• Title/Summary/Keyword: Energy input-output analysis

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EnetPLAN을 이용한 지역난방시스템 가상 운전 분석 (Virtual Analysis of District Heating System Using ENetPLAN)

  • 안정진;이민경;김래현
    • 에너지공학
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    • 제28권3호
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    • pp.18-25
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    • 2019
  • 본 연구에서는 발전사에서 숙련된 사용자가 코드를 입력하여 계산하는 프로그램의 문제점을 해소하고자 광역에너지네트워크 연구단은 확장성을 포함한 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 지역난방 운전해석 프로그램 EnetPLAN을 국내 기술로 개발하였다. 이에 EnetPLAN과 시중에서 사용 중인 A프로그램과의 시뮬레이션을 통해 에너지네트워크상의 열원, 열수요 및 CHP(Combined Heat Plant:열병합발전) 운전 결과에 대해 비교하고자 하였다. 그 결과 EnetPLAN과 A프로그램의 에너지네트워크 상의 열 및 전력생산량은 열공급량과 축열조 운영방식의 시뮬레이션 결과에서 대부분 유사한 패턴으로 나타났다. 이는 EnetPLAN이 에너지네트워크 상에 존재하는 열병합발전시설의 다양한 운전모드에 따른 시뮬레이션 적용이 가능함을 확인할 수 있었다. 국내 기술로 개발된 EnetPLAN이 향후 현장에서 쉽게 적용할 수 있으며, 효율적인 운전 시뮬레이션 결과를 제시할 것으로 기대한다.

국내 정유산업의 공급지장효과 분석 (The Supply Shortage Effects of Oil Refinery Industry in Korea)

  • 조용철;이용환;유승훈
    • 에너지공학
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    • 제24권3호
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    • pp.164-172
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    • 2015
  • 국가 기간산업 중 하나인 정유산업은 산출물인 석유제품을 각 산업부문에 중간재로 공급하고 있으므로 석유제품의 공급지장이 국민경제에 미치는 영향은 큰 편이다. 이에 본 논문에서는 정유산업 산출물 1원 어치의 공급지장이 타 산업에 미치는 부정적 생산차질 효과를 의미하는 공급지장효과를 분석하고자 한다. 이를 위해 산업간 중간재의 흐름을 하나의 표로 나타낸 산업연관표를 활용한 산업연관분석을 적용하고자 한다. 보다 구체적으로는 공급유도형 모형을 활용하되 1990년부터 2012년까지를 분석대상 기간으로 한다. 아울러 조선산업, 반도체산업, 철강산업과 같은 타 국가 기간산업과의 비교분석도 수행한다. 분석결과 2012년 기준 정유산업의 공급지장효과는 0.9025원으로 분석되었다. 세부적으로 살펴보면 화학제품산업 및 운송서비스산업에 미치는 공급지장효과가 각각 0.2113원 및 0.1140원으로 비교적 큰 편이었다. 정유산업의 공급지장효과는 철강산업에 대한 값(1.4131원)보다는 작지만 조선산업(0.0586원) 및 반도체산업(0.1111원)에 비해서는 큰 것으로 판단된다.

제 7차 교육과정 기술.가정 교과서의 '에너지와 수송기술' 단원 내용 분석 (The Content Analysis of the Energy and Transportation Technology Domain about Technology.Home Economics textbook of the 7th National Curriculum)

