• 제목/요약/키워드: new energy utilization system

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풍력발전기의 경년화를 고려한 자동튜닝 알고리즘 개발 (Development of auto-tuning algorithm for considering aging effect of wind turbine generator)

  • 김세윤;김성호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.246-252
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    • 2012
  • 최근 전 세계적으로 화석에너지와 관련된 기후변화 및 국제 정세로 인해 풍력발전에 대한 관심이 증대되고 있다. 일반적으로 풍력발전 시스템은 설치 후 약 20년간의 사용연한을 갖도록 설계되며 따라서 장기간 운전할 경우, 경년화로 인한 발전 성능의 저하가 필연적으로 발생된다. 본 논문에서는 풍력발전기의 경년화와 관련된 성능 저하의 문제를 해결하기 위한 새로운 형태의 자동 튜닝 기법을 제안하고자 한다. 또한 제안된 기법의 유용성을 확인을 위해 다양한 형태의 시뮬레이션 고 찰을 수행하였다.

건물일체형 태양광발전시스템의 실증분석 (The Output Characteristics of 3kW BIPV System)

  • 김지훈;변문걸;이강연;김평호;조금배;백형래
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.386-389
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    • 2006
  • BIPV(Building Integrated PV) system can expect dual effects that reduce expenses for establishment of PV system by adding new function as outer covering material of building expect producing the electricity. In case of PV(photovoltaic system) there are many generation differences according to the exterior environmental facts(solar cell array, design and installation condition of interactive inverter system). In this paper, we compared constitute factors of 3kW BIPV(solar cell module, inverter), operating characteristic and total system characteristic(utilization, generation efficiency, loss fact) and found out long time operating data using a watch instrumentations. By use of long time operating result, compare a totally operating characteristics, and we proposed a next building application of BIPV. BIPV system that is proposed in this paper, was established in Solar Energy research center of Chosun University, composed with system. The objective of this paper, is to provide a efficient BIPV design method through the considerations for the integration of PV system.

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슈퍼프리미엄(IE4)급 유도전동기 대체용 동기 릴럭턴스 전동기 고효율 설계연구 (High Efficiency Design of Ie4 Class Synrm Subsituting for Induction Motor)

  • 유광현;이주
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.35-40
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    • 2015
  • In accordance with global energy conservation policies such as MEPS (Minimum Energy Performance Standard), electric motor industry is moving to super-high-efficiency machines and research to develop IE4 (International Energy Efficiency Class 4) motors has been launched. In this situation, SynRM (Synchronous Reluctance Motor) has been attracting attention in place of induction motor which hardly provides super premium efficiency. As a result, much research on SynRM is being performed at home and abroad. Also, some products have already been appearing in the market. Compared to induction motor, SynRM has better efficiency per unit area and wider operating range. Although the utilization of control system in synchronous motor results in higher prices, we still need to concentrate on developments of SynRM so as to comply with the new policies. This study demonstrated the electromagnetic design methods of super premium SynRM while maintaining the frame of existing IE3 induction motor. We documented the design procedures for generating high saliency which is the most essential and mechanical stress anlaysis is also treated. In conclusion, we proved the validity of our design by manufacturing and testing our 3 models.

에너지 저장장치용 슈퍼커패시터 이온 도핑 제어를 통한 에너지 밀도 향상 연구 (Improvement of Energy Density in Supercapacitor by Ion Doping Control for Energy Storage System)

  • 박병준;유선미;양성은;한상철;노태무;이영희;한영희
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권3호
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    • pp.209-213
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    • 2019
  • 최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.

집중 태양열에 의한 온도구배가 열전발전모듈의 출력 성능에 미치는 영향 (Influence of temperature gradient induced by concentrated solar thermal energy on the power generation performance of a thermoelectric module)

  • 최경후;안다훈;부준홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.777-784
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    • 2017
  • 일반적으로 열전발전 소자를 사용하여 에너지 하베스팅을 하는 경우, 시스템의 작동환경에 의해 주어지는 온도구배를 활용하게 된다. 따라서 열전소자의 특성상 큰 온도구배를 기대하기 어려운 작동환경에서는 원하는 출력을 얻을 수 없으며, 작동 온도가 높을 때 얻어지게 되는 최적의 발전효율을 기대하기 힘들다. 자연환경에서 얻을 수 있는 태양에너지를 활용한 신재생 에너지의 활용은 그 동안 태양광발전이나 태양열발전에 국한되어 왔다. 태양광발전은 태양광의 일정 파장대만 사용하고 빛의 산란에 의해 발전효율이 낮아지는 단점이 있으며, 태양열발전은 일반적으로 대규모 설비를 갖춰야 하는 공간상의 제약이 있다. 본 연구에서는 태양열을 집광하여 열전소자에 조사함으로서 큰 온도구배를 형성하여 상용 열전소자의 출력을 향상시킬 수 있는 간단한 소형 발전시스템을 설계 및 제작하였다. 장시간 태양열 집중을 위해 태양 추적 장치를 설치하였으며, 열전소자 하부에 고온의 태양열이 전달되어 온도 편차가 줄어드는 현상을 막기 위해 액체 순환식 냉각기를 설치하여 큰 온도구배를 유지할 수 있도록 설계한 후, 일련의 실험으로 시험하여 그 유용성과 타당성을 검증하였다.

