• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1349-1358
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• 2018

화석연료로부터 기인한 환경오염에 대한 대응과 더불어 신재생에너지 공급의무화제도의 시행은 재생연료유 등 신재생에너지의 활용도를 증대시켰다. 부생연료유(2호)와 정제연료유(감압)는 국내 법령으로 엄격히 규제되고 있으며, 부생연료유(2호)를 혼합한 정제연료유(감압)의 물성변화를 시험하였다. 부생연료유(2호)를 1 : 1로 혼합한 정제연료유(감압)의 물성분석 결과, 국내 폐기물관리법에서 규정하고 있는 품질기준을 만족하였다. 다만, 연료와 관련한 추가항목 시험결과에서 높은 방향족 함량을 나타내었다. 연료 내 높은 방향족 함량은 사용기기의 고무류 파손이나 연소 시 그을음, 매연 등이 발생할 가능성이 높을 것으로 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.492-500
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• 2019

본 연구에서는 $9.2MW_e$의 상용규모 순환유동층 보일러에서 화학첨가제 사용에 따른 미세입자 저감에 대한 영향을 확인하였다. 또한 화력 발전소에서 화석연료의 연소 중 발생하는 미세입자를 포집하기 위하여 간단하고 효과적인 포집설비를 개발하였다. 연소 배가스 중 PM 10이하의 입자를 감소시키기 위하여 화학첨가제를 사용하였으며, 사용한 화학첨가제는 borax solution을 사용하였다. 포집된 미세입자 중 PM 10이하의 입자 거동을 확인하기 위하여 입도분석기와 SEM 분석을 통해 확인하였다. Borax solution은 배가스중에 용융된 미네랄을 흡수하여 미세입자를 성장시키는 경향이 있는 것을 알 수 있었다. 결과적으로 borax solution을 사용함으로써 $10{\mu}m$ 이하의 미세입자가 감소되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권2호
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• pp.69-77
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• 2011

최근 화석 연료와 에너지 사용의 증가에 따라 기후변화가 심화되고 대기질이 악화되고 있으나, 국내에서는 지역별 배출 부문별 온실가스 배출량을 산정하고, 배출 특성에 관한 분석 연구가 활발히 수행되고 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 국가 및 지자체의 온실가스 감축 정책 수립 및 추진을 지원하기 위하여 온실가스 인벤토리에 관한 국제지침(IPCC Guideline)에 따라 온실가스 및 대기오염물질 통합관리시스템(GHG-CAPSS)을 구축하고, 국내 기초자치단체 단위(시 군 구)의 부문별(산업, 수송, 상업 공공, 가정, 폐기물, 농업, 기타) 온실가스 배출량을 상향식 접근론(bottom-up approach)을 적용하여 산정하였다. 2006년도를 기준으로 국내 총 온실가스 배출량($CO_2$ eq.)은 588,011천톤/년으로 산정되었으며, 이중 산업 부문이 50.1%(294,467천톤/년)로 가장 높은 배출기여율을 나타냈고, 수송 부문 17.6%(103,255천톤/년), 상업 공공 부문 12.6%(74,309천톤/년), 가정 부문 12.6%(74,209천톤/년), 폐기물 부문 2.6%(15,358천톤/년), 농업 부문 2.5%(14,516천톤/년) 순으로 나타났다. 지역별 배출량 산정 결과, 경기도 지역의 배출량이 전체의 14.9%(87,342천톤/년)를 차지하였고, 전남 12.4%(73,067천톤/년), 경북 11%(64,814천톤/년) 순으로 나타났다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권2호
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• pp.141-158
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• 2013

본 연구에서는 IPCC SRES 6개 기후변화 시나리오(A2, A1B, A1FI, A1T, B1, and B2)를 기반으로 우리나라의 현재(1996~2005년)와 미래(2046~2055년, 2091~2100년)에 대한 냉난방도일을 전망하였다. 이를 위하여 전구 기후모델(CCSM3)의 미래 전망 결과를 지역규모 기후모델(MM5)을 이용한 다운스케일링을 통해 고해상도(18km)의 기온 전망을 수행하였다. 21세기 말의 한반도 기온은 현재 대비 약 $1.2{\sim}3.4^{\circ}C$ 수준까지 증가하는 것으로 전망된다. 기온 전망 결과를 이용하여 7개 권역별(서울 경기, 강원 산간, 중부 내륙, 남부 내륙, 남부 해안, 영동 울릉, 제주) 냉난방도일을 전망한 결과, 21세기 말의 난방도일은 현재 대비 8~25% 수준까지 감소하는 반면에 냉방도일은 242~1,448%까지 증가하였다. 또한, 난방기간은 약 1개월 정도 감소하며, 냉방기간은 최대 2개월 이상 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 현재에 비해 미래의 난방에너지 수요는 감소하지만, 냉방에너지 수요는 증가할 것으로 예측된다. 특히, 이러한 변화는 타 권역에 비해 강원산간권역과 제주권역에서 뚜렷하게 나타날 것으로 예측된다. 따라서 미래에는 난방을 위한 화석에너지보다 냉방에너지로 사용되는 전기에너지에 대한 수요관리가 현재보다 더욱 중요해질 수 있음을 의미한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권1호
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• pp.59-66
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• 2019

