• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.111-118
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• 2009

본 연구는 군 복지시설인 육군 OO회관에 신 재생에너지 중 태양열 및 지열시스템을 적용했을 때, 각각의 효율성과 경제성을 분석하여 그 성능을 평가하였다. 연구 대상 건물은 철근콘크리트구조로서 건물 규모가 지하 1층 지상 3층이며 연면적이 약 2,917$m^2$인 건물이다. 건물의 용도는 목욕탕, 식당, 객실 및 사무실이며, 연간 냉 난방 에너지 소비량 판단 및 분석을 위해 e-Quest 시뮬레이션을 이용하였다. 신 재생에너지 적용에 대한 경제성 평가는 RETScreen 시스템을 이용하였다. 단, 신 재생에너지 시스템 사용은 연구대상 건물을 표준공사비로 판단했을 때 공사비의 5% 범위내로 한정하였다. 신 재생 에너지시스템 적용시 태양열시스템은 급탕용으로, 지열시스템은 냉방용으로 하였다. 연구결과 태양열시스템이 지열시스템보다 효과적이었다. 지열시스템은 투자비 상환시점이 약 16년 6개월 이후인 반면, 태양열시스템은 약 3년 11개월 이후에 가능한 것으로 판단되었다. 향후 화석에너지의 고갈과 지구온난화 등의 문제 해결을 위한 방안으로서 신 재생에너지의 이용 확대가 예상되며, 이에 군에서도 안정적인 에너지 수급을 위해 지속적인 발전이 되길 기원한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.308-319
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• 2016

온실의 냉난방시스템 설계 기준에 적용하기 위한 외부기상조건을 설정하기 위하여 난방 설계용 외기온, 난방 degree-hour, 냉방 설계용 건구온도, 습구온도, 일사량을 분석하여 제시하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준인 1981~2010년까지 30년간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 30년간의 전체 기상자료를 이용하여 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 설계기준으로 제시하였다. TAC 방식으로 위험률 1, 2.5, 5%에 대한 설계용 기상자료를 분석하고, 설계기준에서 추천하고 있는 난방용은 위험률 1%, 냉방용은 위험률 2.5%의 기상조건 분포도를 제시하였다. 지역별, 위험률별 및 설정온도별로 최대난방부하, 기간난방부하 및 최대냉방부하의 변화를 고찰하였다. 제시된 각종 설계용 기상조건은 온실의 냉난방시스템 설계에 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라 냉난방 설비 보강이나 에너지 절감대책의 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 한편 기후변화로 인하여 최근 여름철 폭염이나 겨울철 이상고온 현상이 자주 발생하고 있으므로 주기적인 설계용 기상자료의 분석이 필요하고, 최소한 10년 주기로 설계기준을 개정할 필요가 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 현재 기후평년값 기준인 1981~2010년까지의 기상자료를 분석하였으나 이 기준이 1991~2020년으로 바뀌는 2021년에는 즉시 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권4호
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• pp.155-168
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• 2011

여름철 황해 동부 연안 저층에 형성되는 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류의 크기와 위치에 영향을 주는 요소들을 3차원 수치모형인 ROMS를 이용하여 살펴보았다. 여름에 수심이 깊은 외해에서는 태양 가열로 강한 성층에 존재하지만 수심이 얕은 연안에서는 조류가 일으키는 저층 혼합으로 해수물성이 연직으로 잘 혼합된다. 이 과정에서 성층화된 외해와 연직 혼합이 잘되고 수온이 높은 연안 사이에서 수온전선이 형성되며, 수온전선을 가로 지르는 방향의 밀도 구배에 의해 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류가 발생함을 확인하였다. 해류계를 이용한 현장 관측에서도 약 10 cm/s로 북상하는 연안 경계류가 관측되었다. 이러한 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류는 주로 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 조류에 의한 저층 혼합과 바람에 의한 표층 혼합이 여름철 황해 동부 경계류에 가장 큰 영향을 주는 요소다. 바람에 의한 표층 혼합은 북쪽으로 흐르는 황해 동부 연안 경계류의 폭을 더 넓게 하여 수송량을 증가시킨다. 강물의 유입과 일사량의 변화는 연안 경계류의 세기와 위치 변화에 큰 영향을 주지 않는다. 성층이 강하게 이루어지는 여름철 황해 동부 연안 $36^{\circ}N$에서는 대조기(소조기) 동안 강한(약한) 조류가 북쪽으로 흐르는 해류의 수송량을 증가(감소)시키지만, 동안 경계류의 위치를 크게 변화시키지는 않는다. 연안 경계류의 평균적인 위치는 바람의 세기 변화에 따라 변화하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제40권4호
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• pp.13-22
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• 2020

