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1한반도 에너지전환을 위한 이론적·실천적 과제

저자 : 이정필 , 황진태

발행기관 : 한국공간환경학회 간행물 : 공간과 사회 71권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 118-123 (6 pages)

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2지역 에너지전환 정책 평가(2) : 제주특별자치도 신재생에너지 개발ㆍ보급정책을 중심으로

저자 : 김동주 ( Kim Dong-joo )

발행기관 : 제주대학교 탐라문화연구원 간행물 : 탐라문화 63권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 225-268 (44 pages)

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제주도는 2008년부터 신재생에너지 개발보급을 주요내용으로 하는 카본프리 아일랜드 정책을 펼치고 있다. 전력거래소 자료에 따르면, 10년이 지난 2018년 말 기준으로 제주도내 신재생에너지 발전은 전체 발전량 대비 12.9%를 차지해 전국 평균보다 약 3배 높은 수준이었다. 얼핏 양호한 수준이라고 볼 수 있으나, 제주도가 2008년 이후 수 차례 발표해왔던 계량적 정책목표에는 못 미치고 있으며, 최근에는 전력계통 한계용량, 환경영향으로 인한 시민들의 우려, 입지지역의 주민수용성 문제 등으로 인해 신재생에너지 개발보급은 과거보다 쉽지 않은 상황이다. 또한 인구증가에 따라 전력소비량이 늘고 있어서 대규모 화력발전과 육지로부터 송전받는 전력에 대한 의존도가 증가하고 있다. 따라서 지역 에너지전환을 위해서는 과거와 같은 방식의 신재생에너지 개발ㆍ보급을 넘어, 기술적 문제를 해결하기 위한 대안을 마련하고, 전력시장 제도도 개선해야 한다. 이와 더불어 시민과 함께 할 수 있도록 거버넌스를 형성하고 교육ㆍ홍보를 지속해야 하며, 규정ㆍ조직ㆍ예산 등 제도적 기반을 유기적으로 운영하고, 타 지역 및 중앙정부와의 협력을 보다 강화해야 한다.


The purpose of this study is to analyze and evaluate local energy transition policy, focusing on renewable energy development projects in Jeju Special Self-Governing Province. Since 2008, Jeju local government has been promoting the “Carbon Free Island policy”, which focuses on developing renewable energy. As of the end of 2018, 10 years from the beginning of the policy, Jeju's renewable energy generation accounted for 12.9% of the total energy generation in Jeju, about three times higher than the national average. But developing renewable energy is not easy than in the past, because of the limits of powergrid capacity, citizen’s concerns about environmental impacts, and resident acceptability issue. Therefore, for the citizens' energy conversion, it is necessary not only developing renewable energy, but also for strengthening institutional framework such as regulation, organizations, budget to make more efforts to build a governance system and enhance energy citizenship.

KCI등재SCISCOUPUS

3고에너지 직접 적층법으로 제조된 경사조성재료의 미세조직 및 기계적 특성에 미치는 레이저 출력의 영향 연구

저자 : 신기승 ( Giseung Shin ) , 윤지현 ( Ji Hyun Yoon ) , 김대환 ( Dae Whan Kim ) , 박용호 ( Yongho Park ) , 김정한 ( Jeoung Han Kim )

발행기관 : 대한금속재료학회(구 대한금속학회) 간행물 : 대한금속재료학회지 58권 11호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 782-792 (11 pages)

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This study investigated the effects of laser power on the microstructure and mechanical properties of functionally gradient materials (FGM) produced by direct energy deposition. The FGM consisted of five different layers, which were a mixture of austenitic stainless steel (Type 316L) and ferritic steel (HSLA). During the direct energy deposition, two different laser power conditions (450W and 380W) were used. The ratio of Type 316L and HSAL at each deposition layers were 100:0, 65:35, 50:50, 25:75, and 0:100. After the direct energy deposition process, no cracks or delamination were seen between layers of the FGM. The effects of laser power on chemical composition and microstructure were not significant. However, as the laser power decreased, tensile strength and elongation changed with a small change in grain size. (Received July 20, 2020; Accepted August 5, 2020)

KCI등재SCOUPUS

4증류탑 최적 설계를 위한 경험 법칙 제시 및 자동화

저자 : 채현엽 ( Hyunyeob Chae ) , 이종민 ( Jongmin Lee ) , 정광섭 ( Kwangseop Jung )

발행기관 : 한국화학공학회 간행물 : Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) 58권 4호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 550-564 (15 pages)

