• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2009.06a
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• pp.514-519
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• 2009

The purpose of this study is to show the method of applying snow thermal storage system through the analysis of the cases in Japan. The results were as follows. (1) The systems in Japan were installed at the location whose annual mean air temperature was $14.6^{\circ}C$ or below and annual snowfall was 59 cm or above. (2) By analyzing the characteristics of the systems, meltwater circulation system with a backup chiller was confirmed to be most suitable for Korea. (3) For the first time in Korea, the system with the snow storage of 500 ton was designed at Muju after analyzing regional climate characteristics.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.33 no.5
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• pp.470-498
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• 2022

Recently, the world has been considering hydrogen energy as the primary energy transition means to achieve carbon neutrality by 2050. In order to achieve the goal of reducing greenhouse gas emissions, Korea is also promoting a clean hydrogen economy. However, it is necessary to introduce various clean hydrogen from overseas so that the projected demand can not meet the domestically produced. For this study, we conducted the policy comparison approach between countries other than the generally considered technical and economic approaches. The finding proposes the direction of bilateral cooperation for a strategy of securing overseas clean hydrogen from a geopolitical perspective. Germany was a target country for the policy comparison since it has a high proportion of manufacturing, like Korea, and is taking the lead in the renewable-based energy transition policy. According to the survey and analysis of the policy establishment status and new projects of the two countries, Germany is promoting bilateral international cooperation in the hydrogen area with about 33 countries based on 7 types of activities. In comparison, Korea is involved in bilateral cooperation with about 12 countries on relatively few activities. Among the types of bilateral cooperation, R&D cooperation with advanced countries for hydrogen technology was a common activity type. Germany preemptively promotes cooperation for demonstration and commercialization, considering geopolitical means and strengthening manpower training and assistance on policy and regulation to preoccupy the market for the future. Therefore, it is necessary to consider establishing a network of an entire life cycle of supply and demand network that links the future market with securing clean hydrogen considering the geopolitical distribution. To this end, Korea also needs to expand bilateral cooperation countries by activity type, and it seems necessary to seek various geopolitical-based bilateral cooperation and support measures for developing countries to diversify the supply sources of hydrogen.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.153-153
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• 2011

신 재생에너지 정책이 발전차액지원제도(Feed In Tariff; FIT)에서 신 재생에너지 의무할당제(Renewable Portfolio Standard; RPS)로 변화하면서 원별 경쟁이 가속화되고 있다. 태양광 산업 역시 이러한 환경 변화에 대처해야 하며, 그를 위한 정책 구성이 필요하다. 이에 태양광 산업 정책은 크게 두 부분으로 구분하여 진행해야 한다. 첫째, 폴리실리콘(Poly silicon)을 활용하는 다결정실리콘 태양광에너지에 초점을 맞춘 정책이며, 둘째, 미래에 상용화될 차세대 태양광 에너지에 대한 대비를 위한 연구 개발(R&D) 정책이다. 먼저 다결정실리콘 태양광에너지에 초점에서의 산업 정책은 산업육성정책과 수출정책, 인프라 구성 등으로 나눌 수 있다. 현재 과도한 국가부채로 인한 세계경제 악화로 태양광에너지 업체들의 경제성이 악화하고 있다. 더욱 빨리 그리드 패리티(Grid Parity)를 달성하기 위해 수직통합 등의 필요성이 대두하고 있다. 이에 본 연구는 그리드 패리티 달성시기를 위해 태양광 산업 내 세대 변화를 하는 경우와 하지 않는 경우를 비교하기 위해 고려할 요소를 분석하였다. 현재 신 재생에너지 가운데 태양광에너지는 타에너지원 대비 가격경쟁력을 갖추지 못한 상황이다. 그러나 수출을 고려했을 때의 향후 한국의 차세대 성장동력으로의 발전가능성이 존재한다. 따라서 가격경쟁력이 가장 중요한 영향을 미칠 신 재생에너지 의무할당제 정책 하에서 태양광에너지가 전혀 채택되지 않는 상황을 막기 위한 정책이 필요하다. 그를 위해 필요한 정책적 요소들을 알아보았다. 마지막으로 인프라 구성을 위해 태양광 산업의 가치사슬(Value Chain) 상에서의 기업 분포와 경쟁력에 대한 조사를 시행하였다. 이는 태양광 산업 내의 경쟁력을 갖춘 부문과 그렇지 못한 부문을 구별하기 위함이다. 미래에 상용화될 차세대 태양광 에너지를 준비하는 과정에서는 연구개발 관련 정책이 가장 중요하게 다뤄야 할 부분이며, 그를 위해 정부 차원에서 지원하고자 하는 기술로드맵 등에 대해서 정리하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.91-91
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• 2009

