본 연구에서는 용수공급을 위한 이수관점에서 수력발전의 경제적 운영과 더불어 용수수요에 효과적으로 대처할 수 있는 댐군의 경제적 연계운영 최적화 모형을 제안한다. 제안된 모형은 댐군의 연계운영을 통한 발전방류의 최대화, 용수 수요량에 대한 물부족량(shortfall)의 최소화, 불필요한 여수로 방류량의 최소화, 홍수기를 대비한 저수지의 여유공간 확보, 그리고 발전효율을 높일 수 있는 저수위의 확보 등을 고려하였다. 제안된 최적화 모형은 구조적으로는 최적화 모형이지만, 실질적으로는 댐군의 연계운영의 행태를 표현한 시뮬레이션 모형이라 할 수 있으며, 용수공급계획 수립시 최대 용수공급 가용량 산정에 활용하기 위해서 개발된 모형이다. 최적화모형은 약 3,920개의 혼합정수변수와 약 7만$\times$13만 Node-Arc Incidence Matrix로 표현되는 네트워크 모형을 포함하는 여러 기간에 걸친 혼합정수계획 문제 (multi-period mixed integer programming)로 설계되었으며, 대형문제로부터 야기되는 수많은 자료를 효과적으로 처리하기 위하여 DBMS를 활용하였다. 본 모형의 효과를 검토하기 위하여 한강수계에 위치한 댐들 중에서 2개의 다목적 댐과 3개의 발전용 댐들의 연계운영에 실험하여 보았다. 실험결과, 본 연구에서 수립된 모형의 현실적인 이용을 위한 수정 보완과, 효과적인 댐 유역별 중장기 유입량 예측시스템이 개발되어 실시간으로 운영될 수 있도록 수정, 보완된다면 현재의 운영방법보다 더 좋은 운영방안을 제시하므로써, 환경보존에 따른 이득은 물론 용수공급 능력을 증대시킬 수 있는 대안이 될 수 있다.
현 정부 출범 이후 에너지 자원 확보를 최우선 국정과제로 설정하고 과감한 투자와 함께 범정부적인 차원의 노력을 기울인 결과, 최근 들어 석유 가스 자주개발률이 큰 폭으로 증가하는 성과를 거두고 있다. 정부는 이러한 모멘텀을 이어갈 수 있도록 석유 자주개발률을 2019년에 25%까지 높여 석유자원의 안정적 공급 능력을 획기적으로 향상시킨다는 목표하에 다양한 지원 방안을 계획하고 있다. 이에 대해 본 연구에서는 정부가 설정한 자주개발률 목표를 달성하기 위한 정부지원금의 규모에 관심을 갖고 이를 계측할 수 있는 경제학적 모형을 설정하고, 이의 실증분석을 통해 개발목표율 설정에 따른 정부지원금의 크기를 추정하였다. 그 결과 2010년의 경우, 자주개발률 7.4% 달성을 위한 정부지원금의 규모는 약 2.68억 달러로 추정되었다. 그러나 국내 원유수요량이 증가해 10.2억 배럴 정도 전망되는 2019년의 경우, 정부지원금은 약 12.47억 달러로 추정되어 현재 수준의 4.7배 증가하는 것으로 나타난다. 그러므로 2019년까지 자주개발 25%의 목표달성을 위해 정부는 해외 석유개발사업에 대한 지원 규모를 대폭 확대하는 방안을 조속히 확정하고, 아울러 자금조달을 위한 단계별 계획을 구체적으로 설정함과 동시에 정부지원의 효율성을 높이기 위하여 현행 지원제도를 검토해 이를 재정비할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서 사후지원제도(事後支援制度)의 하나로 예시하고 있는 자주개발물량에 대해 수입부과금 징수를 유예하는 방안도 고려해 볼 수 있을 것으로 생각된다.
