• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.256-262
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• 2014

국내 원자력발전소의 주기길이는 전력회사의 전력수급계획에 따라 결정된다. 주기길이는 노심에 장전할 신연료 다발수와 핵연료 농축도를 조정하여 결정할 수 있다. 전력회사에서는 특정 주기길이를 만족시키기 위한 방법으로 신연료 다발수를 정한 후 핵연료 농축도를 결정하는 방법을 적용하고 있다. 그러나 이 방법의 경우 같은 주기길이를 갖는 다른 신연료 다발수와 핵연료 농축도의 조합들 보다 핵연료 주기비 측면에서 가장 경제적인지 판단할 수가 없다. 따라서 본 분석에서는 상용 노심설계 코드인 CASMO/MASTER 코드를 사용하여 OPR1000(Optimized Power Reactor 1000) 발전소를 대상으로 신연료 다발수와 핵연료 농축도 조합에 대한 노심 연소계산을 수행하여 동일한 주기길이를 갖는 최적의 신연료 다발수와 핵연료 농축도 조합은 무엇인지 분석하였다. 천이노심계산에서 발생할 수 있는 불확실도를 최소화하기 위해 노심 특성인자들이 변하지 않는 평형노심(equilibrium cycle)까지 계산을 수행하여 이때의 계산결과를 핵연료 주기비 계산에 사용하였다. 또한 평준화 핵연료 주기비(levelized fuel cycle cost) 계산에 있어 중요한 인자인 할인율(discount rate)에 대해서 국내뿐만 아니라 다른 나라의 실정에도 적용 가능하도록 민감도 분석을 수행하였다. 평준화 핵연료 주기비(levelized fuel cycle cost) 평가 결과 할인율(discount rate)이 낮은 경우 신연료 다발수는 줄이고 대신 핵연료 농축도를 높이는 조합을 통해 특정 주기길이를 만족시키는 방법이 경제적인 것으로 나타났다. 반면 할인율(discount rate)이 높은 경우는 핵연료 농축도는 낮추고 신연료 다발수를 늘리는 조합을 통해 특정 주기길이를 만족시키는 방법이 경제적인 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제7권4호
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• pp.295-310
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• 1975

고리원자로의 핵연로비 추정을 위한 가격 모델을 수립하고 이를 기초로 MITCOST-II 전자계산 code를 써서 고리 발전소의 전수명에 걸친 핵연료주기비를 계산하였다. 사용후 연료를 재처리 하지 않는다는 간단한 핵주기를 가정하였는데 평균 단위 핵연료비는 7.332 mills/Kwhe으로 추정되었으며 이중 우라늄 원광비와 농축비가 85% 이상을 차지하고 있음을 알아내었다. 또한 원광가격과 농축가격의 변동 및 발전소 가동율의 변화에 따른 영향을 계산했으며 그 결과 핵연료비가 원광가격 변동에 매우 민감하게 변화한다는 사실도 알아내었다. 따라서 경제적으로 전력을 생산하기 위해서는 적기에 염가로 우라늄을 확보할 수 있도록 노력을 기울여 야 한다고 제안하였다.

• 전기학회논문지
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• 제67권2호
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• pp.179-185
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• 2018

A considerable cost gap between three major power generation technologies, namely nuclear, coal, and combined cycle gas turbine (CCGT), has been a well-established fact in the Korean electricity market. Alternatively, this paper analyzes the levelized costs of electricity (LCOE) of the three technologies reflecting overall social costs of electricity generation including accident risk, $CO_2$ emission, and air pollution damage. The paper unveils to what extent current discriminative subsidies on fuels regarding the social costs, mostly through tax exemptions, affect economic competitiveness of the technologies. In particular, it finds relative positions of coal and CCGT could be altered depending on appreciation level of the social costs. It has limits in analyzing fixed costs of the technologies, however, due to limited data availability of nuclear power, and suggests further studies on the issue.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1244-1249
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• 2023

