전력을 생산하기 위해 해양온도차발전을 이용하는 것은 재생에너지를 이용하고 환경을 보호하는 한 가지 방법이다. 본 연구에서는 울산지역의 기후조건이 태양열 이용 해양온도차발전(SH-OTEC)에 미치는 영향을 조사하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 태양열 에너지는 제 2 의 열원으로 사용되었다. SH-OTEC 시스템에 사용할 가장 적합한 작동유체를 선정하기 위하여 여러 작동유체를 수치모사하였다. 해석결과, R152A 가 가장 적합한 작동유체로 나타났으며, R600 와 R600A 가 각각 그 다음 순으로 나타났다. 집열판 출구온도를 $20^{\circ}C$ 증가하였을 때 집열판의 유효면적은 월평균 태양에너지 게인(gain)의 변화로 인하여 $50m^2$ 에서 $97m^2$ 으로 요동함을 볼 수 있었다. 2-4%의 전형적인 해양온도차발전의 효율은 태양열을 이용함으로써 연평균 효율은 6.23%까지 증가하였다.
국제적으로 에너지 고갈에 대한 문제점과 환경적은 측면에서 대체 에너지 개발에 대한 관심이 뜨거워 지고 있는 지금 그중에서 에너지 하베스팅에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다 에너지 하베스팅 이란 "자연에서 버려지는 에너지를 수확하여 저장하는 기술" 이며 에너지 하베스팅 방법으로는 태양광을 이용한 태양광발전, 기계적인 운동과 전자기적 현상을 이용한 발전 등이 있다. 태양광발전 같은 경우에 흐린날 이나 실내에서는 사용 할 수 없는 반면 날씨와 관계없는 진동의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환 할 수 있는 압전 세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅의 연구가 이루어 지고 있다. 에너지 하베스팅을 하기 위한 여러 가지 type의 소자가 있지만, 본 논문에서는 무연 압전 세라믹스를 이용한 cantilever type의 실험을 진행하였으며 에너지 하베스팅 시스템에서 핵심이 되는 것은 압전 세라믹스의 성능이므로 비교적 높은 $d_{33}$ 와 $g_{33}$를 가진 소자를 선정하였다. 압전 세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅의 장점으로 소형 경량으로 이용할 수 있는 범의가 넓으며 진동 또는 충격을 효과적인 방법으로 에너지로 변환할수 있다. 실험 과정으로 KNNS에 CuO를 첨가하여 1차 밀링후 $Ag_2O$를 첨가하여 2차밀링 하여 $900^{\circ}C$ 하소 cantilever type으로 성형 후 $1080^{\circ}C$ 소성을 하여 세라믹스를 제작하여 그에대한 발전 특성을 조사하였다.
가정부문 에너지소비의 경우 주로 전력, 난방유, 휘발유, 도시가스, 지역난방 등과 같이 가계가 직접 구입하고 있는 에너지에 대하여 분석이 이루어지고 있다. 총지출 중에서 이러한 직접에너지 구입이 차지하는 비중이 작기 때문에 많은 가계들은 에너지절약에 별 관심을 두지 않고 있다. 2000년의 경우 한국 가정부문은 총지출의 6.2%만을 직접에너지 구입에 사용하였다. 본고는 산업연관표를 사용하여 1990~2000년 기간 동안 한국의 가정부문 직간접 에너지소비를 추정하고, 요인분해방법을 사용하여 가정부문 에너지 총소비 증가요인을 성장효과, 구조효과와 효율효과로 분석하였다. 한국의 가정부문은 2000년에 직접과 간접적으로 각각 1차 에너지의 약 20%와 31%를 소비하였다. 반면에 기존 에너지통계는 자가용 수송에너지를 제외한 2000년 가정부문의 에너지소비를 최종에너지의 15.5%로 추정하고 있다. 간접 에너지를 포함하면 가정부문이 1차 에너지소비의 최대 경제부문이 된다. 가정부문 에너지소비의 60%는 간접 소비다. 에너지 다소비 철강 및 화학 업종을 제외하면 간접에너지 비율이 직접에너지 비율보다 월등히 높다. 따라서 직접 에너지소비보다는 간접과 총 에너지소비가 에너지절약 정책의 주요 대상이 되어야 한다.
