• 플랜트 저널
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• 제18권1호
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• pp.43-49
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• 2022

본 연구에서는 "D"사의 440 kW 인산형 연료전지 17대로 구성된 7.48 MW급 연료전지 발전소를 대상으로 운전 특성에 대하여 알아보고, 유기랭킨사이클을 이용한 연료전지 발전소 열 회수 공정을 모델링하였다. 온도 105℃, 유량 40.8 t/h의 온수 조건에서 상용화된 125 kW급 유기랭킨사이클을 적용 시 회수 가능한 전기출력을 산출하여 설치 전·후의 연료전지 시스템 성능과 사업경제성에 대하여 비교 분석하였다. 연구결과 유기랭킨사이클을 연계 시 연간 851,472 kWh의 전력을 연료전지 소내 전원으로 사용함으로써 유기랭킨사이클의 미사용 공정대비 발전효율이 약 0.6% 향상되는 것으로 검토되었으며, 내부수익률은 0.35%, 순현재가치는 약 1,249백만원이 각각 더 높게 산출되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.90-97
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• 2021

새만금개발은 1987년부터 30년간 정부가 농업, 경제와 관광지역으로 추진하고 있는 우리나라에서 가장 규모가 큰 국책사업이다. 우리나라는 원자력과 화력에 의존하던 전력원을 탄소저감을 위해서 친환경으로 전환하기 위해서 민관사업으로 우리나라 최대규모인 4.6조원을 투자하여 2.1GW의 수상태양광발전 프로젝트를 추진하고 있다. 새만금 수상태양광 프로젝트가 성공하려면 경제적 타당성을 확인해야 한다. 본 연구는 수상태양광사업의 변동성 요소들(건설비용, 전기판매가격, 발전량과 유지관리비용)을 정의하고, 20년간 운영하는 동안 수익의 변동성을 분석하였다. 불확실성으로 수익이 악화가 예상될 때 포기할 수 있는 권리를 가지는 포기옵션을 적용하여 프로젝트의 옵션가치를 구했다. NPV분석에 의하면 투자가 어려운 프로젝트가 옵션분석에 의하여 경제성을 확보할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 투자사업의 의사결정권자가 실물옵션분석방법을 활용하여 수상태양광프로젝트의 경제성분석에 불확실성을 고려할 수 있도록 도와줄 것으로 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.335-340
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• 2014

친환경 및 에너지 효율에 대한 관심이 증대되고 있는 가운데 LED(Light Emitting Diode)는 제어방식이 정 전류구동과 SMPS(Switching Mode Power Supply)방식으로 구동하므로 소형화 및 경량화를 이룰 수 있고 전력 소모가 적으며 효율이 높아 광원 및 조명장치에 활용하는데 유용하다. LED 생산업체는 고출력 LED 모듈의 칩 설계 원천기술의 확보가 필요하고, LED 를 조명으로 적용시키기 위해 전력손실을 줄일 수 있는 고출력 LED 모듈 개발을 위한 구동회로 설계와 역률 개선의 방안 연구가 필요하다. 산업현장에서 교류(AC) 직결 LED 구동소자인 HV9910를 일반적으로 사용하고 있다. 본 논문에서 HV9910에 PFC와 Noise Filter를 추가한 구동회로의 역률 및 효율에 대한 개선방법을 시뮬레이션을 통해 검증하는데 있다.

• 에너지공학
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• 제27권2호
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• pp.32-48
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• 2018

건물의 에너지사용량을 효율적으로 관리하기 위해서는 에너지의 사용에 대한 모니터링이 우선시 되어야 한다. 건물에서의 에너지사용량은 크게 에너지원별, 용도별, 구역별로 구분하여 관리할 수 있다. 에너지원별이란 건물의 설비를 가동하기 위해 공급되는 전기, 가스, 연료, 지역난방 등을 의미한다. 용도별이란 크게 냉방, 난방, 조명, 급탕, 환기와 같이 5대 용도로 구분할 수 있지만, 5대 용도 안에 포함시키기 어려운 엘리베이터나 전열기기 등은 별로도 분류하는 것을 의미한다. 이 외 구역별은 건물의 사용목적이나 사용용도가 비슷하거나 구분되는 지역을 묶어서 비교 관리 하거나 별도 관리 하는 것을 말한다. 이 밖에 에너지의 효율관리에서는 건물의 에너지사용량에 영향을 주는 온도, 습도와 재실자에 대한 관리가 필요하며, 최근 문제가 되는 미세먼지는 건물의 환기에 직접적인 영향을 주기 때문에 이에 대한 관리도 병행되어야 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.422-430
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• 2018

