• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.531-536
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• 2016

세계적으로 온실가스저감에 대한 요구가 높아지고 있는 가운데 고효율 발전 시스템의 개발에 대한 연구개발이 꾸준히 진행되고 있다. 초임계 $CO_2$ 발전기술은 효율 향상과 소형화, 다양성의 장점을 가지고 있어, 2000년대 이후 세계 여러 나라에서 연구개발에 박차를 가하고 있다. 초임계 $CO_2$ 발전 시스템은 $CO_2$를 작동유체로 하는 발전 시스템으로 크게 간접가열방식과 직접가열방식으로 구분될 수 있다. 현재, 대부분의 연구는 간접가열방식의 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발에 집중되어 있고, 미국은 NREL을 중심으로 태양열 연계 초임계 $CO_2$ 발전 시스템을 개발 중이며, DOE는 올 해 화력 연계 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발에 대한 투자도 시작할 계획이다. GE는 10MW급 초임계 $CO_2$ 발전 시스템 개발뿐만 아니라, 50MW급과 450MW급 초임계 $CO_2$ 발전시스템의 개념 설계도 진행 중에 있다. 우리 나라에서는 원자력연구원이 초임계 $CO_2$ 발전시험 설비를 구축해오고 있으며, 한국전력공사 전력연구원은 현대중공업과 함께 디젤 및 가스엔진 폐열을 이용하여 2MW급 초임계 $CO_2$ 발전시스템 개발을 진행 중에 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.57-68
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• 2013

The market for distributed power generation based on renewable energy is increasing, particularly for standalone mini-grid applications in developing countries with limited energy resources. Stand-alone power systems (SAPS) are of special interest combined with renewable energy design in areas not connected to the electric grid. Traditionally, such systems have been powered by diesel engine generator sets (DEGS), but also hybrid systems with photovoltaic and/or wind energy conversion systems (WECS) are becoming quite common nowadays. Hybrid energy systems can now be used to generate energy consumed in remote areas and stand-alone microgrids. This paper describes the design, simulation and feasibility study of a hybrid energy system for a stand-alone power system. A simulated model is developed to investigate the design and performance of stand-alone hydrogen renewable energy systems. The analysis presented here is based on transient system simulation program (TRNSYS) with realistic ventilation load of a large store. Design of a hybrid energy system is site specific and depends on the resources available and the load demand.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.29-36
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• 2016

도시지역에서는 발전용 디젤엔진의 운영비를 절약하기 위해 천연가스와 디젤을 섞어서 쓰려는 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 디젤 연료의 일부를 천연가스로 대체 하였을 때 엔진특성과 천연가스로 대체되는 양에 따라 최적의 밸브 타이밍을 찾아보았다. 1-D 엔진 해석프로그램을 사용하여 19.7리터 발전용 디젤 엔진을 대상으로 모델링하여 연구를 진행하였다. 연구 결과 엔진연료에서 천연가스 비율이 증가할수록 연료소비율(Brake Specific Fuel Consumption, BSFC)는 증가하였고 질소산화물(Brake Specific NOx)는 감소하였다. 추가적으로 흡기밸브 타이밍을 조절할 경우 BSFC가 최대 1%감소하였고 BSNOx의 경우 최대 36%감소하는 효과가 있었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제33권1호
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• pp.33-57
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• 2024

본 연구는 전기 소형화물차에 대한 구매보조금이 환경편익의 측면과 총보유비용 동등성 측면에서 볼 때 적정한 수준인지에 대하여 분석하였다. 환경편익에 대해서는 발전믹스에 따라 발생하는 환경오염물질 배출량을 고려하였으며, 기온분포에 따른 전기차의 효율변화도 반영하였다. 소형화물차의 경우, 경유차 대신 전기차를 운행함에 따른 환경편익은 차량의 총운행기간에 걸쳐 217~530만 원 수준으로 추정되었다. 또한, 현행 구매보조금 제도하에서 경유차 대비 전기차의 총보유비용은 사업용은 약 360만 원, 비사업용은 약 660만 원 낮은 것으로 추산되었다. 즉, 환경편익의 관점에서든 총보유비용의 관점에서든 보다 효율적으로 재정을 활용하고자 한다면 같은 예산이라도 전기 소형화물차에 대한 구매보조금 단가를 낮추는 것이 합리적이다. 그 대신 남은 예산은 화물차 전용 충전기의 확보와 같이 충전인프라를 고도화하는 데에 좀 더 집중한다면 잠재적인 구매자들의 금전적인 부담뿐만 아니라 충전 관련 불편함까지 줄여 전기 소형화물차 보급에 더 비용효과적일 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제19권1호
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• pp.8-15
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• 2010