본 연구는 공동주택에 적용되고 있는 환기장치를 선정하고 환기장치의 에너지특성 분석과 에너지저감을 목적으로 시뮬레이션 프로그램 (ECO2)을 이용하여 환기장치 별 에너지성능평가를 수행하였으며, 아래와 같이 결과를 도출하였다. 공동주택을 대상으로 환기장치 별 에너지 효율등급평가 기준에 따른 소비량을 수행하고자 하였다. 또한 단지별 에너지소비량과 비교 검토 결과를 통하여 현재 우리나라에서 공동주택에 적용하고 있는 환기장치별 에너지 소비량 실태를 파악하였다. 중부지방의 84type, 한 개동을 대상으로 시뮬레이션한 결과, 자연환기장치의 등급용 1차에너지소요량 값은 $159.9kWh/m^2yr$, 전열교환환기장치 $161kWh/m^2yr$, 바닥환기장치 $179.7kWh/m^2yr$로 계산 되었다. 위 시뮬레이션 결과를 공동주택의 실제 현장자료로 검증하였으며, 환기장치별 에너지소요량에 대한 비율로 비교해본 결과, 전열교환환기방식이 자연환기방식에 비해 -1~6% 적은 값을 보였으며, 바닥배관환기방식이 자연환기방식에 비해 약 10~20% 더 많은 1차에너지소요량이 나타났다. 환기장치의 팬동력과 열회수효율에 따라 에너지소요량의 난방과 환기 값이 변화하며, 향후 기계환기장치의 효율화 및 최적화가 필요하다고 판단된다.
일반적으로 교통운영 시스템에 대한 효과를 평가하기 위해서 구간통행 시간, 통행속도, 지정체율 등과 같은 효과척도(MOE: measure of effectiveness)가 사용된다. 그러나, 에너지에 대한 관심이 극히 높은 상황에서는 기존의 교통측면의 효과척도 이외에 에너지소모라는 효과척도가 교통운영시스템의 MOE로서 대안평가에서 점차로 중요한 영향을 발휘할 수 있다. 본 연구는 교통운영방식별 에너지효율성에 대한 평가를 위해 (기존에 주로 사용되던 효과척도로서의 구간평균속도, 구간평균통행시간, 지정체 뿐 아니라), 에너지 소모 또한 대안평가에 사용할 수 있을 것으로 판단하여, 각 대안별 에너지 소모를 상대적으로 측정하여 볼 수 이는 절차를 개발하고 상호 그 결과를 비교하고자 하였다. 이를 위해 메조모형 시뮬레이터인 Integration이 사용되었으며, HOV 차로 운영, 신호 최적화, 차로 확장, ITS 적용에 대한 대안의 평가를 수행하였다. 이중ITS의 적용이 에너지 절감에 가장 큰 효과가 있는 것으로 나타났으며, 차로확장, 신호최적화, HOV 차로 운영 순으로 에너지 절감 효과가 나타났다. 본 연구는 차종에 대한 특성의 고려, 잠재수요에 대한 고려를 하지 않았으며, 분석 기간이 단지 첨두 1시간에 그쳤기 때문에 향후 이러한 현실적 요소에 대한 고려 및 시스템의 확대적용에 있어 보다 정확한 경제성 분석절차 및 방법론적 개선이 요구된다고 하겠다.
기존의 타임아웃 기반 캐시 누설 에너지 관리 기법들은 한동안 사용되지 않은 비활성화 상태의 캐시 라인의 전력 공급을 끊음으로써 누설 에너지 소모를 줄인다. 그러나, 이들 기법들은 단일 프로세서 환경에 적합하게 고안되었기 때문에, 태스크들 간의 간섭이 빈번히 발생하는 공유 2차 캐시를 사용하는 멀티프로세서 환경에서는 에너지 감소를 방해한다. 본 논문에서는 캐시 라인 비활성화 시간을 고려한 캐시 파티션 전략을 통해 캐시 간섭을 줄임으로써 멀티프로세서 환경의 공유 2차 캐시에서의 누설 에너지 감소 효과를 증가시키기 위한 기법을 제안한다. 또한, 각 태스크들의 특성을 고려하여 타임아웃을 설정하는 적응형 타임아웃 관리 기법을 통해 캐시 누설 에너지 소비를 감소시키는 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과에서 기존의 기법과 비교하여 2-way CMP에서는 평균 73%, 4-way CMP에서는 평균 56% 정도의 누설 에너지 소비가 줄어드는 것을 확인하였다.