Recently, the Kingdom of Saudi Arabia (KSA) announced the development of first-of-a-kind(FOAK) and most advanced futuristic vertical city and named as 'The LINE'. The project will have zero carbon dioxide emissions and will be powered by clean energy sources. Therefore, a study was designed to understand which clean energy sources might be a better choice. Because of its nearly carbon-free footprint, nuclear energy may be a good choice. Nowadays, the development of very small modular reactors (vSMRs) is gaining attention due to many salient features such as cost efficiency and zero carbon emissions. These reactors are one step down to actual small modular reactors (SMRs) in terms of power and size. SMRs typically have a power range of 20 MWe to 300 MWe, while vSMRs have a power range of 1-20 MWe. Therefore, a study was conducted to discuss different vSMRs in terms of design, technology types, safety features, capabilities, potential, and economics. After conducting the comparative test and analysis, the fuel cycle modeling of optimal and suitable reactor was calculated. Furthermore, the levelized unit cost of electricity for each reactor was compared to determine the most suitable vSMR, which is then compared other generation SMRs to evaluate the cost variations per MWe in terms of size and operation. The main objective of the research was to identify the most cost effective and simple vSMR that can be easily installed and deployed.

• 신재생에너지
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• 제19권4호
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• pp.61-71
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• 2023

The necessity of energy utilization using livestock manure has been proposed with the decrease in domestic agricultural land. Livestock manure solid fuel has been investigated as a promising energy resource owing to its convenient storage and use in agricultural and livestock fields. Additional electricity production is possible through the integration of a biomass combustion boiler with the organic Rankine cycle (ORC). In this study, a mathematical system model of the cattle manure solid fuel boiler integrated with the ORC was developed to analyze the components' performance under variable operating conditions. A sensitivity analysis was conducted to confirm the electrical efficiency of the ORC turbine and the applicability of this system. The minimum required waste heat recovery rate was derived considering the system marginal price and levelized cost of electricity of the ORC. The simulation results showed that, in Korea, more than 77.98% of waste heat recovery and utilization in ORC turbines is required to achieve economic feasibility through ORC application.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.357-364
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• 2018

미세조류 및 거대조류 등 3세대 바이오매스로부터 바이오가스를 생산하는 연구는 다양한 규모의 실험을 통해 수행된 바 있다. 이 논문에서는 3세대 바이오매스 중 거대조류, 즉 해조류 바이오매스로부터 유래된 바이오가스를 이용하는 복합 열병합 발전의 상용화 가능성을 살펴보았다. 이를 위해 고체산화물 연료전지와 가스터빈, 그리고 유기랭킨사이클로 이루어진 산업 스케일의 통합 열병합발전을 상용 공정모사기를 이용하여 설계, 모사하였고, 계산된 열 및 물질수지를 통해 장치의 가격을 추정하고 경제성을 분석하였다. 모사 결과 설계된 열병합발전 공정은 시간당 62.5톤의 건조 갈조류 원료로부터 생산된 36톤의 바이오가스를 이용하여 68.4 MW의 전력을 생산한다. 이 결과를 토대로 다양한 시나리오에 대해 경제적으로 평가하고 균둥화 발전비용(levelized electricity cost, LEC)을 계산하였는데, SOFC의 수명이 5년, 스택 가격이 $$225kW^{-1}$일 때 LEC는 12.26 ¢ $kWh^{-1}$로 기존의 고정 발전과 동등한 수준으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제23권1호
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• pp.20-29
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• 1991

본 연구에서는 2030년까지의 전력수요, 전력생산중 원자력발전의 비중, 기존 원전표준화 계획, 국내제작 능력을 반영하여 개량형 경수로와 중수로 (CANDU)에 대한 참조 시나리오를 도출하고 각 참조 시나리오와 핵연료주기 전략별 핵연류주기 비용, 원자력 발전 단가, 우라늄 소요량, 인력 소요량을 계산하였다. 참조 시나리오들에 대한 분석을 한 결과 우라늄 자원활용, 원전안전성, 인력활용 측면이 노형 전략수립의 주요 인자로 작용하며 발전단가는 전략별로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제8권2호
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• pp.101-116
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• 1976