  • 이상봉;연진숙
    • 대한공업교육학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.43-64
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    • 2012
  • 이 연구는 제 7차 교육과정 기술 가정 교과서의 '에너지와 수송기술' 단원 내용을 분석하여 차기 기술 가정 교과서 개발 및 교사의 교육내용 재구성에 참고할 기초자료를 제공하는데 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 'Jackson's Mill 기술교과 교육과정이론'에 하위체제인 '투입'-'과정'-'산출'의 하위체제로 분석 범주를 정하고, 내용분석 준거틀을 만들어 제 7차 교육과정에서 발행된 기술 가정 교과서 중 '에너지와 수송기술' 단원이 있는 교과서 총 12권의 내용분석(content analysis)을 실시 하였다. 연구 분석단위를 '주제'로 정하고 수송기술 영역 하위체제 및 하위요소로 제시된 영역에 따라 내용의 빈도와 강도를 측정하였다. 연구결과 첫째, 수송기술의 하위체제 중 '투입', '과정'의 영역은 모든 교과서가 내용을 제시하였지만 수송기술에서 중요한 '산출' 영역내용이 제시되지 않았다. 둘째, '투입'의 하위요소는 '지식', '에너지', '자산' 등이 제시되었는데, 이중 '지식'과 '에너지'의 빈도와 강도가 높게 나타났다. 셋째, '과정'의 하위 체제인 '생산과정'과 '관리과정' 중 '생산과정'의 빈도가 가장 많이 나타났으며, 이중 '수송/운반'이 많은 빈도로 나타났다. 전체적으로 관리과정의 빈도와 강도는 다른 체제에 비해서 적게 나타났다. 넷째, '투입'-'과정'-'산출'의 하위체제에 강도치를 주어서 강도분석한 결과 강도가 높은 것은 '투입'의 '재료'와 '에너지'이며, '과정'의 '수송/운반'이다. 나머지 다른 체제들은 강도치에 맞는 요구하는 비율에 못 미치고 있다. 즉, 수송 체제의 영역별, 하위요소별로 내용이 고르게 반영이 된 것이 아니라, 한쪽으로 치우쳐 내용이 강조된 것을 알 수 있다.

오일 생산정에서 쵸크사이즈와 가스주입량에 따른 생산성 예측 인공신경망 모델 개발 (Development of Productivity Prediction Model according to Choke Size and Gas Injection Rate by using ANN(Artificial Neural Network) at Oil Producer)

  • 한동권;권순일
    • 한국가스학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.90-103
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    • 2018
  • 본 연구에서는 초크크기와 가스주입량을 조절함으로써 일반 유정이나 가스리프트가 적용된 유정에서 최적생산량을 산출할 수 있는 두 가지 인공신경망 모델을 개발하였다. 개발된 모델들의 입력자료는 용해가스-오일비, 물 생산 비율, 저류층압력, 초크크기 또는 가스주입량이고 출력자료는 정두압력과 오일 생산량으로 구성하였다. 먼저 육상 유정 시스템에 대하여 입력자료의 민감도 분석을 통해 각 변수의 범위를 결정하였고, 노달분석을 수행하여 초크크기 선정 모델에 1,715개, 가스주입량 선정 모델에 1,225개의 훈련자료를 각각 생성하였다. 동일한 저류층 자료에 대해 노달분석과 인공신경망 모델 결과를 비교해보면 두 모델 모두 결정계수 값이 0.99 이상으로 상관관계가 매우 높은 것으로 확인되었다. 또한 초크크기 선정 모델의 정두압력과 오일 생산량의 평균절대백분율오차는 각각 0.55%, 1.05%이고, 가스주입량 선정 모델의 정두압력과 오일 생산량의 평균절대백분율오차는 각각 1.23%, 2.67%로 개발된 모델의 정확도가 높은 것으로 확인되었다.

생활폐기물고형연료(RDF) 제조기술 경제성 평가 (An Economic Evaluation of MSW RDF production plant)

  • 최연석;최항석;김석준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.158.1-158.1
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    • 2010
  • 국내 최초의 생활폐기물고형연료(RDF) 생산플랜트인 원주시 RDF플랜트의 2009년도 운영실적을 정리하여 폐기물 처리단가를 분석하였으며 에너지 생산 효과도 분석하였다. 실적분석에 사용된 자료는 원주 RDF플랜트 위탁운영업체가 운영비를 청구 및 정산하기 위해서 원주시에 상시 측정 및 보고하는 항목으로서, 내용은 트럭으로 플랜트에 반입되는 폐기물 전체량, RDF생산 전체량, 불순물 매립 전체량, 건조 및 탈취용 연료사용 전체량, 전기사용 전체량 등이다. 2009년도 원주시 RDF플랜트에 반입된 폐기물 량은 총 17,504톤이었고, RDF를 총 7,044톤 생산하였으며, 4,120톤의 불연물을 선별하였다. 1년간 사용한 건조 및 탈취용 연료는 총 596,268 리터였으며 연료인 부생유의 가격은 리터 당 평균 864.6원이었다. 사용한 전기량은 총 2,435,397 kWh였고, 이 중에서 성형공정에 사용된 전기량은 총 사용량의 19%였다. 이상의 기록자료들을 분석해 본 결과, 폐기물 1톤을 처리하는데 전기 비용이 14,334원이었고, 연료비가 29,452원이었다. 여기에 폐기물 1톤당 불연물 매립비 6,573원과 위탁인건비를 합하면 폐기물 1톤당 처리비용은 약 116,573원으로 나타났다. 현재 원주시 RDF는 톤당 25,000원에 판매되고 있으므로 이 비용을 감안하면 폐기물 1톤당 처리비용은 105,298원으로 산출되었다. 현재 알려진 유사 규모의 소각로 운영비가 폐기물 1톤당 136,736원인데, 이것은 RDF기술보다 31,438원/톤-폐기물 정도 처리비용이 비싸다. 따라서 100톤 이하 규모의 폐기물처리시설 설치를 할 경우에는 RDF 시설이 경제적으로 타당함을 나타낸다. 원주시 RDF플랜트의 물질수지를 분석해 본 결과, RDF생산 수율은 40.2%였으며 총 투입된 에너지는 8,0587 Gcal였다. 생산된 에너지 총량은 RDF발열량 4,500 kcal/kg으로 했을 때 31,699 Gcal로 나타났다. 투입대비 생산에너지 비율은 25.4%로 계산되었고, 전기의 발전효율을 40%로 감안했을 경우에는 35.3%로 계산되었다. 성형하는데 사용되는 총 에너지는 전체 투입에너지의 4.9%로 나타났고, 비용으로는 폐기물 1톤당 2,723원 이었다.

