• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.71-78
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• 2015

본 논문에서는 복합발전시스템을 구성하는 각 단위 구성품의 교체비용이 변화할 때 각 단위 구성품의 용량 및 전체시스템의 경제성이 얼마나 변화하는지를 나타내는 민감도 분석을 수행하는 방법을 제시한다. 민감도 분석에는 복합발전시스템 경제 분석용 툴인 HOMER를 이용한다. 민감도 분석을 통해 교체비용 변화에 대해 민감도가 높은 구성품의 비중이 최소화 되게 설계하거나 예상되는 가격변동을 사전에 고려함으로써 복합발전시스템의 경제성을 최적화할 수 있으며, 민감도가 높은 구성품의 비중을 낮추기 위한 다른 조합의 복합 발전시스템 구성에 대한 정보도 제공할 수 있다. 민감도 분석의 예로서 주택용 부하 모델에 대해 HOMER에서 제공되는 일반적인 데이터를 사용하여 각 구성품 교체비용에 대한 용량 및 경제성 민감도를 정량적으로 분석하였다.

• Advances in environmental research
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• 제7권1호
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• pp.13-28
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• 2018

It is currently agreed upon that one of the major challenges in the construction industry is the energy efficiency of existing buildings. The World Meteorological Organisation (WMO) and United Nations (UN) have reported that the concentration of global atmospheric carbon dioxide has increased by an average of 50%, a record speed, from 2015 to 2016. The housing sector contributes to 45% of the UK's carbon emissions. To help tackle some of those issues the recast Energy Performance Building Directive (EBPD) has introduced Nearly Zero Energy Buildings (NZEBs) in the coming years (including buildings that will undergo refurbishment/renovations). This paper will explore the retrofitting of a UK residential dwelling using Thermal Analysis Simulation (TAS, EDSL) software by focusing on building fabric improvements and usage of on-site renewables. The CIBSE Test Reference Year (TRY) weather data has been selected to examine the performance of the building under current and future climate projections. The proposed design variables were finally implemented in the building altogether on TAS. The simulation results showed a reduction in the building's annual energy consumption of $122.64kWh/m^2$ (90.24%). The greatest savings after this were achieved for the annual reduction in carbon emissions and avoided emissions, which were 84.59% and $816.47kg/CO_2$, respectively.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제26권4호
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• pp.549-575
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• 2017

앞으로 우리나라의 발전원 구성은 신정부의 에너지 정책에 따라 석탄화력과 원자력이 감소하고 가스복합과 신재생에너지가 증가할 것으로 예상되며, 그러한 변화로 도시가스 산업에도 변화가 있을 것이다. 본 연구에서는 발전원 변경에 따른 영향을 정량적으로 살펴보기 위하여 석탄화력과 원자력을 각각 가스복합과 연료전지로 대체하는 시나리오를 설정하여 시나리오별로 도시가스 산업이 다른 산업에 미치는 경제적 파급효과의 변화를 분석하였다. 이 과정에서 정책의 영향이 나타날 시점을 고려하여 2030년 산업연관표를 추정하여 분석을 실시하였다. 분석 결과 가스복합으로 발전원을 대체하는 경우는 전체 산업에 유발하는 생산이 감소하고 연료전지를 사용하는 경우 증가하는 것으로 나타났으며, 모든 시나리오에서 전체 산업에 유발하는 부가가치는 동일한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 발전원 변경 시, 변경 영향이 상대적으로 작게 나타나며 진입장벽이 낮은 가스복합을 단기적으로 활용하고, 장기적으로는 경제적 파급효과가 큰 연료전지를 활용하는 방안이 적절함을 의미한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권5호
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• pp.381-385
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• 2011

본 연구에서는 최대 발전량이 500kW인 서해 도서의 풍력-디젤 하이브리드 발전시스템에 대한 경제성 분석을 수행하였다. 이를 위해 해당 도서에 대한 연간 전력 부하 변동치와 바람 데이터를 수집하고 분석하였으며, 풍력을 포함하여 신재생 에너지에 대한 하이브리드 최적화 모델로 미국의 NREL에서 개발한 Homer 프로그램을 이용하였다. 풍력-디젤 하이브리드 발전시스템의 경제성을 판단하기 위해 풍속과 경유 가격을 변수로 하는 민감도 해석도 수행하였다. 그 결과, 현재의 조건에서는 경제성이 낮았으나, 풍속이 초속 3미터가 넘거나 경유 가격이 리터당 2.4달러를 초과할 경우 대상지역에도 풍력-디젤 하이브리드 발전시스템이 경제성을 갖는 것으로 평가되었다.