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증류탑은 경제적 효율성, 높은 신뢰성 및 자료 확보의 용이성으로 석유화학 공정 설계 시 화학 성분의 분리를 위해 적용되는 주된 기술 중 하나이다. 하지만, 기본적으로 에너지 소비 및 투자비가 높은 설비이기 때문에, 운전비와 투자비에 대한 Trade-Off 분석을 진행하여 가장 경제적인 증류탑 설계 진행이 필요하다. 본 연구에서는 가능한 많은 공정 엔지니어의 활용을 위해 대중적 공정 모사 프로그램인 Aspen Plus를 사용하여 검토를 진행하였다. 증류탑 최적화 진행시의 설계 변수를 정의하여 공정 엔지니어의 주관적인 판단에 의한 설계 품질의 편차를 최소화 하였으며, 불필요한 검토 과정 배제 및 체계적/효율적인 절차를 수립하여 설계에 소요되는 시간 및 인력 소요를 최소화 하였다. 또한, 증류탑 단수 최적화 검토시 투자비의 신뢰성 있는 산출을 위해 APEA (Aspen Process Economic Analyzers) 프로그램을 도입하고, APEA 사용에 대한 효율적인 방법에 대해서도 다방면으로 검토하여 최적화 절차를 수립하였다.


Distillation columns are one of the main equipment used for the separation of chemical components in petrochemical process design. However, in spite of the efficient operation in wide range, and the advantage of data collection for equipment verification, the distillation columns are inherently known for high energy consumption and capital cost. Hence, the trade-off analysis needs to be done between investment cost and operation cost to develop the most economical distillation columns. This study was conducted using Aspen Plus, a popular process simulation program, in the pursuit of broad application by as many process engineers as possible. In this paper, design variables for optimization of distillation columns were defined to improve emphatically the design quality with reducing erratic practice of many engineers. In addition, by eliminating unnecessary reviewing step and establishing systematic and efficient procedures, the amount of time for design and human resources were minimized. Aspen Process Economic Analyzers (APEA) program was introduced in order to calculate the investment cost reliably, and the efficient systematic procedure for utilization of APEA was established.

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본 논문은 지방정부 재정역량의 정도와 축적된 집행경험이 정책집행의 성공에 미치는 영향력을 미국의 회생 및 재투자 법안을 통해 집행된 녹색에너지 정책사례를 중심으로 실증분석하였다. 본 연구에서는 정책집행의 성공이라는 개념을 정책의 목표를 달성하는 것으로 정의한 선행연구의 접근(Pessman and Wildavsky, 1973; Ong, 2012; Carely et al., 2014; Terman et al., 2016)을 바탕으로 미국의 녹색에너지 분야에서의 일자리 창출이라는 정책목표가 달성되는 것을 정책집행의 성공으로 간주해, 이에 영향을 미치는 요인을 탐색하는데 연구의 초점을 두었다. 총 2003년부터 2013년까지 10년간의 패널데이터를 토대로 장기적인 측면(2003-2013, 모형1), 중기적인 측면(2007-2013, 모형2), 단기적인 측면(2009-2013, 모형3)으로 세분화하여 분석을 실시하였다. 분석결과, 지방정부가 중앙정부의 간섭 없이 자율적으로 사용할 수 있는 지방정부의 재정역량이 클수록 정책집행의 성공에 유의미한 긍정적인 영향력을 주는 것으로 나타났으며, 녹색에너지 정책에 대해서 더 오래된 집행경험을 보유하고 있는 지방정부일수록 녹색에너지 관련 정책집행의 성공에 유의미한 긍정적인 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 또한 지속적인 정부의 투자 뿐만 아니라 일시적이고, 단기적인 정부의 투자 역시 녹색에너지 분야에서 관련된 일자리 창출 효과를 이끌어 낼 수 있음을 실증적으로 확인할 수 있었다. 본 연구는 미국사례를 통해 일자리 창출이라는 정책목표가 성공적으로 달성되는데 있어서 지방정부의 분권화된 재정역량이 성공적인 정책 집행을 이끌 수 있다는 것을 실증적으로 확인했다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있을 것이며, 동시에 지방정부의 축적된 집행 경험으로부터 나오는 노하우와 전문성이 정책집행 성공에 긍정적인 영향력을 줄 수 있음을 경험적인 측면에서 확인했다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있을 것이다.