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디젤 엔진 차량의 무급유 터보차져의 성능 평가에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of the Oil-free Turbocharger for Diesel Engine Vehicles)

  • 박동진;김창호;이용복
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.47-55
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    • 2008
  • Turbocharger has a main purpose on recycling of the exhaust gas from the engine cylinder. On the basis of the facility characteristics, the turbocharger supported on floating ring bearings has some problems such as the large volume, oil supplement for lubrication and high power loss due to high operating torque. The air foil bearing has been studied as the bearing element to be able to alternate the floating ring bearing without the problems of the floating ring bearing. In this study, the air foil bearing has 2 parts; journal and thrust bearings, and the test facility consists of the engine, exhaust and intake parts. In addiction, the specification of the turbocharger follows a small turbocharger for SUV engine. The engine speed is varied from 750 (idle rpm) to 2,500 rpm and then, the rotating speed of the turbocharger rotor is accelerated from 0 to 100,000 rpm. From those experiments, the comparison between the performances of the air foil bearing and floating ring bearing is conducted and the results show that the air foil bearing has less power loss, maximum 770 watt, than the floating ring bearing, maximum 5,110 watt. This result verifies that the air foil bearing is more efficient and able to output more power under the same condition of the input power.

Sum rate and Energy Efficiency of Massive MIMO Downlink with Channel Aging in Time Varying Ricean Fading Channel

  • Yang, Lihua;Yang, Longxiang;Zhu, Hongbo;Liang, Yan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권3호
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    • pp.1098-1112
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    • 2018
  • Achievable sum rate and energy efficiency (EE) are investigated for the massive multiple-input multiple-output (Massive MIMO) downlink with channel aging in the time varying Ricean fading channel. Specifically, the expression of the achievable sum rate of the system for the maximum ratio transmission (MRT) precoder with aged channel state information (CSI) in the time varying Ricean fading channel is first presented. Based on the expression, the effect of both channel aging and the Ricean factor on the power scaling law are studied. It is found that the transmit power of base station (BS) is scaled down by $1/{\sqrt{M}}$(where M is the number of the BS antennas) when the Ricean factor K is equal to zero (i.e., time varying Rayleigh fading channel), indicating that aged CSI does not affect the power scaling law. However, the transmit power of the BS is scaled down by 1/M for the time varying Ricean fading channel (where $K{\neq}0$) indicating that the Ricean factor affects the power scaling law and sum rate, and channel aging only leads to a reduction of the sum rate. Second, the EE of the system is analyzed based on the general power consumption model. Both the theoretical analysis and the simulations show that the channel aging could degrade the sum rate and the EE of the system, and it does not affect the power scaling law.