최근 유가 상승과 건물 에너지 소비 증가는 에너지 자원 해외 의존도가 높은 우리나라에 큰 부담이 되고 있다. 이런 상황에서 에너지 소비량의 40% 수준을 차지하는 빌딩건물의 에너지절감은 매우 중요한 이슈가 되는데, 본 연구는 ICT를 활용하여 건물에너지 소비량 및 전력사용요금 절감을 하는 최적제어방법을 구현한 실증 분석을 병원을 대상으로 수행하였다. 먼저 기존의 냉난방용 흡수식 냉온수기와 급탕용 보일러시설 일부를 수축열 히트펌프로 대체하고 사용하는 요금제의 조정을 통해 에너지소비량을 줄이고 요금을 절감하였다. 여기에 환경(외기온도, 사용량 증감 등) 변화를 고려한 ICT 기반 최적제어 기능을 추가적으로 적용함으로 기존 설비 대체 중심의 에너지절감 방법과 ICT 기반의 최적제어방법까지 고려한 효과를 분석하였다. 그 결과 본 연구에서 병원 대상의 최적제어방법은 에너지효율화 설비 적용으로 인한 절감량(53.6%)에 최적자동제어 효과(18.2%)까지 추가적으로 절감할 수 있는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 건물 에너지 절감 성과를 높이는 다양한 방안을 검토해 볼 수 있을 것이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권4호
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• pp.1123-1146
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• 2023

In South Korea, there have been many studies on efficient building-energy management using renewable energy facilities in single zero-energy houses or buildings. However, such management was limited due to spatial and economic problems. To realize a smart zero-energy city, studying efficient energy integration for the entire city, not just for a single house or building, is necessary. Therefore, this study was conducted in the eco-friendly energy town of Chungbuk Innovation City. Chungbuk successfully realized energy independence by converging new and renewable energy facilities for the first time in South Korea. This study analyzes energy data collected from public buildings in that town every minute for a year. We propose a smart city building-energy management model based on the results that combine various renewable energy sources with grid power. Supervised learning can determine when it is best to sell surplus electricity, or unsupervised learning can be used if there is a particular pattern or rule for energy use. However, it is more appropriate to use reinforcement learning to maximize rewards in an environment with numerous variables that change every moment. Therefore, we propose a power distribution algorithm based on reinforcement learning that considers the sales of Energy Storage System power from surplus renewable energy. Finally, we confirm through economic analysis that a 10% saving is possible from this efficiency.

• 한국기후변화학회지
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• 제8권4호
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• pp.377-384
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• 2017

Amid growing concerns about energy security, energy prices, economic competitiveness, and climate change, district heating (DH) system has been recognized for its significant benefits and the part it can play in efficiently meeting society's growing energy demands while reducing environmental impacts. Policy makers often need to quantify the fuel and carbon dioxide ($CO_2$) emissions savings of DH system compared to conventional individual heating (IH) system in order to estimate its actual emissions reductions. The objective of this paper is to calculate energy efficiency and $CO_2$ emissions saving, and to propose the future direction for DH system in Korea. DH system achieved total system efficiencies of 67.9% compared to 54.1% for IH system in 2015. DH system reduced $CO_2$ emissions by $381,311ton-CO_2$ (4.1%) compared to IH system. The results suggest that DH system is more preferred than IH system using natural gas. In Korea, the aim is to reduce dependence on fossil fuels and to use energy more efficiently. DH system have significant potential with regard to achieving this aim, because DH system are already integrated with power generation in the electricity since combined heating and power (CHP) are used for heat supply. Although the future conditions for DH may look promising, the current DH system in Korea must be enhanced in order to handle future competition. Thus, the next DH system must be integrated with multiple renewable energy and waste heat energy sources.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제19권1호
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• pp.159-198
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• 2010