최근 "전력 예비율" 급감에 대한 해결책으로 양방향 송배전이 가능한 마이크로 그리드로 전환되고 있다. 마이크로 그리드는 소규모 분산전원과 부하로 구성되는데, 분산전원의 대표적인 기술로 가정·건물에 적용하는 소형 열병합 발전시스템이 있다. 본 연구에서 가스 소비량 232.6kW(20만 kcal/h) 이내의 소형 가스엔진 발전시스템의 안전기준을 도출하고 발전 시스템, 냉각시스템, 윤활 시스템, 배기 시스템으로 구분하여 안전기준(안)을 개발하였다. 발전시스템의 경우 필터를 설치하고 가스 누출 및 엔진 회전수나 출력에 이상이 발생할 경우 이를 감지하여 시스템이 정지하도록 하였고, 냉각시스템은 냉각수 부족이나 과열이 발생할 경우 시스템이 정지하도록 규정하였다. 윤활 시스템은 윤활유의 압력과 온도를 모니터링 하고 이상이 발생할 경우 시스템을 정지하도록 하고, 배기 시스템은 국내·외 기준과 부합하여 배기가스 배출 농도 규제 값을 지정하였다. 본 연구 결과를 통해 가스엔진 발전시스템의 안전성을 향상시키고 제품 확산·보급에 이바지할 수 있다고 판단한다.
일별 최대전력 수요 예측은 국가의 전력 수급운영에 중요한 과제로서 과거부터 다양한 방법들이 끊임없이 연구되어 왔다. 일별 최대전력 수요를 정확히 예측함으로써 발전설비에 대한 일일 운용계획을 작성하고 효율적인 설비 운용을 통해 불필요한 에너지 자원의 소비를 감소하는데 기여할 수 있으며 여름 겨울철 냉난방수요로 인해 발생하는 전력소비 과다로 인한 전력예비율 감소 문제 등에 선제적으로 대비할 수 있는 장점을 가진다. 이러한 일별 최대전력수요 예측을 위하여 본 논문에서는 Seasonal ARIMA, TBATS, Seasonal Reg-ARIMA, NNETAR 모형에 평일, 주말, 특수일에 대한 효과와 온도에 대한 영향을 함께 고려하여 다음날의 일별 최대전력을 예측하는 모형을 연구하였다. 본 논문을 통한 모형들의 예측 성능 평가 결과 요일, 온도를 고려할 수 있는 Seasonal Reg-ARIMA 모형과 NNETAR 모형이 이를 고려할 수 없는 다른 시계열 모형보다 우수한 예측 성능을 나타내었고 그 중 인공신경망을 활용한 NNETAR 모형의 예측 성능이 가장 우수하였다.
본 연구는 관상동맥 우회수술중 측정한 우회도관의 혈류량을 결정하는 인자들을 분석함으로써 일반적으로 적용되고 있는 수술 전략의 의의를 검토하고자 하였다. 50명의 환자를 대상으로 관상동맥 우회수술중 transit-time ultrasound flowmeter를 이용하여 총 146개의 우회 도관의 혈류량(graft blood flow; GBF)을 측정하였다. 수혜관상동맥의 내경, 해당 심근의 면적, 우회도관의 종 류, 수술전 심근 관류 스캔 소견 등의 변수와 GBF간의 상관관계를 분석하고 수술 3개월후 시행한 심근 관류 스캔 소견과의 상관관계 여부를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 연속 문합된 목재정맥 우회도관의 GBF(평균 61.5 ml/min)가 내홉동맥(평균 42.5 ml/min)이나 단순 복재정맥 우회도관의 GBF(평균 46.9 ml/min)보다 의미있게 높았다(p<0.01). 2. GBF와 myocardial value 및 수혜동맥의 내경 간에 유의할 만한 상관관계가 있었으며 심근 스캔상 관류결손 의 유무와는 상관관계가 없었다. 3. 수혜동맥 내경이 1.5 m 미만이거나 혹은 myocardial value가 2 미만인 경우에는 CBF가 유의하게 낮았다. 4. myocardial value가 같을 경우 수혜 관상동맥의 내경과 GBF간의 상관관계가 약하였던 반면 수혜동맥의 내경이 같을지라도 myocardial value가 클수록 GBF가 증가하였다. 5. GBF 측정치가 회귀분석을 통하여 구한 기대치보다 낮았던 경우와 기대치 이상이었던 경우를 비교하면 전 자에서 수술후에 해당 심근영역에서 관류결손이 발견되는 비율이 유의하게 높았다(32.2% vs 15.1%, p< 0.05). 이상의 결과는 관상동맥우회도관의 혈류량은 해당 심근 영역과 동맥계(run-of)의 크기에 의하여 주로 결정됨을 시사하는 것으로 내경 1∼1.5 m의 작은 관상동맥일지라도 지배하는 심근의 면적이 클 경우에는 우회 도관을 조성하여 줌으로써 심근 관류를 효과적으로 개선시킬 수 있고 완전 혈류재건(complete revascularization)의 목적을 달성할 수 있음을 확인시켜주는 것이라 할 수 있다. 특히 이런 경우 연속문합술을 이용함으로써 우회도관 근위의 혈류량을 증가시켜 장기 개통율의 향상을 기대할 수 있을 것이라 판단된다.