• 신재생에너지
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• 제17권1호
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• pp.50-60
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• 2021

This study investigated the reference case in the UK where legality and sustainability were systematically established for forest biomass represented by wood pellets. The UK is the country that best utilizes the trade value of wood pellets based on sustainability, with bioenergy accounting for 31% of total renewable energy production. The UK imported wood pellet, estimated 8,697 thousand tons in 2019. The UK government has continuously improved the renewable generation policy system to ensure the sustainability of wood pellets. The weighted average greenhouse gas emissions of a UK biomass power plant that received a Renewable Obligation Certificate (ROC) in 2018-19 was 26.71 gCO2e/MJ. These power plants are expected to meet the upper limit of 72.2 gCO2e/MJ by 2025. To issue an ROC, the biomass power plant must demonstrate that 70% of its total biofuel usage is sustainable. The UK uses the Sustainable Biomass Program (SBP) certification system, which is gradually expanding to other European countries, to prove the sustainability of biomass energy fuels. Global wood pellet production with SBP certification in 2019 was 10.5 Mt. This trend has significant implications for introducing additional sustainability into the wood pellet policy of South Korea.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.461-466
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• 2020

There are many application fields of electrical energy storage such as load shifting, integration with renewables, frequency or voltage supports, and so on. Especially, the frequency regulation is needed to stabilize the electric power system, and there have to be more than 1 GW as power reserve in Korea. Ni-rich layered oxide cathode materials have been investigated as a cathode material for Li-ion batteries because of their higher discharge capacity and lower cost than lithium cobalt oxide. Nonetheless, most of them have been investigated using small coin cells, and therefore, there is a limit to understand the deterioration mode of Ni-rich layered oxides in commercial high energy Li-ion batteries. In this paper, the pouch-type 20 Ah-scale Li-ion full cells are fabricated using Ni-rich layered oxides as a cathode and graphite as an anode. Above all, two test conditions for the application of frequency regulation were established in order to examine the performances of cells. Then, the electrochemical performances of two types of Ni-rich layered oxides are compared, and the long-term performance and degradation mode of the cell using cathode material with high nickel contents among them were investigated in the frequency regulation conditions.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제31권2호
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• pp.141-163
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• 2022

이 논문은 우리나라의 재생에너지 발전이 전력계통한계가격(System Marginal Price: SMP)에 미치는 영향을 실증적으로 분석한다. 2016~2020년 시간별 데이터를 사용하여 일일 평균, 피크 시간대, 피크 외 시간대의 SMP에 대해 ARX-GARCHX 모형으로 추정한 결과 총부하, 가스도입가격과 태양광 및 풍력 발전이 중요 결정요인으로 작용하고 있고, 특히 태양광 및 풍력 발전이 증가함에 따라 SMP는 하락하는 급전순위효과(merit order effect)가 존재하는 것을 확인하였다. 특히, 태양광 발전량의 1% 증가는 SMP 수준을 0.005%가량 하락시킬 뿐만 아니라 변동성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 재생에너지 발전이 증가함에 따라 SMP가 하락하여 기존 발전소의 수익성 감소와 재생에너지 투자 감소로 이어질 수 있음을 시사하고, 신재생에너지 보조금이 소매 부분 전기요금에 부담을 가중하더라도 계통한계가격이 낮아져서 이를 상쇄할 수 있음을 의미한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권4호
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• pp.583-615
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• 2014