새로운 발전설비의 건설부지 확보의 어려움을 극복하고 친환경적인 에너지시스템으로 분산형 초소형 가스터빈이 주목받고 있다. 분산형 초소형 가스터빈 발전시스템은 다음과 같은 장점을 가지고 있다. 첫째는 친환경성으로서 NOx < 9 ppm, 소음 < 65 dB, 둘째는 다양한 연료를 사용할 수 있으며 천연가스 뿐만 아니라, 디젤, 저발열량 신재생에너지원료, 등유이다. 셋째는 작은 면적대비 높은 출력을 얻을 수 있고 컴팩트한 건설이 가능하다. 1998년부터 미국에서 개발되어 캘리포니아 및 일본등에서 활발히 적용되고 있다. 기존의 대용량 발전시스템이 주로 바닷가 근처에 건설되었다면 본 시스템은 수요자 인근에 설치되어 열과 전기를 동시에 공급하고 있으며 다양한 적용처에 에너지를 공급한다. 최근들어 국내에서는 신재생에너지의 개발, 보급이 아주 중요한 이슈로 떠오르고 있는 가운데, 이러한 소형 분산전원의 적용성이 많이 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 분산형 가스터빈의 최적 현장 적용을 위하여 필수적인 계통연계를 통한 병열운전 모델링과 실증시험 및 평가과정을 분석하여 에너지 품질을 정립하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.593-600
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• 2012

대형 선박의 추진용 디젤엔진에서 버려지는 배기가스의 열을 회수하기 위한 랭킨사이클이 적용된 발전시스템에 대하여 R245fa 및 water의 작동유체에 따른 그 엑서지 특성을 분석하였다. 그 이론적인 계산 결과로, R245fa에 대하여 터빈입구의 압력이 증가할수록 엑서지 효율 및 시스템의 엑서지 효율이 증가하였고, 엑서지 파괴율은 주로 응축기 및 증발기에서 상대적으로 높게 나타났다. 그리고 질량유량의 증가에 따라 시스템의 엑서지 효율이 증가하는 특성을 보였다. Water의 경우에, 증발기에서의 엑서지 파괴율은 R245fa의 경우와 유사하게 나타났지만, 터빈입구의 압력 및 질량유량 비율의 변동에 대하여 열원에 대한 엑서지 손실률이 가장 큰 폭으로 변동하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.937-944
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• 2012

선박의 주 추진용 디젤엔진에서 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하는 발전시스템에 대하여, 작동유체로서 물이 적용된 3 변 사이클에 대한 열역학적 특성을 이론적으로 조사하였다. 그 결과로, 하나의 열원이 주어지면, 에너지 및 엑서지 효율은 터빈입구에서 작동유체에 대한 압력 및 온도의 특정한 조건에 의하여 최대화될 수 있었다. 그러한 조건에 대하여 응축온도의 증가에 따라, 터빈의 체적 팽창비를 적절하게 감소시킬 수 있었는데, 열원의 엑서지 손실률 및 응축기에서 엑서지 파괴율이 크게 증가되었다. 따라서, 상부 사이클에서 버려지는 엑서지를 회수하기 위하여, 저온 열원에 적합한 유기랭킨사이클을 하부 사이클로 적용하는 복합 사이클이 유용할 수 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.431-440
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• 2016

Electric or hydrogen energy source is expected to solve a various issues including energy security and exhaust pollution. However, it is required a lot of time and a variety of development to apply for commercialization. Therefore, it is needed to translation fuels between the future and the present. DME (Dimethyl Ether) can play a reduce exhaust emission from medium- to heavy-duty engines that are mostly used in commercial sector. It have applied to the DME fuel as a various alternative fuel including power generation in many countries. Especially, it is necessary to secure the energy of energy-poor areas that are widely distributed around the world. And Korea also has the energy-poor areas due to geographical characteristics. These areas has been covered by their own energy through some small diesel generators, diesel boiler etc. If DME fuels are supplied in new demand such as rural sector with energy poor area, DME fuel will be available in the wider sector. In this study, it investigated performance and emission characteristics of agricultural generator and air heater using DME fuel. So the existing equipment of generator and air heater was modified to apply DME fuel. And combustion characteristics and properties of exhaust gas according to the contents of the DME fuel were evaluated. DME fuel showed a potential application in agricultural generator and air heater.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.195-200
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• 2020

화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.556-562
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• 2011

Railroad started from invention of stream locomotive at the beginning of the industrial revolution. Development of diesel and electric locomotives in railroad induced science and technology since the industrial revolution. Korean high-speed train so-called high-speed train project, is localized 86.7%(compared to price), 92%(compared to number of parts). This technology has been contributed to KTX since 2004. High-speed railway was developed to integrated system, which is contained high technology such as civil, mechanical and electrical technology. This effects to advanced technology across the board science, technology, industry. High-speed railway is fast, safe, comfortable, eco-friendly as next generation's representative transportation. Furthermore it is inaugurate the era of the new railroad. Korea is opened the high-speed railway following Japan, France, Germany, Spain. Korea became the fifth nation of the high-speed railway. It joins the rank of developed countries operating at the speed of 300km/h. Especially, KTX is emerging as advanced transportation with reducing logistics costs significantly due to time advantage and transportation revolution. The purpose of this study is to present the strategy through internal and external railway market's analysis for Korea railway system's globalization expansion(overseas expansion).