태양전지의 전극소성 시 알루미늄 후면 전극이 실리콘으로 확산되어 후면전계(Back Surface Field)를 형성한다. 후면 패시베이션층은 후면반사율을 높여 내부광흡수경로를 늘리고 후면재결합속도를 감소시킨다. 본 논문은 후면 패시베이션층이 알루미늄 후면전계 형성에 미치는 영향 및 온도에 따른 변화를 관찰하였다. 절삭손상(Saw damage)이 제거된 실리콘 기판의 후면에 패시베이션층이 없는 것과 후면 패시베이션층으로 사용되는 실리콘 산화막을 형성시킨 시편을 제작하였다. 알루미늄 후면전극을 스크린 인쇄 후 소성온도를 달리하여 실리콘과 알루미늄과의 반응을 비교하였다. 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 시편의 단면사진으로부터 소성온도에 따른 실리콘과 알루미늄간의 반응 여부를 관찰하였고, 열분석을 통해 반응 온도를 조사하였다. 패시베이션층이 없는 경우에는 약 $600^{\circ}C$부터 실리콘과 알루미늄간의 반응이 시작되었고, 패시베이션층이 있는 경우에는 약 $700^{\circ}C$부터 반응이 시작되는 결과를 얻었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.93-93
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• 2009

실리콘 태양전지의 효율 향상을 위한 노력의 일환으로 결정질 실리콘 웨이퍼 표면passivation 물질 중 Atomic Layer Deposition (ALD)을 이용하여 증착한 $Al_2O_3$ 박막에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 $Al_2O_3$ 박막의 증착 전 실리콘 웨이퍼의 산화막 두께에 따른 passivation 효과에 대해서 연구하였다. 실리콘 산화막은 $HNO_3$ 용액을 사용하여 화학적으로 생성시켰으며 $HNO_3$ 용액과의 반응 시간을 조절하여 실리콘 산화막의 두께를 조절하였다. 실리콘 산화막 생성 후 ALD로 $Al_2O_3$ 박막을 증착하였으며 증착 후 $N_2$ 분위기에서 annealing 하였다. Annealing 후 passivation 효과는 Quasi-Steady-State Photo Conductance를 사용하여 minority carrier의 lifetime을 측정하였다. Capacitance-Voltage measurement, Transmission Electron Microscopy, Ellipsometry를 사용하여 실리콘 산화막의 두께에 따른 $Al_2O_3$ 박막의 passivation 효과를 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.94-94
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• 2009

최근 실리콘 태양전지는 점점 얇아 지는 추세에 있다. 실리콘 태양전지에 있어 실리콘의 두께를 감소시키는 것은 실리콘 소모량을 줄이는데 있어 필수적인 조건이 되었다. 이에 따라 실리콘 표면의 passivation도 더욱 중요하게 여겨지고 있다. 실리콘 태양전지의 passivation막의 한 종류인 $Al_2O_3$는 다른 산화막 물질들과는 달리 negative fixed charge를 가지고 있고 charge의 양이 다른 산화막의 density보다 높아 p-type 실리콘의 경우 후면 passivation막으로 이용이 고려되고 있다. 본 연구에서는 atomic layer deposition으로 $Al_2O_3$막을 실리콘 위에 증착하여 열처리에 따른 그 특성을 비교하고 태양전지를 제작하였다. $Al_2O_3$막을 rapid thermal annealing을 통해 서로 다른 분위기에서 열처리 한 결과를 capacitance-voltage를 통해 측정하여 비교, 분석하였고 ellipsomety 분석을 통해 광학적 특성을 비교하였다. 또한 열처리 온도의 변화에 따른 $Al_2O_3$내에 charge에 변화가 있다는 것을 관찰하였다. 이러한 charge의 변화가 태양전지의 passivation에 영향을 주는지 관찰하기 위해 Quasi-steady state photoconductace를 통해 lifetime의 변화를 관찰 하였다. 이러한 실험결과로부터 열처리 분위기와 온도를 최적화 하여 태양전지 passivation 특성을 증가시킬 수 있었다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.33 no.6
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• pp.845-855
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• 2022