우리나라는 2011년 발생한 순환정전사태를 비롯하여 지난 5년간 급격한 전력소비 증가, 수요 예측 실패에 따른 전력 수급난을 겪고 있다. 또한 일본의 후쿠시마 원전사태와 국제 연료가격 상승, 기술 발전 및 적용 가능한 발전원 증가로 인해 발전 환경의 불확실성이 큰 폭으로 증가하였다. 이러한 대내외적 환경 변화로 인해 안정적 전력공급에 대한 정책적 검토가 필요하게 되었고 신규전원구성에 대한 다양한 논의가 이루어지게 되었다. 실제로 "민관 합동 워킹그룹" 에서는 에너지 기본계획 및 원전 비중 변화, 전원구성에 대한 시나리오 검토를 수행한 바 있다. 이러한 국내외 여건에 따라 본 연구에서는 제6차 전력수급기본계획과 정책 제안 그리고 우리나라의 전력 설비를 고려하여 포트폴리오 이론을 적용, 신규 전원구성 연구를 수행하였다. 본 연구의 전원 구성 결과에 따르면 향후 신재생 발전원의 비용하락과 화석 연료 발전원의 비용이 증가할 경우 신재생 발전원의 비중이 큰 폭으로 증가하며 발전믹스 내 발전원의 다양성이 증가 할 것이라는 결과가 도출되었다. 특히 위험수준(표준편차) 0.06~0.09 사이에서 가장 다양한 발전원을 보유한 효율적 전원구성이 나타남을 확인하였다. 이 밖에 기존 계획안은 효율적 곡선상에 위치하지 않기 때문에 비용-위험 기준에서 보다 개선될 수 있음을 확인하였으며 기존 방법론과 상호 보완적으로 본 연구의 방법론이 활용될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 본 연구 결과를 바탕으로 안정적이고 효율적인 전원믹스 운영을 위해서는 신재생 발전원의 확충과 더불어 전력저장시스템, 에너지관리시스템과 같은 전력 기술 개발 및 인프라 구축이 수반되어야 함을 확인하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제15권4호
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• pp.693-712
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• 2006

하이브리드 시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용중인 Homer를 사용하여 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 독립계통의 도서지역에 신 재생에너지원의 조합으로 구성된 하이브리드 시스템을 보급할 경우의 타당성 분석을 시도하였다. 에너지기술연구원의 풍속자료, 일사량, 온도자료 등을 근거로 추자도, 거문도, 그리고 영산도를 평가대상으로 선정하였다. 해당지역의 전력부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하였으며, 시스템 구성 발전기들의 비용 자료는 국내 관련 자료가 미비한 관제로 해외 시장의 자료를 이용하였다. 추자도, 거문도, 영산도의 평가결과가 각각 278원/kWh, 234원/kWh 그리고 353원/kWh으로 나타났다. 정부 보조금에 의한 디젤발전시스템의 발전단가가 300원/kWh($0.300/kWh)인 것을 고려한다면, 추자도와 거문도는 자체적으로 경제성을 확보하는 반면 영산도의 경우는 그렇지 못함을 알 수 있다. 이러한 결과 차이는 기본적으로 해당지역의 재생에너지 자원조건의 차이, 그 중에서도 특히 풍력자원의 차이에 기인하는 것으로 나타난다. 결론적으로 독립계통의 도서지역에 대한 신 재생복합전력시스템의 도입은 경제성 평가의 결과에 의거해야 하며 모든 도서지역이 이 조건을 충족시키는 것이 아님을 지적한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제36권1호
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• pp.63-73
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• 2016

How effectively a wind farm captures high market prices can greatly influence a wind farm's viability. This research identifies and creates an understanding of the effects that result in various capture prices (average revenue earned per unit of generation) that can be seen among different wind farms, in the current and future competitive SMP (System Marginal Price) market in South Korea. Through the use of a neural network to simulate changes in SMP caused by increased renewables, based on the Korea Institute of Energy Research's extensive wind resource database for South Korea, the variances in current and future capture prices are modelled and analyzed for both onshore and offshore wind power generation. Simulation results shows a spread in capture price of 5.5% for the year 2035 that depends on both a locations wind characteristics and the generations' correlation with other wind power generation. Wind characteristics include the generations' correlation with SMP price, diurnal profile shape, and capacity factor. The wind revenue cannibalization effect reduces the capture price obtained by wind power generation that is located close to a substantial amount of other wind power generation. In onshore locations wind characteristics can differ significantly/ Hence it is recommended that possible wind development sites have suitable diurnal profiles that effectively capture high SMP prices. Also, as increasing wind power capacity becomes installed in South Korea, it is recommended that wind power generation be located in regions far from the expected wind power generation 'hotspots' in the future. Hence, a suitable site along the east mountain ridges of South Korea is predicted to be extremely effective in attaining high SMP capture prices. Attention to these factors will increase the revenues obtained by wind power generation in a competitive electricity market.