• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.363-370
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• 2013

소수력발전은 하수처리장 에너지 자립을 위한 효과적인 대안이다. 본 연구는 유량변동이 크고 유효낙차가 낮은 중소형 하수처리장(기흥레스피아) 적용을 위해 피치조절형 세미카플란(semi-kaplan) 마이크로수력발전의 적용 타당성을 평가하였다. 가변피치 semi-kaplan 수차는 유량조절을 위한 가이드베인은 생략하고 피치조절형 런너를 장착하여 기계적 결함은 줄이면서 유량변동이 큰 처리장에 특화된 기술이다. 마이크로수력발전 시스템은 설계조건(유량 0.35 $m^3/s$, 유효낙차 4.7 m)에서 90.2%의 수차효율 달성이 가능하였고 발전용량은 13.4 kW로 산정되었다. 설비가동률 74%로 가동 시 연간 약 86.8 MWh 에너지 생산을 통해 2.1%의 에너지 자립이 가능하고 이는 연간 49톤의 $CO_2$ 감축효과와 맞먹는다. 경제성 평가결과 초기 건설공사비가 200,000,000원 이하인 경우에는 내부수익률은 6.1%, 순현가는 15,539,000원, 편익-비용률은 1.08, 투자회수년은 15.5년으로 경제성이 충분한 것으로 나타났다.

• 기술혁신학회지
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• 제13권3호
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• pp.399-422
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• 2010

탄소배출에 대한 글로벌 규제 확대는 새로운 산업규제와 무역장벽을 가져오고 있으며, 세계 각국은 재생에너지 개발, 에너지 효율 증대, 환경 개선 등을 동시에 추구효과는 녹색투자를 통해 경기부양을 도모하고 있다. 한국 정부는 이러한 환경변화 속에 녹색투지를 통한 새로운 성장기회를 모색하고 있으며, 기업은 저탄소 친환경 구조로의 전환을 생존의 문제로 직면하게 되었다. 이는 산업구조의 변화와 전환을 가져올 뿐만 아니라, 인력 구성의 변화와 함께 요구숙련의 변화를 요구한다. 이러한 녹색경제로의 전환에서, 미래 숙련수요에 대응한 인력양성은 녹색경제의 전환에 대한 대응으로서 뿐만 아니라 녹색성장을 견인하는 추동력이 된다. 본 연구는 자동차산업을 중심으로 미래 숙련 수요에 따른 인력양성 방안을 모색한다. 그린카 관련한 미래 숙련 수요에 대해 현 대학 교과상의 문제점을 살펴보며 이에 대한 개선방안을 모색하기로 한다. 이를 통해 녹색성장에서 그린카 만이 아닌 타 부문에서의 미래 숙련 수요에 대응한 인력양성 방안도 마련할 수 있는 방법론의 개선을 도모한다.

• 환경위생공학
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• 제23권3호
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• pp.9-22
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• 2008

This study was conducted to develop a system that processes harmful gases and dust, which being generated in the production of micro-inorganic fabric. This can be obtained by melt spinning raw materials such as agalmatolite, fluorspar, limestone, silica under high temperature at $1500-1600^{\circ}C$ in a glass recuperator using a dry method by Cyclone Reactor or Envelope Type (ET) type Bag Filter. If the number of the members of Korea Glass Industry Association reaches up to 45, the damage of the harmful gas being generated in recuperator should not be small. In addition, research of existing facilities showed the most of harmful gas treatment facilities which adopt wet treatment or semi-dry treatment process. This was caused the problems for wastewater and the second pollutive materials. Moreover, in the dust collecting facility behind recuperator, it is also problematic that electric dust collector requires enormous initial investment. We have researched various methods to show both economic and efficient new processes for the preventive facilities of recuperator. As the result of the experiments, the removal efficiencies of HF and SOx were 99% and 87%, respectively. Although it was insignificant reaction, a pretty much interesting result that NOx showed an absorption reaction with $Ca(OH)_2$(removal efficiency was more than 25%) was obtained.

