• 한국산림과학회지
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• 제103권3호
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• pp.431-438
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• 2014

본 연구는 탄소흡수원이며 재생가능한 자원인 산림 바이오매스 자원량 및 에너지로서의 잠재량을 산정하고, 이를 지도화 및 프로그램화 하고자 하였다. 2010년말 기준 우리나라 전체 산림의 총 바이오매스 자원은 804백만톤이며, 이 중 임상별로는 침엽수 265백만톤, 활엽수 282백만톤, 혼효림 257백만톤이 점유하고 있었고, 지역별로는 산림축적량에 비례하여 강원도가 가장 많은 바이오매스 양을, 다음이 경상북도, 경상남도 순이었다. 우리나라 산림에서 매년 상업적으로 벌채하여 제재목 등으로 이용되고 남은 목질부 바이오매스는 707천톤/년 정도가 되며, 숲가꾸기를 하여 원목으로 이용되는 양을 제외한 바이오매스 양은 592천톤/년으로 나타났다. 따라서 우리나라에서 연간 시장으로 공급 가능한 산림 바이오매스 자원은 약 1,300천톤/년 정도가 될 것으로 추정된다. 이를 석유환산량으로 전환하면 약 585천 toe/년이 된다. 본 연구에서 분석한 결과를 토대로 바이오매스 자원 지도 프로그램을 만들었다. 프로그램 개발하기 위해 사용된 시스템은 Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access ArcGIS, Microsoft Visual Basic 6.0 이었으며, 공간정보를 활용할 수 있도록 ESRI MapObjects2.1 개발 도구를 이용하였다. 바이오매스 자원 지도(BiomassMap V2.0) 프로그램은 축적, 바이오매스 총 저장량, 시업지 연간 바이오매스 생장량, 상업적 벌채에 의한 바이오매스 생산량, 숲가꾸기에 의한 바이오매스 생산량 등을 지도로 나타내고, 이들 정보를 관리할 수 있는 프로그램이다. 바이오매스 자원 지도는 시도별, 임상별도로 확인할 수 있으며 이용자의 사용 목적에 따라 작성될 수 있다는 장점이 있다. 따라서 향후 본 바이오매스 지도는 산림이용 관리자들에게 유익한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.243-254
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• 2019

본 연구에서는 전국을 대상으로 태양광에너지와 관련된 기상 및 지형 대리변수를 고려하여 태양광발전 시설에 대한 취약지역을 분석하였으며, GIS를 이용하여 공간분석을 통해 태양광발전 시설의 적정입지에 대한 평가용 지도를 개발하였다. 본 연구에서 최종적으로 개발된 태양광발전 시설에 대한 취약지도에서는 '취약단계 5(매우 취약)' 지역과 '취약단계 1(매우좋음)' 지역은 나타나지 않았다. '취약단계 4(취약)' 지역은 전라남도가 가장 크게 나타났으며, '취약단계3(보통)' 지역은 광주광역시, 전라북도, 충청북도 및 강원도 등 다수의 행정구역에서 높은 것으로 나타났다. '취약단계 2(좋음)' 지역은 대구광역시, 울산광역시 및 인천광역시 등이 높은 것으로 나타났다. 현재 운영되고 있는 태양광발전소 30곳을 비교 검토한 결과, 대부분 취약단계 2 및 3단계 지역에 위치하며, 상대적으로 태양광에너지가 적합한 지역에 위치함을 나타냈다. 하지만 본 연구의 한계점인 태양광발전소의 제한적인 자료량으로 인해 본 연구결과의 정확성을 명확하게 평가하기는 어렵다. 그럼에도 불구하고 본 연구에서는 GIS 공간분석 기법을 이용하여 다양한 기상 및 지형요소들을 고려하여 전국을 대상으로 태양광발전시설에 대한 취약지도 평가를 시도하였으며, 국내 전 지역에 대한 자료를 제시함으로써 태양광발전과 관련된 부분에 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제28권1호
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• pp.147-176
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• 2019