This paper examined five factors that affect the success of green energy policy, including 1) subnational government capacity, 2) the level of American Recovery Reinvestment Act(ARRA) funding, 3) accumulated knowledge of sustainable energy policy implementation, 4) performance ability and 5) political influence. This research used panel data from 49 U.S. states between 2003 and 2013. Results suggest that state and federal energy expenditures are correlated with green energy jobs’ growth. Federal funding allocated under the American Recovery and Reinvestment Act of 2009 also led to successful policy implementation. The effects of ARRA funds is found to be more robust over time compared to other types of federal, state, and local government expenditures. Accumulated knowledge in certain energy policies is found to be correlated with new green jobs’, but only when a longer period is considered. Political factors and performance ability are not statistically significant in the estimates.

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6신재생에너지 연료용 유화유의 품질 개선에 관한 연구

저자 : 이진 ( Jin Lee ) , 김화성 ( Hwaseong Kim )

발행기관 : 한국전기전자재료학회 간행물 : 전기전자재료학회논문지(J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng.) 33권 6호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 505-509 (5 pages)

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The development of diesel power generation is predominantly geared toward island areas or ships because diesel exhibits weak scale-merit characteristics and power quality problems, which are associated with environmental pollution. However, a new energy paradigm, distribution energy resource (DER), has been emerging as a renewable energy source due to the existing structural problems in waste disposal and complex factors such as the conversion technology of waste emulsified oil (WDF). By combining extended producer responsibility (EPR) support and renewable energy certificates (REC), including waste energy REC 0.25 for other bioenergy and REC 1.0 for power transactions, an adequate profit model can be built through self-energetic power generation, thereby drawing keen attention from related industries. Therefore, if WDF is used appropriately as a high-quality engine fuel, it can lead to the development of various fields such as novel renewable energy sectors, waste management, and EPR-related industries. This study is intended to produce WDF using plastic waste by using it as engine-generator fuel. Moreover, we investigate ways to improve the quality and suitability of WDF as an engine fuel.

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7한국 전기자동차 (xEV) 시장 전망과 시사점

저자 : 이연정 ( Yeonjeong Lee ) , 김재경 ( Jae-kyung Kim ) , 원두환 ( Doohwan Won )

발행기관 : 한국동북아경제학회 간행물 : 동북아경제연구 32권 2호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 189-220 (32 pages)

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자동차 산업은 우리나라의 주요한 산업으로 타산업과 긴밀한 관계에 있으며 상호 영향을 주고받는다. 자동차 시장은 에너지와 환경문제로 인하여 내연기관에서 전기로 급변하고 있으며, 이러한 변화는 국내 산업과 경제에 상당한 영향을 미칠 수가 있다. 따라서 앞으로 전기자동차가 어떠한 속도로 국내 시장에 보급될 것인지에 대해서는 전망하고 이에 대한 대응방안을 마련할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 확산모형(diffusion model)을 이용하여 국내 자동차 시장에서 전기자동차가 어떠한 경로로 보급이 확산될 것인지를 추정할 것이다. 국내 승용차와 전체 시장 잠재규모를 Gompertz 확산 모형을 이용하여 추정한 결과 2,298.58만대로 전망되었다. 국내 자동차 시장에서 휘발유, 경유 등 내연기관 자동차가 전기자동차(xEV)로 전환된다고 가정한 뒤 국내 전체 전기자동차 (xEV)의 확산 경로를 Gompertz 모형으로 추정하였는데, 이 때 미래의 자동차 시장에서 내연기관 자동차가 전기자동차(xEV)에 의해서 완전히 대체된다는 가정과, 각각 50%씩 차지하게 될 것이라는 가정 하에서 전기자동차(xEV)의 확산과정을 추정하였다. 전기자동차가 내연기관 자동차를 전부 대체한다는 가정 하에서, 2050년에 전기자동차(xEV)는 약 2,005.3만대까지 시장을 확대할 것으로 나타나 전체 승용차 시장에서 89.9%를 차지할 전망이다. 전기자동차와 내연기관 자동차가 시장을 양분한다는 가정 하에서는, 2050년에는 국내 승용차 시장에서 전기자동차(xEV)가 차지하는 비중이 47.7%(1,063.0만대)에 달할 것으로 예상되었다. 보수적으로 전기자동차(xEV)의 미래 시장을 전망하여도 2030년에는 약 400만대가 보급될 것으로 분석되고 있다. 앞으로 전기자동차의 시장 확산 속도는 빨라질 것이기 때문에 이에 대한 준비를 해야 할 것이다.


