, 녹색교통, 생태녹지, 물 및 자원순환등 핵심요소들의 적용방안이 검토되어져야 한다. 이에 본지에서는 "저탄소 녹색도시의 해외사례와 국내 적용방향", "그린홈 100만호 보급사업 그간 성과와 발전방향", "온라인 전지자동차의 기술 개발 동향" 내용에 대하여 살펴보고자 한다.

• Journal of Korea Port Economic Association
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• v.26 no.2
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• pp.36-48
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• 2010

This primary purpose of this study is to suggest strategy a green-logistics strategy of Gwanyang bay area. The Green growth is the new growth concept based on the low carbon and environment-friendly industry. The new paradigm on the global economy growth requests a established logistics industry to be shifted into establishing the environment-friendly green logistics system. Some findings derided from this study are follows: Frist, in order to establish a environment-friendly green growth foundation, it is necessary to attract a green industry such as solar cell, wind force, hybrid car etc. Second, a green logistics system has to be established, including a green port strategy and reducing emission of carbon.

• Journal of Energy Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.107-117
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• 2017

Since South Korea started to apply Renewable Portfolio Standard (RPS) in 2012, there have been huge investment for deploying renewable technologies. Recently, the government determined to incentivize battery energy storage system(BESS) with renewable generations in order to induce the improvement of dispatching capability. In this paper, the annual pattern of PV generation based on actual generation data in South Korea is analyzed and the duration curve of capacity factor is proposed in order to provide the simplified analyzing methodology of present support policy for additional BESS installation for decision maker who is responsible for supply and demand planning. With suggested methodology, the range of appropriate BESS size with respect to the variation of system marginal price(SMP) and renewable energy certificate(REC) price can be derived briefly, and decision makers easily evaluate the effect of support scheme. Current policy for BESS installation support present additional BESS-related installation policy may give incentives to developers partially, however, the dependence between BESS size and benefit components (SMP and REC) can limit the deployment of the various portfolios of the BESS. Therefore, when improving the current policy in future, addressing the dependence between the technical aspects of battery size and the benefit components separately by the technical and economical parts is needed to set the suitable compensation rules for the renewable generation and BESS.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.137-137
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• 2013

지속 가능한 발전을 위해, 한정된 자원인 석유의 고갈을 막기 위해 석유를 수송에너지로 주로 사용하는 자동차에서 바이오 디젤이나 연료전지, 전기자동차 등 다양한 대안이 제시되고 있다. 그러나 식량 가격 상승, 낮은 안정성, 인프라 확충 등의 문제의 해결이 필요할 뿐만 아니라, 석유의 소비를 감소시키는 대신, 지구에서 소비할 수 있는 다른 형태의 에너지를 소모한다는 측면에서 근본적인 에너지 문제의 해결책의 모색이 필요하다. 19세기 후반, 백열전구의 필라멘트 용도로 사용되기 시작한 탄소 섬유는, 철에 비해 5배 가볍고 강도는 10배가 높으며 내열성이 뛰어난 소재로서, 복합소재의 형태로 제조되어 비행기, 우주선, 풍력 발전 블레이드 등 다양한 산업 분야에서 소재의 장점을 발휘하는 재료로 적용 분야가 확대되고 있다. 특히 비행기 분야에서는 최근 비행기 몸체 구조에 기존 알루미늄 합금을 탄소섬유복합재가 대체하고 있으며, 최근에는 부피 기준 50% 가량까지 탄소섬유 복합재를 사용하여 비행기를 제작하고 있다. 이에 따라 기존에 비해 20% 가량 연료 소모가 감소하여, 비행기 한 대 당 연간 2,700톤의 이산화탄소 배출을 저감하고 있다. 이와 같이 탄소섬유 복합재를 다양한 분야에 적용함으로써, 에너지 문제에 대한 보다 근본적인 접근이 가능하다. 그러나 탄소섬유 복합소재는 금속 등 기존 재료에 비해 높은 가격으로 상용 자동차 등 에너지 소비량이 많은 분야에 널리 적용되는데 한계가 존재한다. 이와 같이 높은 탄소섬유의 가격은, 원가의 50% 가량을 차지하는 PAN 원사 가격과 나머지 반절에 해당하는 안정화/탄화 공정 비용에서 기인하는 것으로, 미국의 ORNL (Oak Ridge National Laboratory), 한국의 KIST 복합소재연구소 등에서는 원사, 안정화 공정, 탄화 공정 등 다양한 측면에서 탄소섬유 복합재의 가격을 절감할 수 있는 방안을 연구 중이다. 미국 ORNL에서는 마이크로웨이브 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 수행하던 탄화 공정 비용을 크게 절감하고 있으며, KIST에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 2시간 가량이 소요되는 안정화 공정을, 대기압 플라즈마를 이용하여 30분여로 단축된 시간에 수행하는 공정을 개발 중이다. 본 발표에서는 탄소섬유 복합재의 개요와, 탄소섬유 가격 절감 방안으로서의 플라즈마에 대해 논의하며 대기압 플라즈마의 다양한 응용에 대해 소개할 예정이다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.1
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• pp.35-44
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• 2018

Korea government aims to generate 20 percent of its electricity with clean, renewable energy by 2030, while reducing its reliance on fossil fuel and nuclear power plants. Technically, solar energy has resource potential that far exceeds the entire global energy demand. Solar energy industry has experienced phenomenal growth in recent years due to both technological improvements resulting in cost reductions and government policies for renewable energy development and utilization. Even though solar power generation has several advantages over other forms of electricity generation, the major problem is the requirement of land which is scarcely available in the local site and its cost. This study analyzes the available capacity of landing and floating solar plants for the case of chonnam province in korea. The results of design capacity show about 7.5GW for landing and 1.5GW for floating solar power plant. Also, with a purpose to comprehend intention-behaviour gap about acceptance of solar community, the solutions are suggested.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.13 no.4
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• pp.159-166
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• 2011

Green house gas emissions are increasing as development of the industrial economy of the international community. Many countries in the world are endeavoring to reduce green house gas emissions under severe climate change. In order to protect grobal warming, government is trying to reduce green gas emissions under "Low Carbon Green Growth Policy" and investing climiate-firendly industries such as renewable energy harvesting. Renewable energy has been rapidly developing as a result of investment for development technology of using natural energy such as solar, wind, tidal, etc. There are lots of waste energy in the road space. However, nobody is not interested in waste energy from the road space. This paper present a fundamentally experimental study of energy harvesting technique to use waste energy in the road. The waste energy in the road is covered a pressure and impact of vehicles on the road, the radiant heat from asphalt pavement, road noise and vibration etc. In this study, an energy harvesting device using piezoelectric element is proposed and various tests are conducted to investigate a characteristic of this device as function of impact loading based on piezoelectric effect behavior. This paper shows the energy harvesting results of the device using domestic piezoelectirc element as a function of impact load size and pavement types.