본 연구에서는 국내의 균등화 발전비용에 대한 연구결과를 기초로 하여 전원 구성에 있어서 원자력의 비중이나 이용률이 발전의 사회적 비용에 어느 정도 영향을 주는지를 시뮬레이션을 통해 도출한다. 원전이 상대적으로 증가되도록 설계되었던 제7차 전력수급기본계획과 원전의 비중을 축소하고 신재생에너지 발전의 비중을 증가시킨 제8차 전력수급기본계획을 비교하여 전원 믹스에 따른 발전의 사회적 비용, 발전단가, 전기요금의 변화 정도를 추정한다. 8차 수급계획의 환경급전 관련 변수를 고려하고, 국내 두 기관의 균등화 발전비용 연구결과를 이용한 시뮬레이션 결과, 사회적 비용은 향후 10년 내에 22%까지 증가할 수 있고, 직접적인 전력생산비용에 기초하고 있는 발전단가 역시 22% 증가하고, 전기요금은 최대 18%까지 증가할 수 있음을 도출하였다. 따라서 제8차 전력수급기본계획에 따른 전원믹스는 발전에 따른 외부 비용까지 고려한 사회적 비용차원에서 검토할 경우 7차 수급계획의 전원믹스와 비교할 때 사회적 비용을 증가시킨다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권8호
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• pp.339-346
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• 2022

최근 화석연료의 무분별한 사용으로 인한 자원고갈 문제 및 기후변화 문제 등이 심각해짐에 따라 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 신재생에너지 중 태양광 에너지는 다른 신재생에너지원에 비해 고갈될 염려가 적고, 공간적인 제약이 크지 않아 전국적으로 수요가 증가하고 있다. 태양광 발전 시스템에서 생산된 전력을 효율적으로 사용하기 위해서는 보다 정확한 태양광 발전량 예측 모델이 필요하다. 이를 위하여 다양한 기계학습 및 심층학습 기반의 태양광 발전량 예측 모델이 제안되었지만, 심층학습 기반의 예측 모델은 모델 내부에서 일어나는 의사결정 과정을 해석하기가 어렵다는 단점을 보유하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 설명 가능한 인공지능 기술이 많은 주목을 받고 있다. 설명 가능한 인공지능 기술을 통하여 예측 모델의 결과 도출 과정을 해석할 수 있다면 모델의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 해석된 도출 결과를 바탕으로 모델을 개선하여 성능 향상을 기대할 수도 있다. 이에 본 논문에서는 BiLSTM(Bidirectional Long Short-Term Memory)을 사용하여 모델을 구성하고, 모델에서 어떻게 예측값이 도출되었는지를 SHAP(SHapley Additive exPlanations)을 통하여 설명하는 설명 가능한 태양광 발전량 예측 기법을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.265-278
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• 2022

육·해상 풍력 프로젝트 성공여부는 사업의 경제성 확보에 중점을 두고 있으며, 이는 양질의 풍력자원 확보와 풍력단지 최적배치에 의해 좌우된다. 풍력단지를 배치하는 과정에서 주풍향을 고려한 풍력터빈들의 최적배치 방법이 중요하며, 이는 풍상측에 위치한 구조물을 통과하는 유체가 발생시키는 후류영향을 최소화시키는 것과 연관이 있다. 후류효과 예측성의 정확도는 이를 적절히 모의할 수 있는 후류모델과 모델링 기법에 의해 결정되어지며, 특히 산악 및 다도해지역과 같은 복잡지형에서는 고해상도 기반의 정확한 후류예측이 필수적으로 요구된다. 이에 본 논문에서는 상용 CFD 모델인 WindSim을 활용하여 국내 산악 복잡지형에 위치한 육상풍력단지 예정지의 후류모델별 민감도 분석을 통해 후류확산 형태를 분석하고 향후 복잡지형 풍력발전 프로젝트의 기초연구 자료로 활용하고자 한다.