As the supply of photovoltaic (PV) increases worldwide, the cumulative installations in 2018 were 7.9 and 560 GW in Korea and the world, respectively. Typically, when the ground on commercial PV modules is installed, the area is limited; hence, new designs of PV modules are required to install additional PVs. Among the new design of PV modules, lightweight PV modules can be utilized in PV systems, such as buildings, farmlands, and floating PV. Concerning the investigation of lightweight PV modules, several studies on materials for replacing low-iron tempered glass, which comprises approximately 65% of the PV module weight, have been conducted. However, materials that are used as substitutes for glass should possess similar lightweight properties and reliability as glass. In this study, experimental tests were performed to evaluate the applicability of ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) film with excellent resistance to water and aging as a front material of PV modules. The transmittance and ultraviolet properties of the ETFE film were determined and compared with those of glass. A 1-cell module and laboratory-scale 24-cell module were manufactured using the ETFE film and glass, and the electrical output was measured and analyzed. Furthermore, damp heat and thermal cycle tests were conducted to evaluate the reliability of the ETFE film module. Based on the experimental results, the electrical output and reliability of the ETFE film module were similar to those of the glass module, and the ETFE film could be used as the front material of PV modules.

• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.597-602
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• 2010

산림탄소순환마을 조성을 위한 가장 기본적인 사항은 온실가스 배출에 관한 통계인데 현재 시 도 단위의 온실가스 배출 통계는 존재하나 마을단위의 온실가스 배출에 관한 통계가 없다. 따라서 본 연구에서 마을단위의 온실가스 배출량에 대한 자료를 구축하여 탄소순환마을의 탄소수지에 관한 모델을 제시하고자 하였다. 연구수행결과, 시범대상지인 경상북도 봉화군 춘양면 서벽리의 에너지사용에 따른 이산화탄소 배출량은 $1,755tCO_2$이며 그 중 난방 사용에 의한 배출량이 55%로 가장 많은 비중을 차지하며 전력 23%, 차량 22%의 순으로 나타났다. 벼농사와 가축 등 농업으로 인해 총 $572tCO_2$의 이산화탄소가 배출되었다. 이는 에너지 사용과 농업부문에서 발생하는 이산화탄소 총 배출량 $2,327tCO_2$의 약 24.5%를 차지했다. 또한, 모델지역에서 사용되는 난방에너지를 우드칩이나 펠릿 등 목재 바이오에너지로 대체할 경우 년간 약 1,580 ton의 목재가 소비될 것이며 난방에서 발생하는 이산화탄소배출량은 $964tCO_2$의 1/12인 $80tCO_2$로 $884tCO_2$ 만큼의 탄소가 저감 될 것으로 예상된다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.277-290
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• 2021

슈퍼커패시터는 일반 커패시터(축전지, 콘덴서)에 비해 정전용량이 매우 큰 커패시터로 전기화학 커패시터 혹은 울트라 커패시터(ultracapacitor) 라고도 부르는데, 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 짧은 충전시간(~ 30초), 우수한 출력특성, 반영구적 수명(~ 100,000 cycle), 낮은 유지비용, 빠른 응답특성, 높은 안정성 등을 특징으로 하여, 백업용 전원, 무정전전원장치, 수송 기계 및 스마트 그리드의 고출력 보조 전원 등 급속 충방전이 필요한 전자기기 및 고출력이 요구되는 산업분야에서 활용되고 있다. 태양광과 풍력 같은 불규칙적인 전력원을 활용하는 발전에서 2차 배터리와 함께 에너지저장장치로 구성되어 상대적으로 느린 배터리의 충·방전 특성을 보상하고 배터리 수명연장에 기여하며 시스템의 전체 전력 품질을 향상시킬 수 있다. 본 고에서는 이처럼 에너지저장장치로 다양한 분야에서 활용되고 있는 슈퍼커패시터에 대해, 전극 재료에 따른 에너지 저장 원리 및 메커니즘, 분류를 간략하게 살펴보고, 국내외 제품 연구, 특허, 시장 및 제품 현황을 제시하여 활용성을 검토하고 향후 전망을 살펴보았다. 에너지 저장 소자로 슈퍼커패시터가 관련 산업 수요에 대응하기 위해서는, 고전압 모듈 기술, 고효율 충전, 안전성, 추가적인 성능개선 및 비용경쟁력 등 아직까지 해결해야 할 과제들이 많다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.576-585
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• 2018

상하수도를 포함하는 7대 지하매설배관(상수도, 하수도, 전기, 통신, 가스, 난방, 송유)은 시공에서부터 운영 및 유지관리에 걸친 전 생애 주기 동안 체계적인 관리가 매우 중요하다. 특히, 지하매설배관의 전생애주기에 가장 큰 영항을 미치는 것은 시공과정이다. 새로운 도시를 건설하거나 서로 다른 지하매설배관을 유지관리하기 위해서는 매번 땅을 파고 시공 및 관련 작업을 수행해야 한다. 이 과정에 먼저 시공한 배관은 후에 시공하는 배관 시공 과정에 2차 및 3차 파손이 빈번하게 발생할 수 있는 가능성이 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 시공 과정에 일어나는 파손을 실시간으로 감시할 수 있는 시스템이 필요하다. 또한 지하매설배관의 환경에 따라 시스템의 지속적으로 운영하기 위한 전력의 공급이 제한되는 경우가 많아 기존 전력이 아닌 자연에너지를 이용한 안정적인 전력공급 시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 풍력과 태양광을 이용한 자연에너지를 이용하여 배관감시 시스템을 장기간(24시간 15일) 안정적으로 운영이 가능한 장치를 개발하였으며 이를 현장시험을 거쳐 운전성능을 확인하였다.