본 전기자동차(EV)의 사용을 늘리고 계통 부담을 최소화하기 위해 재생에너지를 사용하는 마이크로그리드가 중요한 역할을 담당해야 한다. 마이크로그리드는 소형 디젤발전과 같은 화석연료를 사용할 수도 있지만, 많은 경우에 친환경 에너지인 재생에너지로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 그러나 태양광과 풍력과 같은 재생에너지는 가변적인 출력 특성을 갖는다. 따라서 전기자동차의 충·방전 에너지 수요를 충족하는 동시에 안정적으로 부하 전력을 공급하기 위해서 마이크로그리드에 디젤발전 또는 전기차-그리드(V2G)를 병행 에너지원으로 활용하는 전기자동차 충전인프라 구성에 대한 검토가 필요하다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 태양광발전, 풍력발전, 디젤발전과 V2G를 활용하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 마이크로그리드의 모델을 구성하였다. 제안된 마이크로그리드는 태양광발전과 풍력발전을 1차 공급에너지원으로 전력 수요에 대응토록 하고, 부하의 전기차의 운영 유형과 부하 동기기의 회전속도를 판단하여 부족 전력에 대해 디젤발전으로부터 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 모델이다. 이렇게 제안된 모델의 시스템 성능을 검증하기 위해 MATLAB/Simulink로 시뮬레이션함으로써 마이크로그리드의 안정적 운영 방안을 고찰하였다.
기업들은 고유가 시대를 어떻게 헤쳐나갈 것인가. 이러한 문제에 알맞은 해답을 제시하기 위해 전국경제인연합회는 지난 8월 25일 제11차 기업경영 모범사례 설명회를 통해 고유가시대의 기업경영에 대한 모범답안으로 전사적인 에너지절감 노력을 제시했다. ''기업의 기술 및 프로세스 혁신을 통한 에너지 절감''을 주제로 한 이날 설명회에는 에너지관리공단의 ''자발적에너지절약협약'' (VA) 우수기업에 4년 연속 뽑힌 SKC와 최첨단 통합운항관리시스템을 도입해 항공유를 $10\%$이상 절감하고 있는 대한항공이 각각 에너지 절감 성공사례를 발표했으며, 삼성에버랜드는 국내 시장점유율 1위의 ESCO로서 ESCO를 활용한 에너지 절감방안을 소개했다. 이 자료는 그 주요내용을 정리한 것이다.
기후변화, 석유자원 고갈 우려 등으로 인하여 그린에너지기술 개발에 대한 중요성은 크게 증가하고 있다. 그 가운데, 글로벌화된 경쟁구도 확대와 급속한 기술개발 속도로 인하여 국가간 또는 기업간 기술 개발 경쟁은 더욱 심해지고 있다. 이러한 상황하에서 그린에너지기술 개발을 위한 국제협력의 중요성은 더욱 증가하고 있다. 이에 각 국은 제도적, 경제적 지원을 통한 그린에너지기술 개발 및 국제협력을 적극 지원하고 있다. 그러나 우리나라의 경우 에너지기술 관련 R&D 예산 중 국제공동연구 비중은 0.6%로 선진국에 비해 지원 규모가 부족한 실정이며, 그린에너지기술 국제협력을 위한 기초 정보 역시 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 그린에너지기술 분야의 국외 선도 업체 및 기관을 대상으로 기술수준 및 협력의향을 조사하여 대외협력 맵을 구축하였다. 우선 '그린에너지 전략로드맵'상의 15대 기술 분류에서 상세 분석을 위한 주요 에너지기술을 선정하고 기술별 하위 전략품목별로 현황 조사를 실시하였다. 국내 전문가를 대상으로 1차, 2차 설문을 통하여 국제협력 추천 업체 및 기관, 기술수준을 조사하였으며, 조사된 국외 추천 선도 업체 및 기관을 대상으로 설문을 통하여 협력의향과 협력유형을 조사하였다. 조사된 자료를 통해 기술수준과 협력의향을 기준으로 4가지 유형으로 분류하여 대외협력 맵을 구성하고 구축된 대외협력 맵을 통해 국제협력 추진을 위한 시사점을 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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