• 한국조경학회지
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• 제52권3호
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• pp.103-113
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• 2024

본 연구는 전남 해남에 개발 중인 신도시 '솔라시도'에 위치한 '솔라시도 태양광 발전단지' 내 '태양의 정원' 설계 프로젝트를 바탕으로 한다. 통합적이고 지속 가능한 에너지스케이프를 창출하는 것을 목적으로 세 가지 측면의 설계 원칙을 바탕으로 한 설계 프레임워크를 구축하였고 이에 따른 공간 프로그램을 도출하여 설계에 반영하였다. 첫번째는 경제적 측면으로, 자연과 기술이 어우러진 다기능적 공간을 창출하여 장기적인 지속가능성과 추가적인 경제적 가치를 추구하였다. 두 번째는 자연적 측면으로, 생태계 보존과 개선을 위한 식재환경 조성과 지역 특화 수종의 도입, 생태계 서비스의 유지 및 지속 가능한 자원 사용을 강조하였다. 세 번째는 경관적 측면으로, 자연과 기술의 미적 조화를 통해 탄소중립 정원도시 솔라시도를 상징하는 랜드마크로서의 기능과 더불어 방문자들에게 감각적이고 교육적인 경험을 제공하였다. 솔라시도 태양광 발전단지는 '태양의 정원' 조성을 통해 단순한 에너지 생산 시설을 넘어 경제적, 환경적, 경관적 가치가 통합된 지속 가능한 에너지스케이프로 자리잡았다. 이는 조경학 분야에서 에너지 전환과 환경 보전이라는 시대적 요구에 대응하는 새로운 접근법을 모색하는 데 기준을 제시하며, 향후 관련 연구와 실천에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.161-166
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• 2007

태양광발전이란 태양에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 것이다. 지난 5년 동안 태양광발전은 세계적으로 높은 성장률을 보여 왔다. 특히 2006년에는 30%, 이상의 성장을 가져왔으며 앞으로 20년 동안 평균 생산 성장률은 매년 27%-34%가 될 것으로 예상하고 있다. 현재까지는 태양광발전을 이용해 생산된 전력의 가격은 기존 전력발전의 가격보다 높지만 태양광 기술의 발전과 효율의 향상으로 점점 그 가격이 떨어지고 있다. 뿐만 아니라 태양전지용의 실리콘 기판의 대량생산은 점점 더 태양전지의 가격 저하를 가져오고 있다. 태양전지의 변화효율의 한계는 30%이다. 현재에는 결정질 실리콘 태양전지가 주를 이루고 있지만 미래에는 박막 실리콘 태양전지가 주도를 이룰 것이다. 2030년에는 박막 태양전지가 90%이상을 이루고 결정질 태양전지는 10% 이하로 떨어질 것을 예상하고 있다. 성균관대학교에서는 결정질 실리콘 태양전지의 저가화와 고효율화를 주 연구로 수행하고 있다. 현재 성균관대학교에서는 스크린 프린트를 이용해서 16% 이상의 다결정 실리콘 태양전지와 17% 이상의 단결정 실리콘 태양전지를 성공적으로 제작하였다. 제 1세대에서 다음 세대의 태양전지 발전의 과정은 새로운 접근법으로 확대되지만 여전히 실리콘이 지금까지 주된 재료로 쓰이고 있다. 2010년까지 이러한 기술들에 대한 격차는 여전히 있지만 태양광발전을 통한 전력생산의 가격은 60 cent/watt 정도로 예상하고 있다. 태양광발전은 청정에너지로서 재생불가능 하고 고갈되어가고 환경오염을 일으키는 다른 에너지와 비교하여 점점 대체에너지로서의 자리를 확립해 가고 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권5호
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• pp.629-636
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• 1996