The automobile industry is a major industry in Korea, and is closely related to other industries, and has mutual influence. The automotive market is rapidly changing from internal combustion engines to electricity due to energy and environmental problems, and these changes can have a significant impact on the domestic industry and the economy. Therefore, it is necessary to forecast how fast electric vehicles will be distributed in the domestic market and prepare countermeasures. Therefore, in this study, the diffusion model will be used to estimate the route of diffusion of electric vehicles in the domestic automobile market. As a result of estimating the domestic car and total market potential using the Gompertz diffusion model, it predicted 2,298.64 million units. Internal combustion engines, such as gasoline and diesel, are assumed to be converted to electric vehicles (xEVs) in the domestic automobile market, and then the diffusion path of all domestic electric vehicles (xEVs) is estimated using the Gompertz model. Under the assumption that the vehicle will be completely replaced by the electric vehicle (xEV) and that it will account for 50% each, the diffusion process of the electric vehicle (xEV) was estimated. Under the assumption that electric vehicles will replace all internal combustion engine vehicles, by 2050, electric vehicles (xEVs) are expected to expand to about 30,000 units in 2005, accounting for 89.9% of the total passenger vehicle market. Under the assumption that electric vehicles and internal combustion engine vehicles are dividing the market, in 2050, the proportion of electric vehicles (xEVs) in the domestic passenger car market was expected to reach 47.7% (1,063.0 million units). Even when conservatively forecasting the future market of electric vehicles (xEV), it is analyzed that about 4 million will be supplied in 2030.

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8활성탄 담지 몰리브덴 촉매를 이용한 합성가스 직접 메탄화 반응

저자 : 김성수 ( Seong-soo Kim ) , 이승재 ( Seung-jae Lee ) , 박성열 ( Sung-youl Park ) , 김진걸 ( Jin-gul Kim )

발행기관 : 한국수소및신에너지학회(구 한국수소에너지학회) 간행물 : 한국수소 및 신에너지학회논문집 31권 5호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 419-428 (10 pages)

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The kinetics of direct methanation over activated charcoal-supported molybdenum catalyst at 30 bar was studied in a cylindrical fixed-bed reactor. When the temperature was not higher than 400℃, the CO conversion increased with increasing temperature according to the Arrhenius law of reaction kinetics. While XRD and Raman analysis showed that Mo was present as Mo oxides after reduction or methanation, TEM and XPS analysis showed that Mo2C was formed after methanation depending on the loading of Mo precursor. When the temperature was as high as 500℃, the CO conversion was dependent not only on the Arrhenius law but also on the catalyzed reaction by nanoparticles, which came off from the reactor and thermocouple by metal dusting. These nanoparticles were made of Ni, Fe, Cr and alloy, and attributed to the formation of carbon deposit on the wall of the reactor and on the surface of the thermocouple. The carbon deposit consisted of amorphous and disordered carbon filaments.

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9선형가속기의 엑스선 조사에너지와 MU값의 변화가 치료실 내 공간선량률 변화에 미치는 영향

저자 : 권형효 ( Hyeonghyo Kwon ) , 박건률 ( Geonryul Park ) , 김민지 ( Minji Kim ) , 조영단 ( Yeongdan Jo ) , 김영재 ( Youngjae Kim )

발행기관 : 한국방사선학회 간행물 : 한국방사선학회논문지 14권 2호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 77-83 (7 pages)

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본 논문은 방사선 조사 후 치료실 내부의 공간선량률을 엑스선 에너지 및 MU값 변화를 기준으로 측정하여 치료방사선사의 방사선 방호에 대해 연구해보고자 하였다. 선형가속기를 이용하여 6MV, 10MV, 15MV 광자선을 300MU, 600MU, 1000MU를 기준으로 치료실 내부에 방사선을 노출시킨 후 측정기를 통하여 30초 단위로 5분간 기록하고 시간별로 평균값을 산정하였으며 동일 조건으로 10회 반복 하였다. 실험결과 6MV 300MU인 경우 0.1555 μSv/h, 300sec가 경과된 시점에서는 0.157 μSv/h, 600MU은 0.152 μSv/h, 0.156 μSv/h, 1000MU에서는 0.157 μSv/h 0.152 μSv/h로 측정되었다. 10MV의 300MU는 각각 0.468 μSv/h, 0.309 μSv/h, 600MU인 경우는 0.69 μSv/h, 0.416 μSv/h이었으며 1000MU는 0.977 μSv/h, 0.478 μSv/h로 측정되었다. 15MV의 300MU는 3.02 μSv/h, 1.2 μSv/h이며 600MU에서는 5.459 μSv/h, 1.836 μSv/h 1000MU에서는 7.34 μSv/h, 2.709 μSv/h로 측정되었다. 6MV의 평균 공간선량률은 치료실내부의 자연 공간선량률과 큰 차이가 없었으며, 10MV, 15MV 의 경우는 높은 공간선량률이 측정되었으며 시간에 따라 감약됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 일정 시간(60초 이상)이 지난 이후 치료실 내부로 입장하는 것이 방사선 작업종사자의 피폭선량 방지에 효과적일 것이라 사료된다.


