• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.413-426
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• 2009

Nuclear energy plays an important role in world energy production by supplying 6% of the world's current total electricity production. However, 86% of the energy consumed worldwide to produce industrial process heat, to generate electricity and to power the transportation sector still originates in fossil fuels. To cope with dwindling fossil fuels and climate change, it is clear that a clean alternative energy that can replace fossil fuels in these sectors is urgently required. Clean hydrogen energy is one such alternative. Clean hydrogen can play an important role not only in synthetic fuel production but also through powering fuel cells in the anticipated hydrogen economy. With the introduction of the high temperature gas-cooled reactor (HTGR) that can produce nuclear heat up to $950^{\circ}C$ without greenhouse gas emissions, nuclear power is poised to broaden its mission beyond electricity generation to the provision of nuclear process heat and the massive production of hydrogen. In this paper, the features and potential of the HTGR as the energy source of the future are addressed. Perspectives on nuclear heat and hydrogen applications using the HTGR are discussed.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.325-338
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• 2012

우리는 지속가능성을 우선시하는 메카트렌드 시대에 살면서 고유가 영향으로 고품위급 석탄에 비해 상대적으로 자원이 풍부하면서 가격이 저렴한 저품위 석탄 자원의 에너지 청정화 기술(예: 유효 성분추출 기술, 회 성분 제거 기술) 개발이 필요하게 되었다. 이를 실현하기 위해 유효 성분 추출 접근법에 바탕을 둔 청정 석탄인 하이퍼 콜(HC: hyper coal)의 제조 기술에 대한 니즈가 몇몇 국가들을 중심으로 점차로 확산되고 있다. 이러한 이유는 HC 활용으로 온실가스 배출량 감축, 에너지 효율 제고 등과 같은 효과를 얻어 지속가능한 사회를 실현할 수 있기 때문이다. 이러한 니즈를 바탕으로 여기서는 HC에 중점을 두면서 HC 제조 기술과 관련하여 국내외 HC의 연구 개발 동향을 소개하고자 한다. 더 구체적으로 말해, HC를 제조하는 방법으로 용매 추출 기술 가운데 옴 가열(OH) 추출 방법 및 마이크로웨이브 조사(MI) 추출 방법 등의 개발 현황을 문헌 조사를 통해 살펴보고자 한다. 이들 기술의 검토 결과에 따르면, HC 제조에서 MI 추출 방법의 장점을 살린 용매 추출 공정 기술이 매우 경제적이고 대규모 제조에 적합한 것으로 파악되었다. 향후에는 이 추출법을 포함하는 파일럿 공정, 더 나아가 상업용 제조 공정 개발이 필요하다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회, 한국에너지공학회 1993년도 춘계 공동학술발표회 초록집
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• pp.47-52
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• 1993

Recently, as exactly clean source, the research of photovoltaic power generation is undertaken actively and widely. In this paper, an auxiliary power supply system which is composed of photovoltaic generation and DC-DC boost chopper is described. This system in mainly for Air-conditioner appliances is which AC source is formed through rectifying circuit and without electrical storage battery. There exist two operating modes depending on the power quantity of the solar cells and the load. The control algorithm is discussed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.634-637
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• 2008

Ground source heat pumps are clean, energy-efficient and environment-friendly systems cooling and heating. Although the initial cost of ground source heat pump system is higher than that of air source heat pump, it is now widely accepted as an economical system since the installation cost can be returned within an short period of time due to its high efficiency. In the present study, performances of ground source compound hybrid heat pump system applied to a large community building are simulated. The system design and operation process appropriate for the surrounding circumstance guarantee the high benefit of the heat pump system applied to a large community building. If among several renewable energy sources, ground, river, sea, waste water source are chosen as available alternative energies are combined, COP of the system can be increased largely and hybrid heat pump system can reduced the fuel cost.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.797-802
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• 2012

본 연구에서는 두 대의 히트펌프를 이용하여 $60^{\circ}C$의 난방 공급을 하는 경우에 대하여, 병렬운전을 할 경우의 성능과 직렬운전을 할 경우의 성능을 서로 비교함으로써, 직렬운전에 의한 성능 향상 가능성을 연구하였다. 두 경우의 성능을 공정하게 비교하기 위하여, 히트펌프를 구성하는 열교환기의 전열면적을 고정하였으며, 부하측 및 열원측의 입구 유량 및 온도 조건을 고정하였다. 또한, 보다 현실적인 결과를 위하여 열교환기 내 열전달 및 압력강하 특성을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, 직렬운전 시스템의 난방성능계수가 병렬운전 시스템의 난방성능계수에 비해 본 연구의 시뮬레이션 조건 하에서 약 5% 향상 될 수 있음을 관찰하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.966-972
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• 2024

Idaho National Laboratory (INL) announced at COP27 it would reach net zero greenhouse gas (GHG) emissions by 2031. As a Nuclear, Energy and Environment, and National Homeland Security laboratory, the predominant solution to closing the clean energy gap will include nuclear as a safe, clean, reliable and affordable electricity source with the additional benefit of producing heat and hydrogen to fuel INL's large transportation fleet. INL's collaboration first vs. competition is essential to the program's success. The focused actions in INL's Nuclear Roadmap include: Infrastructure, Licensing/Regulatory, Financial, Time to Market, Fuel Cycle and Public Confidence/Communications. The roadmap also includes nuclear technology innovations and creative partnerships with utility providers, regulators, businesses, community members, and Indigenous Peoples to accelerate deployment of advanced reactors. Through development of the Net-Zero Nuclear Roadmap, INL will offer a model to provide safe and secure energy for the nation and the world by: (1) establishing the necessary infrastructure on its 890-square mile site to support demonstration, (2) showing proven pathways through the licensing and regulation process, (3) partnering with utilities to ensure commercial application, and (4) collaborating with industry to site new technologies.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.2056-2065
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• 2021

