• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.757-762
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• 2014

태양 열 전기 복합생산 시스템은 태양광을 이용한 전력생산과 더불어 열에너지를 동시에 생산하는 시스템이다. 본 연구에서는 태양 공기 열 전기 복합생산 단위모듈 실험 장치를 구현하여 실험하고 데이터 분석을 통한 표면온도에 대한 발전 효율증가와 열에너지 생산량을 제시한다. 실험은 기존의 태양광 방식과 공기열 복합생산 방식을 반복 수행하였다. 이 두 실험 데이터를 비교분석을 통하여 기존의 방식 대비 공기열 복합 생산 방식의 단위 표면온도에 대한 발전효율상승을 정량적으로 제시한다. 본 실험에서 공기열 태양 열 전기 복합 생산방식은 기존 태양광 대비 표면온도는 $13.52^{\circ}C$ 낮아졌고, 발전효율이 5.09% 상승하였다. 또한 공기열원 순환 시스템의 출입구 온도차이 $1^{\circ}C$당 $15.69W_t$의 열에너지를 생산한다. 따라서 본 논문에서는 실험적 데이터의 비교분석을 통한 결과로 공기열원 태양 열 전기 복합생산 시스템의 $0.34%/^{\circ}C$의 단위 표면온도당 발전 효율상승 수치를 제시한다.

• 환경정책연구
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• 제7권4호
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• pp.1-34
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• 2008

신재생에너지전력의 중심적인 보급정책으로서는 FIT제도와 RPS제도를 들 수 있다. 그런데 2008년 들어 한국 정부는 2012년부터는 기존의 FIT제도로부터 RPS를 중심으로 하는 제도로 이행할 것을 발표했다. 일본의 경험에서 RPS제도는 FIT제도에 비하여 특히 태양광발전 등 설비형 신재생에너지전력의 보급 확대 측면 에서 성과가 떨어지는 제도로 인식되고 있다. RPS제도로의 이행 철회가 불가능하다면 RPS도입 이후 몇 가지 문제점을 안고 있는 일본의 경우를 타산지석으로 삼아서 (1) 도입 의무량을 높게 설정하며, (2) 태양광이나 풍력 등 설비형 신재생에너지전력을 RPS제도로부터 분리하여 별도 지원책을 실시하거나, (3) RPS 할당량을 기술별 규모별로 가능한 한 세분화 및 차별화하는 등으로 동일 신재생에너지 발전기술 내의 경쟁 촉진을 유도하는 제도로 이행하는 방안을 마련해야 할 것이다. 아울러 신재생에너지 발전 지원을 위한 재원으로서 석유기반기금, 그리고 전력산업기반기금 등의 기존 에너지관련기금 재원의 일부로 구성되는 신재생에너지개발보급촉진기금(가칭)의 신설이나 독일처럼 차액 지원분을 전기요금으로 자동 전가하는 방식, 즉 전국민이 골고루 부담하는 방식을 검토해 볼 필요가 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.152-163
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• 2013

본 연구에서는 타 신재생에너지에 비해 영구적으로 사용이 가능하며, 예측가능한 대용량의 균질 에너지 생산이 가능하며, 발전효율이 높은 조력에너지를 활용하기 위한 조력발전 개발사업에 대한 경제적 타당성을 분석한다. 이를 위해, 세계적으로 청정에너지 프로젝트의 경제성 및 민감도 분석을 위해 널리 활용되고 있는 캐나다 천연자원부 산하의 CANMET 에너지기술센터에서 개발한 RETScreen을 활용하였다. 분석 대상 조력발전 개발사업과 관련된 자료가 총괄적으로 존재한다는 한계점에도 불구하고, RETScreen의 기능을 이용함으로써 기획단계에서 사업의 경제적 타당성을 검토하기에 충분한 예측력을 가진 분석 결과를 도출할 수 있었다. 경제성 및 민감도 분석 결과, 사업과 직접적으로 관련된 현금의 흐름만을 고려할 경우, 국내에서도 조력발전 개발사업은 충분한 경제성을 갖고 있으며 탄소배출권 시세와 전력 판매단가의 상승폭에 따라 조력발전 사업의 경제성은 더욱 높아질 수 있을 것으로 예측되었다. 본 연구의 결과를 바탕으로, 자연환경을 파괴하지 않는다는 전제 아래 조력발전소의 건설이 활성화된다면, 가까운 미래에 닥쳐올 에너지 문제를 슬기롭게 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.152.2-152.2
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• 2011

