• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.357-368
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• 2018

석유는 지난 100년 이상 원격지 마을의 전력생산을 가능하게 해왔으며, 지속적인 전력공급이 가능한 장점을 갖고 있다. 섬과 원격지 마을에서 석유만을 의존한 전력생산은 몇 가지 위험과 단점을 갖고 있다. 석유를 사용한 발전은 위험한 연료 연계매매 전략을 사용하여 가격의 변동성이 크고 더 비싸지기도 한다. 섬과 원격지 공동체 주민은 미래 기후변화 영향에 대한 우려와 탄소배출의 감축을 위한 대응행동 요구를 주장하기도 한다. 이러한 위험과 단점은 제조업체에서 태양광, 풍력 및 에너지저장장치 기술 등의 단가를 지속적으로 줄여서 극복할 수 있다. 비용을 줄이는 것은 쉬운 일이 아니며, 본 연구에서는 좀 더 다양하고 새로운 재생에너지원 배치를 기반으로 여러 가지 상황에 따른 현장시공 비용을 줄이는 방안을 검토하였다. 본 논문에서는 GIS를 이용하여 재생에너지설비의 최적위치 및 선로 경과지를 가능하게 하는 편리하고 간단한 설계해법을 제안한다. 제안된 방법은 GIS를 사용하여 거문도를 대상으로 구현하였으며 현장조사를 통하여 설계타당성을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.633-642
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• 2021

제한적인 탄소배출의 필요성과 연계되는 전력수요 증가는 재생에너지산업에서 폭발적인 상승을 가져오고 있다. 전력계통에서 전기공급은 항상 전기수요와 균형을 맞추어야 할 필요가 있고, 안전하고 믿을만한 안정적인 운영을 유지하기 위하여 계통손실이 발생한다. 높은 비율의 재생에너지 보급을 갖는 전력계통에서 과도 안정도, 미소신호 안정도 및 주파수 안정도와 같은 넓은 범위의 3가지의 난제가 있다. 과도안정도는 선로계전기 동작이나 발전기 탈락과 같은 장애에 대한 계통응답을 해석하는 것이다. 미소신호 안정도는 계통관성 저하에 따른 전압불안정, 주파수 급변, 전력진동 등이 발생가능한 계통에서 조그만 증분같은 작은 동요가 일어날 때 전력계통 동기를 유지하기 위한 계통의 기능이다. 주파수 안정도는 발전과 부하 사이에 심한 불균형이 발생하는 중대 계통혼란에서도 정상 주파수를 유지하기 위한 전력계통의 기능으로 간주한다. 본 논문에서 재생에너지 보급계획에 따른 계통모의를 수행하여 3종류 안정도를 검토하며, 또한 재생에너지원이 계통안정도에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권2호
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• pp.55-66
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• 2018

South Korea aims to shift the 20 percent of electricity supplement from the fossil fuel including the nuclear to renewable energy systems by 2030. In order to realize this agenda in the buildings, the plus energy house is necessary to increase the renewable energy supplement beyond the zero energy house. This paper suggested KePSH (KIER Energy-Plus Solar House) and energy performance of house and renewable energy systems was investigated. The KePSH has the target of generating 40% surplus energy than the conventional house energy consumption. The plus energy house is the house that generates surplus energy from the renewable energy sources than that consumes. In order to minimize the cooling and heating load of the house, the shape design and passive parameters design were conducted. Based on the experimental data of the plug load in the typical house, the total energy consumption of the house was estimated. This paper also suggested renewable energy sources integrated HVAC system using air-source heat pump system. Two cases of renewable energy system integration methods were suggested, and energy performance of the cases was investigated using TRNSYS 17 program. The results showed that the BIPV (building integrated photovoltaic) system (i.e., CASE 1) and BIPV and BIST system (i.e., CASE 2) shows 42% and 29% of plus energy rate, respectivey. Also, CASE 1 can generate 59% more surplus energy compared with the CASE 2 under the same installation area.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.455-460
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• 2020

In order to identify the characteristics of fine particle emissions from thermal power plants, this study conducted measurement of the primary emission concentration of TPM, PM₁₀ and PM_2.5 according to Korea standard test method (ES 01301.1) and ISO 23210 method (KS I ISO 23210). Particulate matters were sampled in total 74 units of power plants such as 59 units of coal-fired power plants, 7 units of heavy oil power plants, 2 units of biomass power plant, and 6 units of liquid natural gas power plants. The average concentration of TPM, PM₁₀, PM_2.5 by fuel are 3.33 mg/m³, 3.01 mg/m³, 2.70 mg/m³ in coal-fired plant, 3.02 mg/m³, 2.99 mg/m³, 2.93 mg/m³ in heavy oil plant, 0.114 mg/m³, 0.046 mg/m³, 0.036 mg/m³ in LNG plant, respectively. These results of TPM, PM₁₀ and PM_2.5 were satisfied with the standards of fine dust emission allowance in all units of power plants, respectively. Also, this study evaluated the characteristics of fine particle emissions by conditions of power plants including generation sources, boiler types and operation years and calculated emission factors and then evaluated fine particle emissions by sources of electricity generation.

