• 제목/요약/키워드: Renewable material

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머신러닝 기반 페로브스카이트 태양전지 광흡수층 박막 최적화를 위한 연구 (A Study on Optimization of Perovskite Solar Cell Light Absorption Layer Thin Film Based on Machine Learning)

  • 하재준;이준혁;오주영;이동근
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.55-62
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    • 2022
  • 페로브스카이트 태양전지는 4차 산업혁명으로 사물인터넷, 가상환경 등의 증가에 따른 전력 수요가 급증하면서 점진적으로 고갈되어가는 석유, 석탄, 천연가스 등의 화석연료를 대체할 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 바이오에너지, 수소에너지 등의 신재생 에너지 분야에서 연구가 활발한 부분이다. 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트 구조를 가진 유-무기 하이브리드 물질을 사용하는 태양전지 소자로 고효율, 저가의 용액 및 저온 공정으로 기존의 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 장점들이 있다. 기존의 경험적 방법으로 예측한 광흡수층 박막을 최적화하기 위해서 소자 특성 평가를 통해 신뢰도를 검증해야 한다. 그러나 광흡수층 박막 소자 특성 평가 비용이 많이 소요되므로 시험 횟수에 제약이 따른다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 광흡수층 박막 최적화의 보조 수단으로 머신러닝이나 인공지능 모델을 이용하여 명확하고 타당한 모델의 개발과 적용 가능성이 무한하다고 본다. 이 연구에서는 페로브스카이트 태양전지의 광 흡수층 박막 최적화를 추정하기 위하여 서포트 벡터 머신의 선형 커널, 가우시안 커널, 비선형 다항식 커널, 시그모이드 커널의 회귀분석 모델을 비교하여 커널 함수별 정확도 차이를 검증하였다.

바나듐 광물자원 확보를 위한 선별 기술 현황 및 필요성 (Current Status and Necessity of Separation Technology to Secure Vanadium Mineral Resources)

  • 전호석;한요셉;백상호;척거;고병헌;정도현;추연이;김성민
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권2호
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    • pp.3-11
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    • 2022
  • 전 세계적으로 고강도 합금 및 신재생에너지 산업의 수요 증가로 인하여 핵심 원료인 바나듐의 수요가 증가할 것으로 기대된다. 이에 따라, 지금까지 바나듐은 다른 산업의 부산물로 회수되었으나, 직접적인 개발에 대한 이목이 집중되고 있다. 특히, 매장량과 생산량이 가장 많은 중국에서는 함바나듐 무연탄광과 티탄철광으로부터 바나듐을 회수하는 연구가 활발하게 수행되고 있다. 국내에도 경기 북부 지역에 함바나듐 티탄철광이 대량 부존되어 있다고 알려져, 이를 개발하고자 하는 기초 및 실증연구가 수행되고 있다. 따라서 본 총설에서는 국내외 바나듐 선별 기술 현황을 조사하여 소개하였으며, 이를 토대로 현재 전량 수입에 의존하고 있는 바나듐에 대한 자립 수급의 필요성을 알리고자 한다.

팽이버섯 수확후배지를 이용한 곰팡이 균사체 기반 복합소재의 특성 (The characteristics of fungal-mycelium-based composite materials using spent mushroom substrates of Flammulina velutipes)

  • 안기홍;최두호;한재구;이강효
    • 한국버섯학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.185-189
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    • 2023
  • 야생버섯 및 재배버섯들 중에서 생장이 우수한 균주를 선발하기 위하여 PDA 배지 상에서 생육이 빠른 9 균주를 선발하였다. 톱밥배지에서 균주별 균사체의 생장을 알아보기 위하여 참나무 톱밥과 미강 80% : 20% (w/w) 비율로 혼합한 배지에서 선발된 치마버섯(No. 7), 상황버섯(No. 29), 아까시재목버섯(No. 39), 영지(No. 52) 균주를 접종하여 14일간 배양한 결과, 영지(No. 52) 균주의 균사체 생장이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 기질 건조 후 취급비율도 영지버섯 균사체를 배양한 배지에서 가장 우수하였다. 수확후배지(SM)와 참나무 톱밥(OS) 혼합비율 50% : 50% (w/w), 60% : 40% (w/w), 80% : 20% (w/w)로 배지를 제조하여 선발 균주인 영지(No. 52) 균주를 접종하여 배양한 결과, 균사체의 직경은 수확후배지(SM) : 참나무 톱밥(OS) = 60% : 40% (w/w) 혼합배지에서 균사체 생육과 취급비율이 우수한 것으로 나타났다. 영지(No. 52) 균주를 접종하여 배양한 균사체 소재 사각시편의 압축강도는 300.7 - 302.4 kgf로 스티로폼에 비하여 약 4배 정도 강도가 우수하였으나 탄력성은 없는 것으로 확인되었다. 위와 같은 결과는 버섯농가의 고민거리인 수확후배지를 활용한 균사체 복합소재 개발을 통하여 수확후배지의 새활용을 위한 높은 가능성을 확인하였으며, 향후 기초적인 자료로 활용도가 높으리라 기대된다.

건물 에너지 시뮬레이션을 이용한 반밀폐형 온실의 동적 에너지 부하 예측 및 수소연료전지 3중 열병합 시스템 적정 용량 산정 (Optimal Capacity Determination of Hydrogen Fuel Cell Technology Based Trigeneration System And Prediction of Semi-closed Greenhouse Dynamic Energy Loads Using Building Energy Simulation)

  • 이승헌;김락우;김찬민;석희웅;윤성욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.181-189
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    • 2023
  • 수소는 다양한 신재생에너지 중 환경친화적인 에너지로 각광받고 있지만 농업에 적용된 사례는 드물다. 본 연구는 수소연료전지 삼중 열병합 시스템을 온실에 적용하여 에너지를 절약하고 온실가스를 줄이고자 한다. 이 시스템은 배출된 열을 회수하면서 수소로부터 난방, 냉각 및 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료 전지 삼중 열 병합 시스템을 온실에 적용하기 위해서는 온실의 냉난방 부하 분석이 필요하다. 이를 위해서는 온실의 형태, 냉난방 시스템, 작물 등을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건물 에너지 시뮬레이션(BES)을 활용하여 냉난방 부하를 추정하고자 한다. 전주지역의 토마토를 재배하는 반밀폐형 온실을 대상으로 2012년부터 2021년까지의 기상데이터를 수집하여 분석했다. 온실 설계도를 참고하여 피복재와 골조를 모델화하여 작물 에너지와 토양 에너지 교환을 실시했다. 건물 에너지 시뮬레이션의 유효성을 검증하기 위해 작물의 유무에 의한 분석, 정적 에너지 및 동적 에너지 분석을 실시했다. 또한 월별 최대 냉난방 부하 분석에 의해 평균 최대 난방 용량 449,578kJ·h-1, 냉방 용량 431,187kJ·h-1이 산정되었다.