• 한국물환경학회지
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• 제37권4호
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• pp.263-274
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• 2021

This study presents the achievements and limitations of the voluntary-based Total Maximum Daily Load (TMDL) through statistical analysis of water quality monitoring data and performance assessments of TMDL plans implemented in the Gyeongan watershed. The results clearly showed that responsible local governments complied the allocated TMDL and the designated water quality goals were successfully achieved in the required period. This was possible because the Ministry of Environment provided innovative incentives, such as, relaxations of the existing tight land-use regulations and full-scale financial aids for constructing and operating public treatment facilities to draw local government voluntary participation. However, a couple of problems which decreased the effectiveness and efficiency of the voluntary TMDL were identified. The different TMDL implementation schedules between upstream (Yongin) and downstream (Gwangju) governments caused delay in water quality improvement and exaggerated TMDL allocation to the local development which made excessive investment in the treatment facilities. Although it is not directly related to the voluntary scheme, technical methods for establishing and assessing the water quality goals should be improved so that the effects of flow conditions on water quality are properly assessed. We expect that results of this case study contribute to developing a more effective voluntary-based scheme for the implementation of the so-called 'tributary TMDL' in the future.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.486-491
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• 2017

하수처리장의 방류수는 낙차를 이용하는 기존 발전 방식으로는 소수력발전에 대한 경제성이 없어 버려지는 물로 인식되어져 왔다. 국내 대다수의 하수처리장 방류수로는 2m 미만의 낙차를 형성하고 있고 유량이 지속적이며 변동이 크지 않다는 점을 고려할 때, 저낙차 조건에서도 안정적인 전력 생산과 효율을 유지할 수 있는 소수력 발전장치 개발이 시급히 요구된다. 본 논문은 저낙차의 유수 특성을 갖는 하수처리장 방류수로에 적용 가능한 일체형 소수력 발전장치의 개발을 완료하여 발전장치에 대한 성능 평가 및 결과를 분석하였다. 그리고 실제 적용을 위한 경제성과 활용방안을 제시하였다. 분석결과, 발전기 효율은 92%이며 전력량은 10kWh로서 경제성의 경우 B/C를 1.0 이상 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 특히, 일체형 발전장치의 운영수준을 정격출력의 80% 이상으로 유지할 경우 경제성 확보가 가능하여 23년차 이후에는 투자비를 회수하여 이익이 발생하는 것으로 확인하였다. 일체형 소수력 발전장치는 하수처리장의 방류수뿐만 아니라 이와 유사한 유수 특성을 갖는 시설에 확대 적용할 경우 긍정적인 효과가 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.132-138
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• 2009

철도는 다른 육상교통수단보다 환경 친화적이며 에너지 효율성이 높은 교통수단이다. 철도노선 선정과정에서 예비타당성 수행은 에너지 효율성과 환경에 관한 문제들이 일반적으로 고려되고 있지 않다. 철도노선 선정은 지형적인 특성 그리고 시설물의 관리와 운영을 중심으로 선정되고 있다. 철도노선선정에 영향을 미치는 환경관련 문제에 대해서 본 연구는 집중적으로 검토 분석하였다. 본 연구는 철도 및 환경전문가 그리고 철도 노선선정에 관련된 전문가 의견 을 검토 분석하여 환경에 영향을 미치는 주요 인자를 추출하였다. 철도노선 선정과정에서 환경에 미치는 영향을 알 수 있는 환경영향평가 항목을 선정하였다. 환경 친화적인 철도노선 대 선정을 위하여 환경영향평가 항목 6개 분야 20개로부터 7개의 환경항목(지형 지질, 동식물상, 자연 환경자산, 대기질, 수질, 소음 진동, 문화재 경관)을 추출하였다. 철도노선을 선정하기 위해서는, 여러 대안이 비교되어야 하고 각 대안의 평가는 이 7개 환경항목을 기준으로 하여 실행되어야 한다. 최적의 철도노선선정은 7개의 환경항목을 고려하는 포괄적인 평가에 의해 선정되어야 한다. 이와 같이 주요 환경항목인자에 의한 평가는 철도건설 투자를 활성화 하는데 이바지 할 것이다.

• 청정기술
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• 제7권1호
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• pp.43-49
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• 2001