The transition toward clean energy is an issue of great importance with growing debate in climate change mitigation. The complex nature of nuclear energy-CO₂ emissions nexus makes it difficult to predict whether or not nuclear acts as a clean energy source. Hence, we examined the relationship between nuclear energy consumption and CO₂ emissions in the context of the IPAT and Environmental Kuznets Curve (EKC) framework. Dynamic Auto-regressive Distributive Lag (DARDL), a newly modified econometric tool, is employed for estimation of long- and short-run dynamics by using yearly data spanning from 1971 to 2018. The empirical findings of the study revealed an instantaneous increase in nuclear energy reduces environmental pollution, which highlights that more nuclear energy power in the Indian energy system would be beneficial for climate change mitigation. The results further demonstrate that the overarching effect of population density in the IPAT equation stimulates carbon emissions. Finally, nuclear energy and population density contribute to form the EKC curve. To achieving a cleaner environment, results point out governmental policies toward the transition of nuclear energy that favours environmental sustainability.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.295-299
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• 2013

미국 환경 보호청(Environmental Protection Agency, EPA)의 생물저류 설계기준에 근거한 비점오염원 처리시설의 제거효율 및 성능을 분석하고자 기본 모형 실험장치(basic column reactor, BCR)와 파일럿 규모의 식생 실험 장치를 대상으로 각각 수행하였다. BCR을 이용하여 초기강우 유출수의 유입속도(유량), 식재 층의 조성 및 구성 비율, 등 처리시설의 설계에 필요한 적정인자 값을 도출하였으며 이를 식생 실험 장치에 적용하여 비점오염원의 제거 효율을 분석하였다. 비점오염원으로는 합성된 강우(synthetic rainfall)와 실제 현장(도로변과 주차장)에서 채수한 초기강우 유출수(first rainfall runoff)를 각각 사용하였다. 부유물질(Suspended Solid, SS), 생물학적 산소 요구량(Biochemical oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, T-N), 총인(Total Phosphorus, T-P) 분석항목 모두 80% 이상을 상회하는 제거효율을 보이고 있음을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.121-132
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• 2017

온실가스 배출과 지구온난화 문제로 인하여 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지 개발 및 확산의 필요성이 증가하고 있는데, 청정에너지원인 수소가 주목을 받고 있다. 수소는 지구상에서 가장 많이 존재하는 원소이며, 화석연료, 바이오매스 및 물 등 다양한 형태로 존재한다. 수소를 연료로 사용하기 위해서는 경제적인 방법뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화하는 방법으로 생산하는 것이 중요하다. 수소생산방법에는 전통적 방법인 화석연료 개질반응을 통한 생산과 재생가능한 방법인 바이오매스 및 물을 이용한 생산으로 나뉜다. 화석연료를 이용한 수소생산은 습윤개질반응, 자열개질반응, 부분산화반응 및 가스화반응 등 열화학적 방법으로 가능한데, 이를 청정에너지원으로서 사용하기 위해서는 수소생산과 더불어 이산화탄소 포집이 필요하다. 바이오매스를 이용한 수소생산은 그 양이 매우 미미한 수준이며, 특히 생물학적 전환법은 효율증가를 위한 반응기 구성, 수소생산미생물 배양 등 효과적으로 수소를 생산하기 위한 연구가 더욱 진행되어야 한다. 물분해를 통한 수소생산이 가장 청정한 수소생산기술이지만 태양광, 태양열, 풍력 등 재생 가능한 에너지원으로부터 충분한 에너지공급이 가능해야 한다.

• 청정기술
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• 제14권2호
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• pp.71-86
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• 2008

본고에서는 산업적으로 효용가치가 막대함에도 불구하고 아직까지 에너지원으로만 사용되고 있는 프로판을 불균일계 촉매를 사용하여 고부가화시키는 방안에 대하여 다루고자 한다. 특히 프로판으로부터 생산 가능하면서도 경제적 가치가 뛰어난 물질이라고 판단되는 프로필렌 및 아크릴로니트릴을 중심으로 서술하였다. 프로필렌의 경우 지금까지 프로판 탈수소화반응을 통하여 제조 가능하였으나 열역학적인 한계를 극복하기 위하여 산소, 이산화탄소 등의 산화제를 이용하는 산화적 탈수소화반응에 대한 현황을 논하였다. 한편 암모니아첨가 산화반응을 통하여 제조할 수 있는 아크릴로니트릴은 지금까지 출발물질로서 프로필렌을 사용하였으나 저렴한 가격에 공급이 가능한 프로판을 원료로 사용하는 경우 경제적 가치가 뛰어나다. 최근 프로판의 암모니아첨가 산화반응에 성능이 우수한 $MoVTeNbO_x$ 촉매가 개발되었지만 그에 대한 추가 연구가 필요한 실정이다. 상기 반응들에 있어서 최대의 관건은 성능이 우수한 불균일계 촉매를 개발하는 것으로서, 촉매 개발 시 파일럿 규모 이상의 공정에 적용시킬 수 있을 것으로 전망한다.