근미래 친환경 건축분야 엔지니어에게 필요한 역량에 대한 델파이 연구 (A Delphi Study on Competencies of Future Green Architectural Engineer)

  • 강소연;김태연;이정우
    • 공학교육연구
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    • 제21권3호
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    • pp.56-65
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    • 2018
  • With rapid advance of technologies including information and communication technologies, jobs are evolving faster than ever. Architectural engineering is no exception in this regard, and the green architectural engineering is emerging fast as a promising new field. In this study, a Delphi study of expert architectural engineers are conducted to find out (1) near future prospects of the field, (2) near future emerging jobs, (3) competencies needed for these jobs, and (4) educational content necessary to build these competencies with regards to the green architectural engineering. Initial Delphi survey consisting of open-ended questions in the above four areas were conducted and came out with 65 items after duplicate removal and semantic refinements. Further refinements via second and third wave of Delphi results into 40 items that the 13 architectural engineering experts may largely agree upon as future prospects with regards to the green architectural engineering. Findings indicate that it is expected that the demand for green architectural engineering and needs for automatic energy control system increase. Also, collaborations with other fields is becoming more and more important in green architectural engineering. The professional work management skills such as knowledge convergence, problem solving, collaboration skills, and creativity linking components from various related areas seem to also be on the increasing need. Near future ready critical skills are found to be the building environment control techniques (thermal, light, sound, and air), the data processing techniques like data mining, energy monitoring, and the control and utilization of environmental analysis software. Experts also agree on new curriculum for green building architecture to be developed with more of converging subjects across disciplines for future ready professional skills and experiences. Major topics to be covered in the near future includes building environment studies, building energy management, energy reduction systems, indoor air quality, global environment and natural phenomena, and machinery and electrical facility. Architectural engineering community should be concerned with building up the competencies identified in this Delphi preparing for fast advancing future.

해외사례 조사를 통한 국내 ESCO 산업 활성화 방안 (Designing the Promotion Policy of Korea ESCO Industry through the Examination of Foreign Country Exercises)

  • 민은주;김명록;남기태;강민구;김수덕
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제26권1호
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    • pp.103-121
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    • 2017
  • 국내 ESCO 사업은 에너지효율향상 제도 중에 하나로 1992년도에 도입되어 시행되고 있다. 현재 스마트그리드, 신재생에너지 등의 에너지시장 여건의 변화와 수요반응의 중요성이 부각되었다. 이에 사업 모델의 다양화 요구됨에 따라 해외 사례를 통한 국내 활용방안을 검토하였다. ESCO 산업이 활성화되었다는 유럽이나 미국에서의 사업영역은 에너지 공급 설비 및 공급 서비스부터 최종 사용자까지를 포함한 전 영역의 에너지 설비의 효율 개선 조치를 포함한다. 이런 ESCO 해외비즈니스 모델은 다양한 유형으로 구분이 가능함을 알 수 있으며, 그 유형을 프로젝트 수행방식, 공급자 수요관리, 파이낸싱의 방법, 기후변화 및 배출권 등, 신재생에너지, 에너지투자, IT연계관련, 신 ESCO사업, 기타의 기준으로 구분하였다. 본 연구에서는 각각의 비즈니스 사례 적용방안으로 국내에서도 IEC (Integrated Energy Contracting) 계약방식을 활용하는 것을 제안한다. 또한 에너지절약이라는 목표달성을 위해 개별사업유형의 나열함으로써 이를 허용하는 형태는 오히려 관련 시장 활성화를 가로막는 장애요인으로 작용하고 있는 바, 현행 에너지이용합리화사업을 위한 자금지원지침을 개정방안으로 투자사업 및 설치사업 모두를 포함하는 다양한 에너지절약사업을 대상사업으로 추가하되, 네거티브시스템(Negative system)의 도입을 제안한다.