$CO_2$ 의무규제에 대비해 국내외의 대응방안 및 기술개발 동향과 국내 산업계 대처방안, 향후 발전분야에 미칠 영향 등을 분석하였다. 의무규제에 대비하여 가장 많은 준비가 된 유럽은 에너지 효율 개선 및 대체에너지 개발에 많은 투자를 하고 있으며, 일본은 에너지 절약 및 해외사업을 통해 감축의무를 준수하도록 하는 동시에, 장기 기술개발 계획에 따라 여러 분야에서 R&D 투자가 활발히 이루어 지고 있다. 또한, 미국은 에너지 절약 프로그램 및 배출권 거래제를 이용하여 감축의무에 대비하고 있으며 최근에 DOE(Department of energy)등을 중심으로 경제성 있는 신기술 분야에 집중 연구하는 경향을 보여주고 있다. 우리나라도 향후 의무부담을 받을 경우를 대비하여 그동안 정부 및 출연연구소 중심으로 연구가 수행되어 왔다. 한편, 감축의무 적용시 가장 먼저 이행이 예상되는 발전분야에 대해 선진국중 완화된 기준을 가지는 포르투갈 감축기준을 적용하였을 경우, 제5차 장기전력 수급계획에 따른 청정연료 등의 전환 등의 자발적 감축노력에도 불구하고, 2015년 이후 가동중인 발전소중 50여기를 가동 중지해야 하는 사태가 발생할 수 있음을 발전분야 감축의무량 분석결과를 통해 도출하였다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.251-258
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• 2016

연료전지는 전기를 발전하면서 동시에 열도 생산하며, 본 고는 이 두 가지를 함께 이용하는 가정용의 마이크로 연료전지-열병합발전(${\mu}FC$-CHP) 시스템에 관한 조사보고서이다. 열병합발전 시스템을 구성하는 몇 가지 방안 중에서 연료전지는 전기와 열 효율을 합쳐 90%가 넘는 가장 높은 에너지 효율을 갖는 시스템을 구현할 수 있어 유용성이 높다. 연료전지에는 크게 다섯 가지 종류가 있으며, 이 중 가정용 ${\mu}FC$-CHP로 적합한 것은 프로톤교환 막연료전지(PEMFC)와 고체산화물연료전지(SOFC)이다. ${\mu}FC$-CHP시스템은 독립전원으로서 송배전 손실을 줄일 수 있고 전기생산단가를 낮출 수 있으며, 오염물질을 배출하지 않는 친환경 기술이란 점 등의 장점이 많다. 단점은 초기 투자비용이 높다는 점인데, 기술의 발달로 제작 단가를 줄여 이를 해결해나가고 있다. 현재는 일본이 시장을 선점하고 있으나 우리나라도 100만대 보급 계획을 가지고 있고, 정부가 반 정도의 설치보조금을 제공하여 시장을 견인하고 있다. 본 고에서는 이와 함께 연료전지와 열병합발전을 연결하는 기술적 내용 및 각국의 동향을 기술한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.204-205
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• 2011

In thin film silicon solar cells, p-i-n structure is adopted instead of p/n junction structure as in wafer-based Si solar cells. PECVD is a most widely used thin film deposition process for a-Si:H or ${\mu}c$-Si:H solar cells. For best performance of thin film silicon solar cell, the dopant profiles at p/i and i/n interfaces need to be as sharp as possible. The sharpness of dopant profiles can easily achieved when using multi-chamber PECVD equipment, in which each layer is deposited in separate chamber. However, in a single-chamber PECVD system, doped and intrinsic layers are deposited in one plasma chamber, which inevitably impedes sharp dopant profiles at the interfaces due to the contamination from previous deposition process. The cross-contamination between layers is a serious drawback of a single-chamber PECVD system in spite of the advantage of lower initial investment cost for the equipment. In order to resolve the cross-contamination problem in single-chamber PECVD systems, flushing method of the chamber with NH3 gas or water vapor after doped layer deposition process has been used. In this study, a new plasma process to solve the cross-contamination problem in a single-chamber PECVD system was suggested. A single-chamber VHF-PECVD system was used for superstrate type p-i-n a-Si:H solar cell manufacturing on Asahi-type U FTO glass. A 80 MHz and 20 watts of pulsed RF power was applied to the parallel plate RF cathode at the frequency of 10 kHz and 80% duty ratio. A mixture gas of Ar, H2 and SiH4 was used for i-layer deposition and the deposition pressure was 0.4 Torr. For p and n layer deposition, B2H6 and PH3 was used as doping gas, respectively. The deposition temperature was $250^{\circ}C$ and the total p-i-n layer thickness was about $3500{\AA}$. In order to remove the deposited B inside of the vacuum chamber during p-layer deposition, a high pulsed RF power of about 80 W was applied right after p-layer deposition without SiH4 gas, which is followed by i-layer and n-layer deposition. Finally, Ag was deposited as top electrode. The best initial solar cell efficiency of 9.5 % for test cell area of 0.2 $cm^2$ could be achieved by applying the in-situ plasma cleaning method. The dependence on RF power and treatment time was investigated along with the SIMS analysis of the p-i interface for boron profiles.