• 동력기계공학회지
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• 제21권6호
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• pp.31-39
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• 2017

In order to examine if met-masts wind data can exchange each other for wind resource assessment, an investigation was carried out in Kimnyeong and Haengwon regions of Jeju Island. The two regions are both simple terrain and 4.31 km away from each other. The one-year wind speed data measured by 70 m-high anemometers of each met-mast of the two regions were analysed in detail. Measure-Correlate-Predict (MCP) method was applied to the two regions using the 10-year Automatic Weather System (AWS) wind data of Gujwa region for creating 10-year Wind Statistics by running WindPRO software. The two 10-year Wind Statistics were applied to the self-met mast point for self prediction of Annual Energy Production (AEP) and Capacity Factor (CF) and the each other's met mast point for mutual prediction of them. As a result, when self-prediction values were reference, relative errors of mutual prediction values were less than 1% for AEP and CF so that met masts wind data under the same condition of this study could exchange each other for estimating accurate wind resource.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.110-123
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• 2016

산업화에 따른 에너지 소비량의 증가와 지구온난화에 따른 환경 문제가 대두되면서 세계 각국은 안정적이고 환경친화적인 에너지자원인 신재생에너지의 보급을 촉진하고자 지원정책을 운영하고 있다. 본 연구에서는 주요국의 정책 동향 변화와 국내 의무할당제도를 실용주의 산업정책 제도설계 구성요소인 정치적 리더십, 정책조정과 협의 기구, 책임성 및 투명성 있는 정책의 집행의 관점에서 비교 분석을 통해 문제점을 도출하고, 신재생에너지 지원정책의 성공적인 운영을 위하여 실용주의 산업정책 기본 개념을 근거로 정책적인 제언을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.791-802
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• 2014

에너지 소비량은 지속적으로 증가하고 있는 반면 사용가능한 부존자원은 한정되어 있어 전 세계적으로 에너지 위기가 심화되고 있다. 화석연료 고갈 및 에너지 생산으로 인한 환경오염 문제를 해소하기 위하여 새로운 방식의 에너지 생산 기술 개발이 요구되고 있으며, 소수력, 지열, 태양열 광, 풍력, 바이오매스 등의 신재생 에너지기술이 이미 개발되었거나 활발히 연구되고 있다. 최근 지구상에 풍부하게 존재하는 해수와 담수를 이용하여 에너지를 생산하는 염도차 발전이 관심을 얻고 있으며, 그 중에 대표적인 공정이 압력지연삼투(Pressure retarded osmosis, PRO)이다. 압력지연삼투는 에너지 생산 시 이산화탄소 배출이 없고 외부 환경요인으로 인한 제약이 적다는 장점이 있으나, 전용막 및 최적화 기술의 부재로 인해 아직 상용화 단계에 이르지 못 하였다. 따라서 본 논문에서는 압력지연삼투 기술의 현황과 한계를 다양한 측면에서 분석해보고, 이를 통해 압력지연삼투의 기술 개발 방향에 대해 논의해보고자 한다.

• 환경영향평가
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• 제23권4호
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• pp.237-250
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• 2014

전 세계적으로 다양한 해양에너지 개발사업이 활발하게 추진되고 있으며 세계 각국은 해양에너지 개발에 대한 투자와 정책지원을 확대하고 있다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 풍부한 해양에너지 자원을 가지고 있으며 그 중에서도 해상풍력, 조류발전, 파력발전, 해수온도차 발전 등에 관심과 투자가 더욱 집중되고 있다. 하지만 친환경적이라 여겨지는 해양에너지 개발사업이 오히려 환경을 훼손하고 지역주민과의 갈등을 유발하는 대상으로 지적되기도 한다. 이러한 문제는 경제적 효율성만을 강조하여 입지를 선정하거나 발전시설의 건설과 운영이 미치는 해양생태계와 해양환경에 대한 영향조사가 소홀히 되거나 현실적으로 이에 대한 정보수집이 어렵다는데서 출발한다. 이에 본 연구는 국내외 사례분석을 통해 우리나라 해양에너지 개발사업이 보다 친환경적으로 추진될 수 있는 정책적, 제도적 방안은 무엇인지 모색하는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 해양에너지 개발사업 계획 수립 시 전략환경영향평가를 실시하여 환경성을 고려한 선제적 입지선정을 진행할 것과 해양에너지 개발사업의 건설과 운영과정에서 지속적인 해양환경 모니터링을 실시하여 환경영향자료가 확대되는 방안이 강구 될 것 등을 제안하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.35-44
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• 2018

우리나라 정부는 화력과 원자력발전소를 줄이고 2030년까지 깨끗한 재생에너지 전기를 20% 생산하는 목표를 갖고 있다. 태양에너지는 기술적으로 전 세계 에너지수요를 초과하는 잠재자원이다. 비용절감을 가져오는 기술적인 진보 및 재생에너지 개발과 활용을 위한 정부정책에 힘입어 태양에너지산업은 최근 괄목할만한 성장을 가져오고 있다. 비록 태양광발전은 다른 전력생산 방식보다 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 주요 문제는 이용할 수 있는 현장과 적절한 비용을 갖춘 부지가 많지 않다는 것이다. 본 연구에서는 전라남도 지역을 대상으로 설치 가능한 육상 및 수상태양광 용량을 분석하고자 한다. 연구결과 설계용량은 육상풍력 약 7.5GW와 수상태양광 약 1.5GW를 갖는다. 또한, 지역주민과 이해간격을 줄이기 위한 목적으로 설득에 필요한 여러 가지 해결방법을 제시하였다.