빗물 집수 및 저장 시스템 개선과 수질 분석 모니터링 (A Study on the Rainwater Quality Monitoring and the Improvement, Collection and Storage System)

  • 김철경
    • 청정기술
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    • 제17권4호
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    • pp.353-362
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    • 2011
  • 빗물 활용은 건전한 물 순환 개념에서 중요하며, 신도시 개발 등으로 증가되는 불투수면의 증대에 따른 영향을 해소시키는 방법 중의 하나가 되므로 빗물 처리 시스템의 개선을 통한 수질 개선 방안을 연구하였다. 대전서남부지구의 개발 전 빗물 유출계수는 0.40이었으나 개발 후의 유출계수는 0.59로 산정되었다. 필터를 통과한 우수의 Cu, As, Cr, Fe, Mn 등 중금속 함량은 지하수의 중금속 함량보다 양호하였으며, 집수된 빗물의 수질은 경도, 과망간산칼륨소비량, 염소이온, 증발잔류물, 황산이온, 질산성질소 등의 항목에서는 지하수의 수질보다 양호한 것을 보여 주었으며, 중수도 수질기준을 충족시키는 것으로 확인되었다. 100일 이상 장기 저장 시에도 화장실 용수, 조경 용수 등으로 적합하였다. 종전의 빗물집수 시스템에 덮개가 있는 gutter 설치, 적합한 필터 사용 및 저장조의 지하설치 등으로 시스템을 개선하면 집수되는 수질을 100일 정도 양호하게 유지할 수 있는 것을 확인하였다.

태양열을 이용한 곡물건조에 관한 연구 (Review on the Use of Solar Energy for Grain Drying)

  • 금동혁;고학균;최재갑
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.64-76
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    • 1978
  • A dimensional supply of petroleum fuels and increased competition for petroleum products has made the conservation of energy in grain drying an important cost and management factor. Research on solar grain drying is directed toward utilization of a renewable energy source as an alternative to petroleum fuels for drying. There are many technical and economic problems in accepting and adopting solor energy as a new energy source for grain drying. The purpose of this study are to assess the state of the art of solar grain drying and to find out the problems by reviewing literatures available. The results obtained may be summarized as follows; 1.It may be considered that the weather conditions in October of Korea was satisfactory for the forced natural air and solar heated air drying. 2. Solar energy is considered more applicable to low-temperature, In-storage drying systems than to high-temperature, high-speed drying systems. In-storage drying systems require low levels of heat input. The costs of collector systems to provide low temperature are considerably cheaper than for high-temperature systems. 3. Tubular type collector made of polyvinyle film seems to be the most practical at this stage of development and black-painted bare-plate collectors mounted on the outside of a typical, round, low-temperature drying bin can supply an appreciable amount of the energy efficiently needed for low-temperature grain drying at a lower cost. 4. All of the grains in solar drying tests was successfully dried up to safe storaged moisture levels without significant spoilage. Drying rates with solar system were faster than natural air drying systems, and usually a little slower than similar low-temperature electric drying systems. 5. Final grain moisture levels were lower in solar tests than in natural air tests, and generally higher than in tests with continuous heated air. 6. Savings of energy by use of solar collectors ranged from 23% to 55%, compared to the natural and electric ileated air drying systems. However, total drying cost effectiteness tvas not significant. Therefore, it is desirable that solar grain dry-ing sIFstems tvhich could be suitable for multiple heating purposes on farms shouldbe developed. 7. Supplemental heat with solar radiation did little to reduce air flow requirementsbut refuced drying time and increased the p\ulcornerobability of successful drying duringdrying poriod.

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생태계를 이용한 자원절약형 단지계획기법 개발에 관한 연구 - 주거단지를 중심으로- (A Study on development of Resourse - saving site Planning techniques based on utilization of Ecosystem - Focused on Housing site -)

  • 이영무
    • 한국조경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.111-125
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    • 1990
  • Korea is a nation with poor natural resources. There is a greats need to save resources that are running out in fast face. The purpose of this thesis is to bind the means to save rosources in housing site, especially in highrise apartment. The reason why the high-rise apartments are chosen as a case is 7hat the high-rise is becoming the major form of dwelling in most urban areas. As a tool of saving the ecological way is chosen because ecological energy is free, clean and unlimited. The resources to be saved are divided into two categories, namely energy and non - energy resources as water, land and food. The contents of the thesis are comprised of 4 chapters. The early chaspters are devoted to the understanding of the ecosystem and problems of current energy consumption in the apartment. It is fellowed by the introduction of the hypothesis that can possibly save reouruces. The hypothesis are then transformed into the actual theories through verification, to be established as the new techniques of the site planning. The ecosystem is the functional relationship between the living organisms and their physical surroundings. The living organisms are the plants that produce, animals that consume and bacterias that decompose. They live in the environment which consists of the three worlds of atmosphere, hydrosphere and lithosphere. The whole system is activated by the solar energy that turns the inorganic mallet- into the living organism and back to the inorganic. It is the recycling principle of the ecosystem. The elements of ecosystem that fan be unilimited as the tools of resources -saving are the sun, wind, water, soil, plant and waste. They are unlimited sources of energy. free of pollution and cheap in price. Each of these ecological elements Provide the opportunities that can save the heating fuel, air conditioning energy, water resource, land and food. The ecological approch should be pursued actively in this age of short resources and growing pollution. In the scale of total energy consumption the housing takes the second position next to the industrial use. It is followed by the transportation which shows for less consumption than former two.

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