고리 1호기 및 2호기 원자로의 발전단가에 대한 해석을 시도했다. 해석의 편의상 발전단가를 우선 건설, 운전 및 관리, 운전자금 및 핵연로 등에 관련된 비용성분으로 나누고, 이 중 첫 세성분에 대한 cost는 POWERCO-50 계산코오드를, 그리고 핵연료 비는 MITCOST-II를 써서 계산했다. 중요한 계산결과로서는 다른 세가지 핵연료 주기에 대한 고리 2획의 핵연료 주기비, 고리 1호 및 2호기의 발전단가 및 발전단가계산에 사용된 코스트 자료의 변화에 따른 발전단가의 민감도 등이다. 제래식 화력발전단가와 비교함으로써 원자력발전이 보다 경제적으로 유리하다는 사실을 알아내었지만 고리 2 호기의 건설비가 다른 PWR 발전에 비해 다소 고가임을 지적했다. 때문에 원자력발전을 유리하게 하기 위해서는 장차 도입될 원자력발전로의 경우 고리 2호기와 같은 turnkey 계약이 지양되어야 함을 지적했다. 또한 발전단가가 발전소 가동율의 변화에 따라 민감하게 변동한다는 사실로부터 발전소를 최대한 가동시킬 수 있도록 노력이 경주되어야 한다고 결론을 내렸다.

• 산업공학
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• 제10권1호
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• pp.237-248
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• 1997

The purpose of this study is to make an economic analysis of power plant utilities by examining electricity generating costs with environmental consideration. Economic growth has caused pollutant emission, and subsequent environmental pollution has been identified as a very real limit to sustainable development. Considering the enormous role of electricity in the national economy, it is thus very important to study the effect of environmental regulations on the electricity sector. Because power utilities need large investments during construction, operation and maintenance, and also require much construction lead time. Economic analysis is the very important process in the electric system expansion planning. In this study, the levelized generation cost method is used in comparing economic analysis of power plant utilities. Among the pollutants discharged of the electricity sector, this study principally deals with the control activities related only to $CO_2$, and $NO_2$, since the control cost of $SO_2$, and TSP (Total Suspended Particulates) is already included in the construction cost of utilities. The cost of electricity generation in a coal-fired power plant is compared with one in an LNG combined cycle power plant. Moreover this study surveys the sensitivity of fuel price, interest rate and carbon tax. In each case, this sensitivity can help to decide which utility is economically justified in the circumstance of environmental regulations.

• Advances in Energy Research
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• 제4권2호
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• pp.121-146
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• 2016

This study is concerned with the analysis of two renewable technologies for electric energy production: wind energy and photovoltaic energy. The two technologies were assessed and compared by economic point of view, by using selected indicators characterized by a clear calculation approach, requirement of information easy to be collected, clear, but even complete, interpretation of results. The used economic indicators are Levelized Cost of Energy, $CO_2$ abatement cost and fossil fuel saving specific cost; these last two specifically aimed at evaluating the different capabilities that renewable technologies have to cut down direct $CO_2$ emissions and to avoid fossil fuel extraction. The two technologies were compared also from the environmental point of view by applying Life Cycle Assessment approach and using the environmental impact categories from the Eco-indicator'95 method. The economic analysis was developed by taking into account different energy system sizes and different geographic areas in order to compare different European conditions (Italy, Germany and Denmark) in term of renewable resource availability and market trend. The environmental analysis was developed comparing two particular types of PV and wind plants, respectively residential and micro-wind turbine, located in Italy. According to the three calculated economic indicators, the wind energy emerged as more favorable than PV energy. From the environmental point of view, both the technologies are able to provide savings for almost all the considered environmental impact categories. The proposed approach, based on the use of economic and environmental indicators may be useful in supporting the policies and the decision making procedures concerned with the promotion and use of renewables, in reference to the specific geographic, economic and temporal conditions.