• 적정기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.93-101
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• 2021

사회로부터 고립된 마을에 거주하여 열악한 위생 환경에 놓여 있는 개도국 소외계층에게 과학과 기술을 지원하는 전문가 단체로서 2009년 국내 국경없는과학기술자회(SEWB)가 설립되었다. UN의 17개 SDG (Sustainable development goals)에 따라 전 세계적으로 개도국 소외계층의 삶의 질을 개선하기 위한 사업들이 추진되고 있다. SDG가 추진된 2016년 이후 개도국과 선진국의 사회적 인프라 격차를 줄이고, 적정기술 보급을 통한 개도국의 지속 가능한 발전을 도모하는 방향으로 SEWB의 국내 및 해외 사업이 수행되어 왔다. 국내 전문가 및 학생들을 대상으로 적정기술 분야 국제 학회(International conference on appropriate technology, ICAT)와 강의, 경진대회를 개최하였다. 캄보디아를 포함한 6개 개도국을 대상으로 (재)자연드림씨앗재단 식수 공공성 사업과 적정기술 해외 봉사활동을 수행해왔다. 특히, 2019년부터는 '캄보디아 고립 마을 주민의 삶의 질 개선과 소득 증대를 위한 적정기술 마을 조성 사업'을 수행하면서 캄보디아 봇뱅 마을에서 물, 전기, 인프라, 농업 분야의 사회적 인프라 구축하고 있다. SEWB의 적정기술 분야 사업은 한정된 자원으로, 개도국에 적정기술 기반의 장치를 보급하고 개도국 국민의 복지와 생활수준 향상을 위한 통합 솔루션을 제공할 수 있다. 향후 개도국 소외계층의 식수 부족 문제와 기아문제를 해소하는데 SEWB가 지속적으로 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 천문학논총
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• 제27권4호
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• pp.117-122
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• 2012

The interstellar dust grains are formed and supplied to interstellar space from asymptotic giant branch (AGB) stars or supernova remnants, and become constituents of the star- and planet-formation processes that lead to the next generation of stars. Both a qualitative, and a compositional study of this cycle are essential to understanding the origin of the pre-solar grains, the missing sources of the interstellar material, and the chemical evolution of our Galaxy. The AKARI/MIR all-sky survey was performed with two mid-infrared photometric bands centered at 9 and $18{\mu}m$. These data have advantages in detecting carbonaceous and silicate circumstellar dust of AGB stars, and the interstellar polycyclic aromatic hydrocarbons separately from large grains of amorphous silicate. By using the AKARI/MIR All-Sky point source catalogue, we surveyed C-rich and O-rich AGB stars in our Galaxy, which are the dominant suppliers of carbonaceous and silicate grains, respectively. The C-rich stars are uniformly distributed across the Galactic disk, whereas O-rich stars are concentrated toward the Galactic center, following the metallicity gradient of the interstellar medium, and are presumably affected by the environment of their birth place. We will compare the distributions of the dust suppliers with the distributions of the interstellar grains themselves by using the AKARI/MIR All-Sky diffuse maps. To enable discussions on the faint diffuse interstellar radiation, we are developing an accurate AKARI/MIR All-Sky diffuse map by correcting artifacts such as the ionising radiation effects, scattered light from the moon, and stray light from bright sources.

• 천문학회지
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• 제42권3호
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• pp.55-60
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• 2009

The properties of SOHO/LASCO CMEs are subjected to projection effects. Their dependence on the source position is important to be studied. Our main aim is to study the dependence of CME properties on helio-longitude and latitude using the CMEs associated with type IIs observed by Wind/WAVES spacecraft (Deca-hecta metric type IIs - DH type IIs). These CMEs were identified as a separate population of geo-effective CMEs. We considered the CMEs associated with the Wind/WAVE type IIs observed during the period January 1997 - December 2005. The source locations of these CMEs were identified using their associated GOES X-ray flares and listed online. Using their locations and the cataloged properties of CMEs, we carried out a study on the dependence of CME properties on source location. We studied the above for three groups of CMEs: (i) all CMEs, (ii) halo and non-halo CMEs, and (iii) limb and non-limb CMEs. Major results from this study can be summarized as follows. (i) There is a clear dependence of speed on both the longitude and latitude; while there is an increasing trend with respect to longitude, it is opposite in the case of latitude. Our investigations show that the longitudinal dependence is caused by the projection effect and the latitudinal effect by the solar cycle effect. (ii) In the case of width, the disc centered events are observed with more width than those occurred at higher longitudes, and this result seems to be the same for latitude. (iii) The dependency of speed is confirmed on the angular distance between the sun-center and source location determined using both the longitude and latitude. (iv) There is no dependency found in the case of acceleration. (v) Among all the three groups of CMEs, the speeds of halo CMEs show more dependency on longitude. The speed of non-halo and non-limb CMEs show more dependency on latitude. The above results may be taken into account in correcting the projection effects of geo-effective CMEs.