• 한국자기학회지
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• 제22권6호
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• pp.221-227
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• 2012

고특성 영구자석은 하이브리드 및 전기자동차의 구동모터와 풍력발전에 적용되면서 크게 주목을 받고 있다. Nd-Fe-B 영구자석은 가장 높은 최대자기에너지적을 가지고 있지만 고온(${\sim}200^{\circ}C$)의 구동환경에서는 보자력이 급격히 감소하기 때문에 사용할 수 없는 단점을 가지고 있다. 그러므로 큰 보자력을 가지는 Nd-Fe-B 영구자석에 대한 개발이 요구되고 있다. Nd-Fe-B 소결자석에서 보자력을 증가시키기 위해서는 Nd를 Dy 또는 Tb으로 치환하면 쉽게 증가시킬 수 있다. 그러나 이들 원소는 Fe와 반강자성 결합을 하여 잔류자속밀도를 낮추고, 적은 매장량과 한정된 지역에 편재되어 있어 수요급증에 따른 자원수급 및 가격 급등의 문제를 가지고 있다. 따라서, Dy 및 Tb과 같은 중희토류를 사용하지 않거나 최소한의 양을 사용하여 보자력을 증가시키고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 중희토류 원소의 저감 및 대체에 대한 연구들을 소개하고자 한다.

• 대기
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• 제20권2호
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• pp.63-71
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• 2010

In this study, we derived the wind speed at 50 m and 80 m above sea level from 567 stations over a period of 1 year and correlated to measured wind speed at 5 radiosonde sites. From these correlations, we derived and analyzed the spatial distribution of wind map over Korea based on hourly observational data recorded over a period of 5 years from 2004 to 2008. As a results, wind speed is generally high over seashores, mountains, and islands. Mean wind speed over Korea at 50 and 80 m above sea level for 5 years during 2004 to 2008 seasonally are highest at Spring, and then followed by Winter, Fall, and Summer. In 76 (14%) stations, mean wind speed at 80 m above sea level for 5 years during 2004 to 2008 are greater than $5ms^{-1}$. The prevailing winds over Korea at 80 m above sea level for 5 years during 2004 to 2008 are North (44%), Northwest (16%), and West (15%). In 99 stations, the % of wind faster than $5ms^{-1}$ was higher than 40%, and in 62 stations, the % of wind faster than $5ms^{-1}$ was higher than 50%. In 178 station, the % of prevailing winds was higher than 30%, and there are 7 stations which also have wind speeds over $5ms^{-1}$, ranking from highest to lowest, Dongsong, Daegwallyeong, Baekun Mt., Hyangrobong Mt., Sorak Mt., Gosan, and Misiryeong Mt..

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.247-252
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• 2015

전력계통이 연계되지 않는 국내 유인도서의 대부분의 전력은 디젤발전기를 통해 공급하고 있으나 도서지역의 경우 유류비가 내륙지역에 비해 비싸고 이를 운송하는 것이 어렵다. 이러한 이유로 최근 자연자원을 활용하여 신재생에너지원을 도입을 하고 있지만 자연환경에 의존하는 신재생에너지원은 안정적인 전력공급이 어렵기 때문에 기존 디젤발전과 신재생에너지가 포함된 하이브리드시스템을 통해 전력을 공급하는 것이 필요하다. 본 논문은 풍력, 태양광, 배터리 및 디젤엔진 등 에너지저장장치를 포함한 하이브리드시스템의 타당성 연구결과를 설명한다. 이 연구 대상은 전력계통에 연계되지 않은 전라남도 서거차도이며, 최소비용을 투자하여 탄소배출을 최소화하는 최적 용량의 하이브리드시스템 구성을 제안한다. 이 시스템에 대한 경제정인 적합성은 HOMER 프로그램을 사용하여 분석하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제36권1호
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• pp.11-18
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• 2016

The local wind systems in the Pohang region were categorized into wind sectors. Still, thorough knowledge of wind resource assessment, wind environment analysis, and atmospheric environmental impact assessment was required since the region has outstanding wind resources, it is located on the path of typhoon, and it has large-scale atmospheric pollution sources. To overcome the resolution limitation of meteorological dataset and problems of categorization criteria of the preceding studies, the high-resolution wind resource map of the Korea Institute of Energy Research was used as time-series meteorological data; the 2-step method of determining the clustering coefficient through hierarchical clustering analysis and subsequently categorizing the wind sectors through non-hierarchical K-means clustering analysis was adopted. The similarity of normalized time-series wind vector was proposed as the Euclidean distance. The meteor-statistical characteristics of the mean vector wind distribution and meteorological variables of each wind sector were compared. The comparison confirmed significant differences among wind sectors according to the terrain elevation, mean wind speed, Weibull shape parameter, etc.