Strength and toughness prediction of slurry infiltrated fibrous concrete using multilinear regression

  • Shelorkar, Ajay P.;Jadhao, Pradip D.
    • Advances in concrete construction
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    • 제13권 2호
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    • pp.123-132
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    • 2022
  • This paper aims to adapt Multilinear regression (MLR) to predict the strength and toughness of SIFCON containing various pozzolanic materials. Slurry Infiltrated Fibrous Concrete (SIFCON) is one of the most common terms used in concrete manufacturing, known for its benefits such as high ductility, toughness and high ultimate strength. Assessment of compressive strength (CS.), flexural strength (F.S.), splitting tensile strength (STS), dynamic elasticity modulus (DME) and impact energy (I.E.) using the experimental approach is too costly. It is time-consuming, and a slight error can lead to a repeat of the test and, to solve this, alternative methods are used to predict the strength and toughness properties of SIFCON. In the present study, the experimentally investigated SIFCON data about various mix proportions are used to predict the strength and toughness properties using regression analysis-multilinear regression (MLR) models. The input parameters used in regression models are cement, fibre, fly ash, Metakaolin, fine aggregate, blast furnace slag, bottom ash, water-cement ratio, and the strength and toughness properties of SIFCON at 28 days is the output parameter. The models are developed and validated using data obtained from the experimental investigation. The investigations were done on 36 SIFCON mixes, and specimens were cast and tested after 28 days of curing. The MLR model yields correlation between predicted and actual values of the compressive strength (C.S.), flexural strength, splitting tensile strength, dynamic modulus of elasticity and impact energy. R-squared values for the relationship between observed and predicted compressive strength are 0.9548, flexural strength 0.9058, split tensile strength 0.9047, dynamic modulus of elasticity 0.8611 for impact energy 0.8366. This examination shows that the MLR model can predict the strength and toughness properties of SIFCON.

석탄가스를 사용하는 복합발전 플랜트의 열성능 해석 -정상상태 성능해석 모델 개발- (Thermal Performance Analysis of Combined Power Plant Using Coal Gas - Development of the Steady-state Model -)

  • 김종진;박명호;안달홍;김남호;송규소;김종영
    • 에너지공학
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    • 제5권1호
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    • pp.8-18
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    • 1996
  • 석탄가스화 복합발전(IGCC) 시스템의 공정 시뮬레이션의 일환으로서 석탄가스용 복합발전 플랜트의 성능해석을 하였다. Texaco 가스화기와 저온가스 정제공정에서 생성된 가스를 연료로 하는 가스터빈/증기터빈/폐열회수보일러로 구성된 복합사이클발전시스템을 구성한 후, ASPEN(Advanced System for Process Engineering) Code를 이용하여 정상상태 성능해석을 수행하였다. 가스터빈 사이클(GE MS 7001FA)은 공기분리 공정과의 연계성(Integration)이 고려되었고, 증기사이클은 가스화공정과 가스정제 공정과의 연계성(Integration)을 고려하여 구성하였다. 공정해석결과 가스터빈출력(MWe)은 천연가스를 사용하는 경우에 비하여 동일 입열량(연소기 입구기준)기준으로 약 20%의 증가를 가져왔다. 본 연구의 결과를 Bechtel Canada Inc.에서 Nova Scotia 발전소를 대상으로 1991년에 수행한 연구결과와 비교하였을때 잘 일치하였으며, 이를 통하여 본 연구에서 사용된 해석방법이 상용화 공정의 시뮬레이션에 적정하게 이용될 수 있음을 확인하였다.

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목질계 바이오매스에너지의 지역별 잠재적 파급효과 추정 (Regional Economic Impact of Potential Utilization of Ligneous Biomass)

  • 배정환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.217-220
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    • 2006
  • 목질계 바이오매스는 신재생에너지원에 비해 국내 잠재량이 가장 풍부한 에너지원 가운데 하나이다. 그러나 주요 공급원인 간벌목 부산물의 10%, 폐목재의 1/3 정도만 활용되고 있다. 따라서 향후 관련법제도 개선 및 지원을 통해 바이오매스의 에너지 활용도를 높일 필요가 있다. 목질계 바이오매스를 이용하여 에너지를 생산할 경우 잠재적 기여도는 2005년 신재생에너지 공급량의 29.4%에 달하며, 신재생에너지의 일차에너지 소비대비 2.13%에서 2.76%로 증가시킬 수 있는 잠재력을 갖고 있다. 본 연구는 전국 16개 시도별로 잠재되어 있는 목질계 바이오매스 생산 가능량을 추정하고 이를 바이오열병합발전소의 주연료로 이용할 경우 지역별 경제적 파급효과를 분석해 보았다. 그 결과 경기, 서울, 전남, 경북, 강원, 충남 등에서 파급효과가 크게 나타났다. 지역별 파급효과를 합할 경우 부가가치 파급효과가 15,736억원, 고용효과가 2,630명으로 나타났다.

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