본 연구는 2012년 시행할 예정인 신재생에너지 공급의무화제도(RPS) 하에서 신재생에너지 전력에 대한 추가비용 발생 시 국민들이 RPS 제도의 목표 및 형태에 대하여 어떤 선호를 가지고 있으며, RPS 제도에 대한 소비자들의 만족도를 높이기 위한 개선점이 있는지 알아보고자 수행되었다. 이에 소비자 선호를 조사하는 대표적인 연구방법론인 조건부가치평가법(CVM)을 활용하여, RPS 제도 하에서 발생 가능한 소비자 선호, 구성요소 합산효과 및 지역별 선호의 차이의 3개 주제에 대한 연구를 3차례 설문을 통해 수행하였다. 해당 연구의 주요 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 우리나라 국민들의 신재생에너지 전력에 대한 WTP는 가구당 1,456~1,560원/월 수준으로 이는 우리나라 가구당 월 평균 전기요금의 약 3.7~3.5% 수준에 해당한다. 이를 토대로 추산한 신재생에너지 전력 이용에 대한 국민들의 편익은 2011년 신재생에너지 보급 관련 예산의 42.4% 정도인 것으로 나타났다. 둘째, 국민들은 에너지원의 선택에 대한 비용 차이가 있을 시에는 개별 신재생에너지원을 대체재(substitutes)로 인식하였다. 그러나 에너지원의 선택에 대한 비용 차이가 없는 경우에는 특정 신재생에너지원에 대한 선호를 보이며, 특히 태양광에 대한 선호도가 가장 높게 도출되었다. 셋째, 소비자들의 선호도에 따른 재생에너지 포트폴리오를 적용한 결과, 우리나라 국민들은 연 2,618~2,806 GWh 규모의 신재생에너지 전력을 생산하는데 소요되는 추가비용을 지불할 의사가 있는 것으로 분석되었다. 이는 2010년도 우리나라 전체 전력 수요의 0.62~0.66% 정도로 RPS에서 목표로 하는 의무비율을 이행하기에는 부족한 것으로 보인다. 넷째, 신재생에너지 전력에 대한 선호는 지역별로 다르게 나타났다. 이는 지역 간 저항응답의 비율, 재생에너지 시설 인근 경험 및 재생에너지 시설 입지에 대한 찬반의사 등의 지역별 차이에서 기인하는 것으로 분석되었다.

• 전기학회논문지
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• 제66권12호
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• pp.1873-1878
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• 2017

Both the introduction of the Renewable Energy Portfolio Standard (RPS) system into the electric energy market in 2012 and a decrease in the cost of constructing photovoltaic (PV) power plants have been increasing the number of MW PV plants in South Korea. Jeju Island is located at the center of three nations, South Korea, China and Japan, and its provincial government declared in 2012 that the island will be a clean region where greenhouse gases are not emitted by 2030. The Jeju provincial government is now doing its best to install PV plants and wind farms to realize a carbon-free island. In this study we investigated contribution of MW PV plants to the power of the electric grid during summer peak times on Jeju Island. Mt. Halla the highest mountain in South Korea, is located at the center of Jeju Island, and we divided the island into four regions and carried out analyses of a total of 24 PV plants. The average contribution of the PV plants in the respective region to electric power of Jeju Island during summer peak times was investigated and compared with those of the other regions. The best average contribution during the 12.5% maximum load period was obtained from the PV plants in the western region, and the value was 33% during 2015 and 2016.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권4호
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• pp.583-615
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• 2014

우리나라는 2011년 발생한 순환정전사태를 비롯하여 지난 5년간 급격한 전력소비 증가, 수요 예측 실패에 따른 전력 수급난을 겪고 있다. 또한 일본의 후쿠시마 원전사태와 국제 연료가격 상승, 기술 발전 및 적용 가능한 발전원 증가로 인해 발전 환경의 불확실성이 큰 폭으로 증가하였다. 이러한 대내외적 환경 변화로 인해 안정적 전력공급에 대한 정책적 검토가 필요하게 되었고 신규전원구성에 대한 다양한 논의가 이루어지게 되었다. 실제로 "민관 합동 워킹그룹" 에서는 에너지 기본계획 및 원전 비중 변화, 전원구성에 대한 시나리오 검토를 수행한 바 있다. 이러한 국내외 여건에 따라 본 연구에서는 제6차 전력수급기본계획과 정책 제안 그리고 우리나라의 전력 설비를 고려하여 포트폴리오 이론을 적용, 신규 전원구성 연구를 수행하였다. 본 연구의 전원 구성 결과에 따르면 향후 신재생 발전원의 비용하락과 화석 연료 발전원의 비용이 증가할 경우 신재생 발전원의 비중이 큰 폭으로 증가하며 발전믹스 내 발전원의 다양성이 증가 할 것이라는 결과가 도출되었다. 특히 위험수준(표준편차) 0.06~0.09 사이에서 가장 다양한 발전원을 보유한 효율적 전원구성이 나타남을 확인하였다. 이 밖에 기존 계획안은 효율적 곡선상에 위치하지 않기 때문에 비용-위험 기준에서 보다 개선될 수 있음을 확인하였으며 기존 방법론과 상호 보완적으로 본 연구의 방법론이 활용될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 본 연구 결과를 바탕으로 안정적이고 효율적인 전원믹스 운영을 위해서는 신재생 발전원의 확충과 더불어 전력저장시스템, 에너지관리시스템과 같은 전력 기술 개발 및 인프라 구축이 수반되어야 함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3391-3398
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• 2015