This study investigated the radiation protection of therapeutic radiologists. Based on the change in X-ray energy and MU value, the space dose rate in the treatment room after the irradiation was measured. 6MV, 10MV and 15MV photon beams were exposed to radiation inside the treatment room based on 300MU, 600MU and 1000MU using a linear accelerator. And repeated 10 times under the same conditions. As a result of the experiment, 0.1555 μSv/h for 6MV 300MU, 0.157 μSv /h for 300sec, 0 .152 μSv/h, 0.156 μSv/h for 600MU, and 0.157 μ Sv/h 0.152 μSv/h for 1000MU. 300MU of 10MV was 0.49 μSv/h, 0.309 μSv/h, and 0.69 μSv/h, 0.416 μ Sv/h for 600MU, respectively, and 1000MU was 0.977 μSv/h and 0.478 μSv/h, respectively. The 300MU of 15MV was 3.02 μSv/h, 1.2 μSv/h, 5.459 μSv/h at 600MU, 7.34 μSv/h at 1.836 μSv/h 1000MU, and 2.709 μSv/h. The average spatial dose rate of 6MV was not significantly different from the natural spatial dose rate in the treatment room. High spatial dose rates were measured at 10 MV and 15 MV and were attenuated over time. Therefore, entering the treatment room after a certain period of time (more than 60 seconds) is considered to be effective to prevent the exposure dose of radiation workers.

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10데이터 마이닝 기반 스마트 공장 에너지 소모 예측 모델

저자 : Sathishkumar V E , 이명배 ( Myeongbae Lee ) , 임종현 ( Jonghyun Lim ) , 김유빈 ( Yubin Kim ) , 신창선 ( Changsun Shin ) , 박장우 ( Jangwoo Park ) , 조용윤 ( Yongyun Cho )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 9권 5호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 153-160 (8 pages)

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산업용 에너지 소비 예측은 에너지 수요와 공급에 동적이고 계절적인 변화가 있기 때문에 에너지 관리 및 제어 시스템에서 중요한 위치를 차지한다. 본 논문은 철강 산업의 에너지 소비 예측 모델을 제시하고 논의한다. 사용되는 데이터에는 후행 및 선도적인 전류 반응 전력, 후행 및 선도적인 전류 동력 계수, 이산화탄소(TCO2) 배출 및 부하 유형이 포함된다. 테스트 세트에서는 (a) 선형 회귀(LR), (b) 방사형 커널(SVM RBF), (c) Gradient Boosting Machine (GBM), (d) 무작위 포리스트(RF). 평균 제곱 오차(RMSE), 평균 절대 오차(MAE) 및 평균 절대 백분율 오차(ME)의 네 가지 통계 모델을 사용하여 예측하고 평가한다. 회귀 설계의 효율성 모든 예측 변수를 사용할 때 최상의 모델 RF는 테스트 세트에서 RMSE 값 7.33을 제공할 수 있다.


Energy Consumption Predictions for Industries has a prominent role to play in the energy management and control system as dynamic and seasonal changes are occurring in energy demand and supply. This paper introduces and explores the steel industry's predictive models of energy consumption. The data used includes lagging and leading reactive power lagging and leading current variable, emission of carbon dioxide (tCO2) and load type. Four statistical models are trained and tested in the test set: (a) Linear Regression (LR), (b) Radial Kernel Support Vector Machine (SVM RBF), (c) Gradient Boosting Machine (GBM), and (d) Random Forest (RF). Root Mean Squared Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE) and Mean Absolute Percentage Error (MAPE) are used for calculating regression model predictive performance. When using all the predictors, the best model RF can provide RMSE value 7.33 in the test set.

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