• 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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• 제27권2호
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• pp.95-114
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• 2018

Purpose The recent concern over environmental problems such as greenhouse gas emission and fine dust contributes increasing interest in renewable energies. However the intrinsic characteristics of renewable energies, intermittent and stochastic generation, might cause serious problems to the stability and controllability of power grid. Therefore countermeasures such as virtual power plant (VPP) must be prepared in advance of the spread of uncontrollable distributed renewable energy resources to be one of major energy sources. Design/methodology/approach This study deals with the design concept of the VPP platform. we proposed as a technology solution for achieving the stability of power grid by guaranteeing a single power profile combining multiple distributed power sources with ICT. The core characteristics of VPP should be able to participate in the grid operation by responding to operation instructions from the system operator, KPX, as well as the wholesale electricity market. Findings Therefore this study includes energy storage device(ESS) as a controllable component as well as renewable energy resources such as photovoltaic and wind power generation. Based on this configuration, we discussed core element technologies of VPP and protype design of VPP solution platform according to system requirements. In the proposed solution platform, UX design for the integrated control center and brokerage system were included as well as ancillary service function to respond to KPX's operation instruction with utilizing the capability of ESS. In addition, a simulator was suggested to verify the VPP operations.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.40-48
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• 2008

The Waimea Basin is located on the northern tip of the South Island of New Zealand. It is a highly productive area with intense water use with multi-stakeholder interest in water. Irrigation from the underground aquifers here makes up the largest portion of used water; however the same aquifers are also the key urban and industrial sources of water. The Waimea/Wairoa Rivers are the main sources of recharge to the underlying aquifers and also feed the costal springs that highly valued by the community and iwi. Due to the location of the main rivers and springs close to the urban centre the water resource system here has high community and aesthetic values. Recent enhanced hydrological modelling work has shown the water resources in this area to be over allocated by 22% for a 1:10 year drought security for maintaining a minimalistic flow of 250 l/s in the lower Waimea River. The current irrigated land area is about 3700 hectares with an additional potential for irrigation of 1500 hectares. Further pressures are also coming on-line with significant population growth in the region. Recent droughts have resulted in significant water use cutbacks and the threat of seawater intrusion in the coastal margins. The Waimea Water Augmentation Committee (WWAC) initiated a three year stage 1 feasibility study in 2004/2005 into the viability of water storage in the upper parts of the catchment for enhancing water availability and its security of supply for consumptive, environmental, community and aesthetic benefits downstream. The project also sought to future proof water supply needs for the Waimea Plains and the surrounding areas for a 50 - 100 year planning horizon. The broad range stage 1 investigation programme has identified the Upper Lee Catchment as being suitable for a storage structure to provide the needs identified and also a possibility for some small scale hydro electricity generation as well. The stage 2 detailed feasibility investigations that are underway now (2007/2008), and to be completed in two years is to provide all details for progressing with the next stage of obtaining necessary permits for construction and commissioning a suitable dam.

• 에너지공학
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• 제28권1호
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• pp.65-72
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• 2019

한국정부는 재생에너지를 이용한 발전량 비중을 2030년까지 총 발전량의 20%까지 높이겠다는 목표를 제시하였다. 풍부한 해양 신재생에너지 자원은 한국정부가 이 목표를 달성하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것이다. 이 논문은 1.0 m/s의 낮은 유속에서도 높은 효율을 달성할 수 있는 유동유발진동 현상을 이용한 조류에너지 발전기술을 소개하고 한국 7개 해안의 평균유속을 바탕으로 높은 효율을 달성할 수 있는 유동유발진동 발전기의 최적 설계를 제안하고자 한다. 또한, 이를 바탕으로 각 해안에서 발전할 수 있는 이론적 잠재량을 산정하고자 한다. 유동유발 발전기술을 이용한 연간 이론적 최대발전량은 221.77 TWh로 예측되었고 이는 2013년 한국의 총 전력소비량의 42.3%에 해당한다. 본 연구결과는 유동유발진동을 이용한 발전기술을 이용한 조류발전기술이 한국 정부가 제시한 목표를 달성하는데 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준다.

• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.37-45
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• 2005

연료 전지 시스템은 아주 유용한 에너지원 중의 하나이다. 시스템은 재사용이 가능하고 환경 친화적인 에너지원이라는 장점을 갖는다. 연료 전지로부터 교류 성분을 얻기 위해서는 인버터가 필요하다. 멀티 레벨 컨버터는 고 전력 연료 전지 시스템에 대한 인버터로서 사용된다. 고조파 분석을 통하여 멀티 레벨컨버터에서 연료 전지의 전압 강하가 증가할 때 기본파 성분은 감소하는 반면 고조파 성분과 왜형률이 증가하는 것을 알 수 있다. 전압 강하 문제를 해결하기 위해서 연료 전지 출력단에 부스트 컨버터 사용, 펄스폭 제어, 울트라커패시터 사용 등 세 가지 서로 다른 해결 방법을 이 논문에서 제안하였다. 제안된 세 가지 해결 방법을 분석하였고 시뮬레이션 결과를 사용하여 비교 분석하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권6호
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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.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.106-114
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• 2009

본 논문에서는 전력시장 환경에 있어서 신재생 에너지를 포함한 마이크로그리드의 최적운영을 위한 발전계획 방안을 제시하였다. 마이크로그리드는 전력과 동시에 열을 공급할 수 있는 소규모 전력공급시스템으로 경제성 확보를 위한 운전최적화 알고리즘이 필요하다. 따라서 신재생 에너지는 발전 즉시 부하에 전력을 공급하도록 하고, 배터리는 부하평준화에 이용한다. 동적계획법을 적용하여 마이크로그리드 운전에 따른 수익 최대화가 가능한 마이크로그리드 운전 최적화 프로그램을 개발하였으며, 독립운전 및 계통연계 운전모드에서 개발 프로그램의 사레연구를 통해 프로그램의 유효성을 보이고 있다. 제안된 마이크로그리드 최적운영 프로그램은 향후 마이크로그리드 시장이 형성 되면 마이크로그리드의 경제적 운전기법 개발에 적용이 가능하다.