득량만의 양식업에 대한 EMERGY분석결과 연안해역에 대한 영속성 에너지원의 EMERGY 유입은 $54.60\times10^{18}sej/yr$, 비영속성 에너지원인 화석연료의 유입은 $1.50\times10^{18}sej/yr$ 그리고 재화와 용역에 의한 유입은 $13.55\times10^{18}sej/yr$이고, 자연환경으로부터의 유입이 전체 에너지원의 $78\%$를 차지하고 있어 환경자원에 대한 의존도가 높은 1차 산업의 구조적 특징을 나타내고 있다. Net EMERGY yield ratio는 4.63으로 자원으로서의 가치가 높음을 나타내고, EMERGY investment ratio는 0.28로 주 경제로부터 유입된 에너지의 약 3.6 배에 해당하는 에너지를 자연환경으로부터 얻고 있음을 알 수 있다. 1994년 득량만의 환경용량은 영속성 에너지원에 근거하여 유입된 EMERGY량이 모두 현재의 EMERGY 생산비대로 생산이 된다면 득량만 전체에서는 어류; 1,140ton/yr, 갑각류; 110ton/yr, 패류; 1,553ton/yr, 해조류; 9,074ton/yr이며 1994년 생산량은 환경용량의 $80\%,\;92\%,\;80\%,\;84\%$를 생산하고 있음을 알 수 있었다. 그리고, 면적이 6,617ha(전체면적의 $17.67\%$)인 양식장만을 고려하여 유입된 EMERGY가 전부 패류의 생산에 이용된다면 패류양식장의 생산용량은 1,195ton/yr로 산출되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제21권1호
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• pp.97-103
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• 2012

Suspended wood waste was being inflow into the dam and the problem of waste disposal has been occurred. In this study, ethanol production using woody floater wastes was performed to estimate value in use for raw material of renewable energy. To achieve the goal, experiments of acid hydrolysis and ethanol fermentation using dam woody floater as raw materials for bioethanol was carried out. In the results of field survey in the chungju dam, kind of woody floater was mainly Japanese larch (Larix leptolepis) and hybrid poplar (Populus tomentiglandulosa). The results of sugar extraction showed that sugar content was higher in Larix leptolepis than Populus tomentiglandulosa. Extracted sugar from wood waste was effective consumed by yeast(P. Stipitis and S cerevisiae). In the experiment consumption of sugar including glucose, galactose and xylose, the consumption rate of S. cerevisiae is faster than that of P. stipitis. and efficiency for ethanol production is higer in S. cerevisiae than P. stipitis. Also it can be confirmed that resource as ethanol production using wood waste was available.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.479-482
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• 2008

Since late of 2000, KIER has developed a novel pyrolysis process for production of fuel oils from polymer wastes. It could have been possible due to large-scale funding of the Resource Recycling R&D Center. The target was to develop an uncatalyzed, continuous and automatic process producing oils that can be used as a fuel for small-scale industrial boilers. The process development has proceeded in three stages bench-scale unit, pilot plant and demonstration plant. As a result, the demonstration plant having capacity of 3,000 tons/year has been constructed and is currently under test operation for optimization of operation conditions. The process consisted of four parts ; feeding system, cracking reactor, refining system and others. Raw materials were pretreated via shredding and classifying to remove minerals, water, etc. There were 3 kind of products, oils(80%), gas(15%), carbonic residue(5%). The main products i.e. oils were gasoline and diesel. The calorific value of gas has been found to be about 18,000kcal/$m^3$ which is similar to petroleum gas and shows that it could be used as a process fuel. Key technologies adopted in the process are 1) Recirculation of feed for rapid melting and enhancement of fluidity for automatic control of system, 2) Tubular reactor specially-designed for heavy heat flux and prevention of coking, 3)Recirculation of heavy fraction for prevention of wax formation, and 4) continuous removal & re-reaction of sludge for high yield of main product (oil) and minimization of residue. The advantages of the process are full automation, continuous operation, no requirement of catalyst, minimization of coking and sludge problems, maximizing the product(fuel oil) yield and purity, low initial investment and operation costs and environment- friendly process. In this presentation, background of pyrolysis technology development, the details of KIER pyrolysis process flow, key technologies and the performances of the process will be discussed in detail.