In response to climate change, the world is continuing efforts to reduce fossil fuels, expand renewable energy, and improve energy efficiency with the goal of achieving carbon neutrality. In particular, R&D is being made on the value chain covering the entire cycle of hydrogen production, storage, transportation, and utilization in order to shift the energy supply system to focus on hydrogen energy. Hydrogen-based energy sources can produce heat and electricity at the same time, so it is possible to utilize heat energy, which can increase overall efficiency. In this study, calculation of the optimal scale for hydrogen-based cogeneration and the composition of heat sources were reviewed. It refers to a method of the optimal heat source size according to the external heat supply and heat storage to be considered. The results of this study can be used as basic data for establishing a hydrogen-based energy supply model in the future.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.613-616
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• 2008

Assessment of geothermal resources like other earth resources is a starting point for decision makers or stakeholders to set up basic plan on its development and R&D policies. In this context, there have been various works on world geothermal assessment, to report different estimates from each other. In this paper, we first introduce the definition of geothermal potential mainly adopted from the article by Muffler and Cataldi (1978) and then summarize the estimates made so far referring the work by Bertani (2003). An updated estimates by Stefansson (2005) are also reviewed in terms of identified resources separately for high-temperature resources for power generation and low-temperature ones for direct-use. Recent estimate of US geothermal resources by MIT (2006) using a volumetric method with extensively accumulated data base is discussed. Finally, we introduce the first geothermal assessment in Korea recently made and discuss its importance.

• Structural Engineering and Mechanics
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• v.29 no.4
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• pp.355-380
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• 2008

In this study, the new three-dimensional finite element analysis model of guideway structures considering ultra high-speed magnetic levitation train-bridge interaction, in which the various improved finite elements are used to model structural members, is proposed. The box-type bridge deck of guideway structures is modeled by Nonconforming Flat Shell finite elements with six DOF (degrees of freedom). The sidewalls on a bridge deck are idealized by using beam finite elements and spring connecting elements. The vehicle model devised for an ultra high-speed Maglev train is employed, which is composed of rigid bodies with concentrated mass. The characteristics of levitation and guidance force, which exist between the super-conducting magnet and guideway, are modeled with the equivalent spring model. By Lagrange's equations of motion, the equations of motion of Maglev train are formulated. Finally, by deriving the equations of the force acting on the guideway considering Maglev train-bridge interaction, the complete system matrices of Maglev train-guideway structure system are composed.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2009.06a
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• pp.1497-1502
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• 2009

The present study has been conducted economic analysis of heat storage type ground source heat pump system(HSGSHP) and normal ground source heat pump (GSHP) and central boiler system with individual air conditioning facility which are installed at the same building in the shared an apartment house. Cost items, such as initial construction cost, annual energy cost and maintenance cost of each system are considered to analyze life cycle cost (LCC) and simple payback period (SPP) with initial cost different are compared. The initial cost is a rule to the Government basic unit cost of production. LCC applied present value method is used to assess economical profit of both of them. Variables used to LCC analysis are prices escalation rate and interest rate mean values of during latest 10 years. The LCC result shows that HSGSHP (1,351,000,000won) is more profitable than central boiler system with individual air conditioning facility by 86.7% initial cost. And SPP appeared 8.0 year overcome the different initial cost by different annual energy cost.