본 논문은 효율적인 RPS 제도의 도입을 위해 현재 운영 중인 FIT 제도와 RPS 제도를 비교 분석하였다. 분석은 선형계획법을 이용하여 최소의 비용으로 신재생에너지 목표를 달성하는 발전원별 포트폴리오를 찾고, 이때의 최적 비용을 도출하여 비교한다. 비용은 신재생에너지 전력생산을 위한 건설 및 운영비용과 정부보조(FIT 제도) 또는 의무할당 전력회사의 부담(RPS 제도)으로 구성된다. FIT 모형은 전력의 시장가격 (SMP) 변화에 따라 최적해가 어떻게 달라지는지 민감도 분석을 하고, RPS 모형은 REC의 시장가격과 전력회사들의 인증서 구입비중에 따라 민감도 분석을 한다. 분석결과 RPS 제도는 FIT에 비해 비용이 많이 소요되고 특정 발전원에 집중되어 개발될 것으로 나타났다. 또한 전력생산자들은 의무이행을 위한 외부조달보다는 자체조달을 선호할 것으로 보인다. 이에 따라 태양광, 풍력과 같이 타 발전원에 비해 경쟁력이 부족한 에너지원의 개발수요를 창출하기 위해서는 기술개발과 함께 발전차액지원 등의 정부 지원정책이 병행되어야 할 것이다. 효과적인 RPS 제도의 도입을 위한 외부 조달 비율 가이드라인 제시는 국내 신재생에너지 기술개발 및 산업육성을 위해 필수적인 고려사항이 될 것이다. 국내 RPS 제도의 성공적인 도입을 위해서는 각 발전원별 특성과 경쟁력을 고려한 제도의 보완과 현행 FIT 제도와의 협력이 필요한 것으로 분석되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제12권2호
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• pp.275-298
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• 2003

본 연구에서는 탄소세와 에너지세의 부과가 우리나라의 에너지수요에 미치는 영향과 두 조세의 정책효과를 META Net모형을 이용하여 분석한다. 본 연구는 CGE 모형이나 거시계량모형을 이용한 기존 연구와는 달리 상향모형인 META Net모형을 이용하여 탄소세와 에너지세가 우리나라의 에너지시스템에 미치는 영향을 비교분석하였다. 연구결과에 의하면 일정한 온실가스 감축량을 달성하는데 있어 탄소세가 에너지세보다 비용효과적이지만 국내 기후정책수단으로 에너지세 역시 중요한 정책수단임을 알 수 있다. 에너지세의 경우에 탄소세에 비해 에너지소비가 더 크게 감소하기 때문에 에너지절약과 에너지효율기술 개발의 더 큰 유인을 제공한다. 또한 에너지세는 주어진 탄소감축량을 에너지 열량 기반의 조세를 통해 달성하기 때문에 탄소세에 비해 에너지가격을 크게 상승시켜 탄소세에 비해 조세수입이 더 크다. 따라서 에너지세의 도입은 관련 기술개발에 대한 유인을 제공하는 동시에 그 개발에 필요한 재원을 조달하는 적절한 방법이 될 수 있을 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.78-84
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• 2006

전력산업이 수직독점적인 구조에서 규제완화의 경쟁체제로 전환됨에 따라 무효전력서비스의 요금산정이 전력시장 운영자에게는 새로운 이슈가 되고 있다. 본 논문은 몇몇의 선진국과 국내에서 채용되는 무효전력서비스에 대한 요금산정방법을 검토하고, 무효전력시장을 이용하는 새로운 요금산정방법을 제안한다. 무효전력시장은 무효전력 발전원이 제시하는 입찰값을 바탕으로 하루전 전력시장 후에 무효전력 최적조류계산을 거쳐 단일가격으로 결정된다. 제안하는 방법은 무효전력 설치용량에 대한 투자비뿐만 아니라 무효전력 생산량을 늘리기 위해 발전기가 줄이게 되는 유효전력에 대한 기회비용을 함께 고려하고 있다. 26모선 모델계통에서의 사례연구를 통하여 제안하는 방법의 효용성을 입증하고 있다.