현재 대부분의 도서지역에서는 태양광발전을 효율적으로 운용하기 위하여 대용량 연축전지가 많이 사용되고 있지만, 풍력발전의 도입, 축전지 교체로 인하여 리튬이온전지의 도입이 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존에 많이 보급되어 사용되고 있는 연축전지와 리튬이온전지의 장점을 최대한 활용하기 위하여, 연축전지와 리튬이온전지용 하이브리드 BMS 알고리즘을 제시하였다. 즉, 각 전지의 충전상태(state of charge, SOC)를 평가하는 알고리즘과 각 전지의 도입비용과 운용비용에 따른 최적 구성비를 산출하는 하이브리드 운용 알고리즘을 제안하였다. 상기의 알고리즘을 이용하여 다양한 시뮬레이션을 수행한 결과, 기존의 충전상태 평가 방법보다 오차율이 개선되어 정확한 충전상태에 대한 결과가 산출되었고, 각 전지의 도입비용과 운용비용이 최소화되는 조건에서 최적구성비를 구하여, 본 논문에서 제안한 하이브리드 BMS 알고리즘의 유용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1288-1295
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• 2012

2008년도 지식경제부의 전망에 의하면 신재생에너지전원 중 풍력발전의 보급전망은 2020년 37%, 2030년 42%에 달하고, 2012년부터 시행 예정인 신재생에너지 의무할당제(Renewable Portfolio Standard-RPS)의 도입으로 태양광 및 풍력 등의 신재생에너지가 향후 지속적으로 배전계통에 연계 운용될 것으로 예상된다. 현재 풍력은 배전계통에 전용선로로 연계되어 계통에 미치는 영향은 미미하지만, 3[MW] 이상의 대규모 풍력발전이 일반 배전선로로 확대 운용되면, 풍력발전 연계용 변압기 및 풍력발전기의 %임피던스에 의한 사고전류 변동으로 보호계전기(OCR, OCGR)의 오 부동작을 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 풍력발전기인 이중여자유도발전기(Double-Fed Induction Generator-DFIG)가 고압 배전선로에 연계되어 운전되는 경우, 3상단락, 2선단락 및 1선지락의 사고특성을 분석하기 위하여, 전력계통 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 풍력발전기의 모델링과 시뮬레이션을 수행하고, 대칭좌표법을 통한 이론적인 수치해석의 결과치를 비교/분석하여, 제안한 수법의 유용성을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.47-56
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• 2011

2008년도 지식경제부의 전망에 의하면 신재생에너지전원 중 풍력발전의 보급전망은 2020년 37%, 2030년 42%에 달하고, 2012년부터 시행 예정인 신재생에너지 의무할당제(Renewable Portfolio Standard-RPS)의 도입으로 태양광 및 풍력 등의 신재생에너지가 향후 지속적으로 배전계통에 연계 운용될 것으로 예상된다. 현재 풍력은 배전계통에 전용선로로 연계되어 계통에 미치는 영향은 미미하지만, 3[MW] 이상의 대규모 풍력발전이 일반 배전선로로 확대 운용되면, 풍력발전 연계용 변압기 및 풍력발전기의 %임피던스에 의한 사고전류 변동으로 보호계전기(OCR, OCGR)의 오 부동작을 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 풍력발전기인 이중여자유도발전기(Double-Fed Induction Generator-DFIG)가 고압 배전선로에 연계되어 운전되는 경우, 3상단락, 2선단락 및 1선지락의 사고특성을 분석하기 위하여, 전력계통 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 풍력발전기의 모델링과 시뮬레이션을 수행하고, 대칭좌표법을 통한 이론적인 수치해석의 결과치를 비교/분석하여, 제안한 수법의 유용성을 확인하였다.