BIPV or BAPV installation applied to building is increasing through public utility mandates enterprise. Solar PV energy generates only during the day, but if it is operated in convergence with ESS, which stores electrical energy, it can restrain the fossil energy used in buildings throughout the day. A solution is to converge with PV system and ESS. However, PV systems and ESS connected to the power grid in parallel can cause problems of electrical stability. A study was conducted on the case of failure to detect islanding operation under the parallel operation of PV generation and ESS that are connected in parallel to power grid. Experiments conducted various non-islanding detections under the operating conditions. In the experiment results, when one PCS - PV inverter or ESS inverter - was operating under the islanding condition, it stopped working within 0.5 seconds of the Korean grid standard. However, when both of PV inverter and ESS inverter were operating at the same time under the islanding situation, the anti-islanding algorithm did not operate normally and both inverters continuously supplied power to the connected RLC loads. islanding detection Algorithm developed by each inverter manufacturer has caused this phenomenon. Therefore, this paper presented a new test standard for islanding detection.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권2호
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• pp.114-135
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• 2013

유네스코(UNESCO: United Nations Educational, Scientific, and Cultural Organization) 세계유산 가운데 자연유산이 차지하는 비율은 문화유산에 비하여 매우 적다. 우리나라에서 처음으로 제주 화산섬과 용암동굴이 7번과 8번의 기준에 부합하여 지난 2007년에 유네스코 세계자연유산으로 등재되었다. 본 연구는 우리나라 지질유산에 대한 현황과 관리 및 보존 사례를 분석하고, 향후 지질유산 보존을 위한 중장기 추진 전략과 개선방안에 대하여 고찰하였다. 천연기념물로 지정되어 국가지정문화재로 보호받거나 지질공원과 같은 새로운 지질유산의 활용시스템을 도입하여 효과적인 교육과 홍보를 할 수 있는 방문객센터 건립을 통한 지질유산의 교육과 활용이 절실히 필요하다. 이 연구에서는 갯벌로 유네스코 세계유산으로 지정된 '와덴해(The Wadden Sea)'를 직접 방문하여, 세계유산 현장을 조사하고 관리를 책임지고 있는 전문가들과의 인터뷰를 통해 얻어진 자료를 정리하였다. '와덴해'의 성공적인 세계유산 관리와 보존을 위한 정책은 크게 세 가지 요인으로 요약할 수 있다. 첫째, 연구와 모니터링을 위한 통합관리시스템과 공동사무국의 운영이고 둘째, 지질유산의 홍보와 교육을 위한 방문객센터의 활성화, 그리고 마지막으로 장기 발전계획에 따른 전문가들의 다양한 연구과제와 프로젝트의 실행이다. 이 연구는 우리나라 지질유산의 현황을 살펴보고, 그 가치를 증진하고 보존하기 위한 방안을 모색하는 정책적 대안을 마련하고자 수행되었으며, 우리나라 지질분야 자연유산의 중장기적인 정책적 결정에 기여하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제28권2호
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• pp.1-17
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• 2019

본 논문은 한국을 대상으로 1976년부터 2014년까지 경제성장, 전력소비, $CO_2$ 배출과 외국인직접투자(FDI) 유입 간 인과관계를 단위근 검정, 공적분 검정, 벡터오차수정모형(VECM)을 적용하여 분석한다. 분석의 결과는 다음과 같다. 첫째, 경제성장과 전력소비 간에는 장기적으로 양방향의 인과관계가 나타나, 상호관계를 고려하지 않은 전력소비절약정책은 경제성장에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었다. 둘째, $CO_2$ 배출은 경제성장에 대한 단방향의 장 단기적인 인과관계와 전력소비에 대한 단방향의 장기적인 인과관계를 나타내, $CO_2$ 배출 감축정책이 경제성장과 전력소비에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었다. 셋째, FDI 유입은 경제성장에 대해 단방향의 장기적인 인과관계를, 전력소비에 대해 단방향의 장 단기적인 인과관계를 나타내, FDI 유입이 상대적으로 저렴한 전력소비비용에 기반을 둔 것으로 분석되었다. 반면, FDI 유입은 $CO_2$ 배출에 대해서는 인과관계가 없는 것으로 나타났는데, 이는 서비스 산업 중심으로 이루어지는 FDI의 특성에 따른 것으로 분석되었다. 이러한 네 변수 간 인과관계들을 고려할 때, 능동적인 전력수요관리를 위한 기술개발의 확대와 화석연료에서 신재생에너지로의 신중한 전환을 위한 정책 등이 모색되어야 한다. 또한 FDI 유치의 증대에 대응하여 에너지절약시설 투자 및 설치를 통해 전력소비 감축을 유도할 필요가 있다.