1960년대 이후 인구의 급격한 도시집중으로 인한 주택부족 문제를 해소하기 위해 정부에서는 공동주택을 대량으로 건설하였다. 하지만 이러한 주택정책은 공급에만 치우쳐져 공동주택의 노후화에 따른 유지관리 문제는 소홀하게 다루어져 왔다. 그러나 "도시 및 주거환경정비법"의 제정으로 재건축 허용 경과년수가 증가됨에 따라 공동주택의 유지보수가 중요하게 되었고, 주거공간으로서 기능을 유지하기 위해서는 공동주택의 장기적인 유지관리계획수립이 필요하게 되었다. 이에 따라 정부에서는 "주택법"을 통해 장기수선계획과 이를 위한 장기수선충당금의 적립을 의무화하였고, 이를 3년마다 조정하도록 의무규정을 두었다. 이에 따라 장기간의 수선비용을 계획하면, 계획기간 동안 동일한 비용을 적립하게 된다. 이는 형평성을 고려한 계획으로 보일 수 있지만, 화폐의 시간적 가치를 생각한다면, 초기시점에 입주한 입주자들이 후기시점에 입주한 입주자들에 비해 더 많은 금액을 납부하는 결과를 가져온다. 또한 계획한 수선비와 실제 수선비 사이에 차이가 발생할 경우 이를 반영하여 장기수선충당금 산정할 수 있는 기준이 부족한 상황이다. 이와 같은 장기수선계획으로 인하여, 수선비 부족은 적시에 유지보수가 이루어지지 못하여 향후 공동주택 노후화에 대응하기 어려우며, 과다한 장기수선비의 적립은 입주자들의 반발로 이어질 수 있다. 이에 본 연구에서는 장기수선계획 시 화폐의 시간적 가치를 고려함과 동시에 계획대비 실제 수선비용의 오차를 지속적으로 반영할 수 있는 장기수선충당금 산정 및 조정모델을 제시하였다. 이를 통해 보다 합리적이며 유연한 장기수선충당금 산출방안을 제시하여, 입주자들 간의 형평성을 도모하고, 향후 장기수선충당금의 불필요한 적립과 부족현상을 방지할 수 있을 것으로 기대된다.
국유림은 사유림에 비해 높은 수준의 자본과 기술, 노동력을 투입할 수 있고 상대적으로 집약적인 관리가 가능하다. 따라서 국유림은 장기적인 목재 수요에 대비한 산림자원의 비축기지로서의 역할뿐만 아니라, 사회가 필요로 하는 산림의 다양한 기능을 안정적으로 발휘할 수 있어야 한다. 하지만 현재 국유림은 4영급 이상인 임분이 대부분으로, 영급이 불균형한 상태에서 목재수확기에 도달하고 있다. 따라서 체계적인 경영계획에 의한 목재수확이 이루어지지 않으면 국유림의 다양한 기능의 지속성을 보장하기 어렵다. 본 연구는 국유림의 영급구조를 개선하면서도 경제적·공익적 기능을 지속가능하게 유지하기 위한 국유림의 적정 목재생산량을 추정하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 먼저 국유림 내에서 목재생산에 적합한 지역을 분석하고, 다목적 선형기법을 적용하여 경제적 기능과 공익적 기능을 동시에 고려할 수 있는 산림경영계획모델을 개발하였다. 분석 결과, 국유림 내 목재생산 적합 지역의 면적은 약 488천ha로, 이를 중심으로 목재수확을 적절하게 관리하면 영급분포가 개선되고 공익적 기능도 지속가능하게 유지되는 것으로 나타났다. 향후 100년 동안 국유림에서 생산 가능한 목재량은 연평균 약 200만m3으로, 이는 연간 국산목재 공급량의 44% 수준을 차지하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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