• World Technopolis Review
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• 제8권1호
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• pp.59-70
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• 2019

Where is a better place to live? In the coming era, this should be more than simply a livable place. It should be an adaptable place that has a flexible system adaptable to any new situation in terms of diversity. Customization and real-time operation are needed in order to realize this technologically. We expect a smart city to have a flexible system that applies technologies of self-monitoring and self-response, thereby being a promising city model towards being a better place to live. Energy demand and supply is a crucial issue concerning our expectations for the flexible system of a smart city because it is indispensable to comfortable living, especially city living. Although it may seem that energy diversification, such as the energy mix of a country, is a matter of overriding concern, the central point is the scale of place to build grids for realizing sustainable urban energy systems. A traditional hard energy path supported by huge centralized energy systems based on fossil and nuclear fuels on a national scale has already faced difficult problems, particularly in terms of energy flexibility/resilience. On the other hand, an alternative soft energy path consisting of small diversified energy systems based on renewable energy sources on a local scale has limitations regarding stability, variability, and supply potential despite the relatively light economic/technological burden that must be assumed to realize it. As another alternative, we can adopt a holonic path incorporating an alternative soft energy path with a traditional hard energy path complimentarily based on load management. This has a high affinity with the flexible system of a smart city. At a system level, the purpose of all of the paths mentioned above is not energy itself but the service it provides. If the expected energy service is fixed, the conclusive factor in choosing a more appropriate system is accessibility to the energy service. Accessibility refers to reliability and affordability; the former encompasses the level of energy self-sufficiency, and the latter encompasses the extent of energy saving. From this point of view, it seems that the small diversified energy systems of a soft energy path have a clear advantage over the huge centralized energy systems of a hard energy path. However, some insuperable limitations still remain, so it is reasonable to consider both energy systems continuing to coexist in a multiplexing energy system employing a holonic path to create and maintain reliable and affordable access to energy services that cover households'/enterprises' basic energy needs. If this is embodied in a smart city concept, this is nothing else but smart energy inclusion. In Japan, following the Fukushima nuclear accident in 2011, a trend towards small diversified energy systems of a soft energy path intensified in order to realize a nuclear-free society. As a result, the Government of Japan proclaimed in its Fifth Strategic Energy Plan that renewable energy must be the main source of power in Japan by 2050. Accordingly, Sony vowed that all the energy it uses would come from renewable sources by 2040. In this situation, it is expected that smart energy inclusion will be achieved by the Japanese version of a smart grid based on the concept of a minimum cost scheme and demand response.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.173-182
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• 2019

화석연료 사용이 증가하면서 온실가스 및 대기오염가스 등의 환경오염 문제가 심각해졌다. 이를 해결하기 위한 신재생에너지, 친환경적인 대체에너지원을 찾기 위한 많은 연구가 이뤄지고 있다. 연료전지는 전기에너지를 발생하며 부산물로 물만이 생성되는 친환경 에너지 발생장치다. 특히, 전해질로 음이온 교환막을 사용하는 음이온 교환막 연료전지(Anion Exchange Membrane Fuel Cell)는 높은 촉매의 활성으로 양이온 교환막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel cell)와 다르게 저가의 금속 촉매를 사용할 수 있는 장점 때문에 관심이 높아지고 있다. 음이온 교환막으로써 요구되는 주요 특성은 높은 이온($OH^-$) 전도도 및 높은 pH의 구동조건에서의 안정성이다. 본 연구에서는 PPO계 고분자의 화학적 가교 반응을 이용해 얻어진 가교형 고분자 막의 낮은 기계적인 특성과 치수 안정성을 높이기 위해 보다 높은 분자량을 갖는 고분자 사용과 함께 가교율 증대를 통해 보다 높은 이온 전도도와 기계적인 성질, 높은 화학적인 안정성뿐만 아니라 실제 연료전지 구동조건에서 높은 셀 성능을 갖는 AEMFC용 고분자 전해질 막을 개발했다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.21-30
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• 2019

최근 전 세계적으로 지구온난화에 따른 이상기온과 화석연료 고갈 등 환경과 에너지문제는 인류의 생존을 위협하는 중대 과제로 대두되고 있다. 이에 따라 건축물 에너지 절감 및 온실가스 감축에 획기적으로 기여할 수 있는 혁신적인 건축물로서 제로에너지빌딩에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 시장에서는 추가되는 건설비용은 제로에너지 인증 활성화에 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 일반적인 민간 분양아파트를 연구의 대상으로 선정하고 초기 설계단계부터 제로에너지 인증을 위한 세부 요소들을 친환경주택 건설기준에 근거하여 제시하였으며, 인증 세부요소들의 비용효율분석을 통해 적정 가산비용을 제시하였다. 아직까지 기술수준과 물리적인 한계로 인하여 공동주택에서는 3등급까지만 인증이 구현 가능 한 것으로 분석되었다. 또한 생애주기동안 비용추이를 검토해본 결과 아직까지 제로에너지빌딩 5등급의 경우에서만 준공 후 13년 이내 모든 비용의 회수가 가능한 것으로 검토되었다. 앞으로 발주예정인 공동주택 사업 검토 시 본 연구에서 제시된 추가사업비가 적절히 반영되어 제로에너지빌딩 인증 활성화에 기여하고자 한다.