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1바이오에너지 기술의 현황과 전망

저자 : 이진석 , 박태현

발행기관 : 한국신·재생에너지학회 간행물 : 신재생에너지 2권 1호 발행 연도 : 2006 페이지 : pp. 14-20 (7 pages)

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본 고에서는 고유가에 대한 대응 효과가 높아 주목을 받고 있는 바이오에너지 기술의 개발 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 바이오에너지는 열 또는 전기를 생산하는 여타의 신재생에너지원과는 달리 에너지의 장기 저장이 가능한 연료의 형태로 생산 가능하다는 장점이 있다. 바이오에너지 생산에 사용되는 원료인 바이오매스에는 유기성 폐기물, 농임산 부산물과 에너지 작물 등이 있으며 이들로부터 에너지를 생산하는데 적용되는 기술도 열화학적 기술과 생물학적 전환 기술이 있다. 적용된 기술에 따라 생산된 바이오에너지는 열, 전기뿐만 아니라 수송용 대체연료 등의 형태로 활용된다. 이러한 바이오에너지기술 중 일부는 상용화 되어 실제 보급 중에 있으며 다른 기술들은 보다 미래 기술로 개발 중에 있다. 국내 외에서 상용화되었거나 개발 중인 주요 바이오에너지 기술의 R&D 현황 및 전망에 대해 요약하였다.

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2기후변화협약에서 신ㆍ재생에너지의 기회와 도전

저자 : 오대균 ( Dae-Gyun Oh ) , 김경희 ( Kyung-hee Kim )

발행기관 : 한국신·재생에너지학회 간행물 : 신재생에너지 1권 3호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 7-13 (7 pages)

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기후변화협약이 지난 2월16일 교토의정서의 발효로 새로운 국면을 맞이하게 되었다. 선진국들의 감축활동의 본격시작, EU의 배출권거래의 시작, CDM/JI사업을 통한 크레딧 확보를 위한 탄소기금의 형성 등 이제는 기후변화협약의 협상에 대한 논의에서 온실가스 감축을 위한 실질적인 이행이 시작되고 있다. 이산화탄소가 거래수단이 되는 새로운 경제체제가 만들어지고 있는데, 온실가스 감축실적이 양(+) 또는 음(-)의 추가적인 경제가치를 가지게 된다. 신재생에너지는 높은 초기투자비용에 의한 어려움을 가지고 있는데, 기후변화협약과 이에 의한 CDM사업의 활성화로 새로운 기회를 맞이하게 되었다. 신재생에너지 부문은 고유가와 온실가스 크레딧의 수요 증대로 시장의 수요와 기회가 증대되고 있지만, 이에 대하여 국내 입장에서 검토하여보고 이러한 기회가 어떤 의미를 가지게 되는지를 되짚어 보고자 한다.

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3에너지전환 정책의 현황과 쟁점

저자 : 이준서 ( Lee Jun-seo )

발행기관 : 한국환경법학회 간행물 : 환경법연구 42권 2호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 85-128 (44 pages)

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지구온난화를 1.5°C 이상 초과하지 않기 위해 IPCC가 제시한 모델은 이산화탄소의 순배출을 2050년까지 0%로 감축하는 것이며, 이를 위해서는 에너지·토지·도시기반시설·산업체계에서의 급속하고 광범위한 전환이 필요하다. 기후변화에 대응하기 위하여 보다 적극적인 에너지전환이 요구되는 현 시점에서 기존 법제를 통한 에너지전환 정책의 내용과 한계를 검토하고, 앞으로의 개선방안을 모색해보는 일은 매우 중요하다. ‘에너지전환’이라는 의제가 정책에 명시적으로 반영된 것은 2017년 10월 24일 국무회의를 통하여 ‘신고리 5·6호기 공론화 후속조치 및 에너지전환(탈원전)로드맵’이 확정된 시점이지만, 제3차 녹색성장 5개년 계획을 비롯하여 제3차 에너지기본계획과 제8차 전력수급기본계획에서는 이미 온실가스 감축 이행, 배출권거래제 시장 활성화, 에너지 수요관리, 에너지 분권, 에너지 갈등조정, 원자력·석탄화력발전소의 감축 및 재생에너지의 발전비중 확대와 같은 에너지전환을 위한 기본적인 방향과 내용이 제시된 바 있다. 현 정부 초기에 선제적인 에너지전환 정책을 수립하였음에도 불구하고, 설문조사를 통해 확인한 에너지전환에 대한 국민들의 인지는 예상보다 낮은 수준이었고, 정부의 에너지전환 이행에 대해서도 미흡하다는 평가가 많았다. 에너지전환 정책과 관련된 쟁점은 에너지전환을 ‘탈원전’과 동일시함에 따라 발생하게 된 탈탄소 정책의 추진력 약화, 원전업계를 중심으로 하는 기존 발전사업자와의 갈등, 재생에너지 중심의 에너지 전환 체계 미흡, 전기요금 개편에 대한 우려, 발전소 주변지역 지원제도에 따른 지역경제의 의존성 등이다. 이상에서 살펴본 에너지전환 정책의 한계와 쟁점을 통하여 본 연구에서는 다음과 같은 대안을 제시하였다. 첫째, 에너지전환 정책의 목표를 ‘탈탄소’로 분명하게 설정하고 그에 따른 이행수단을 구체적으로 설정할 필요가 있다. 둘째, 녹색성장 5개년 계획, 에너지전환 로드맵, 에너지기본계획, 전력수급기본계획, 신·재생에너지 기본계획, 재생에너지 3020 이행계획 등 에너지전환과 관련된 다양한 계획들을 체계적으로 정비하여 기본계획의 방향에 맞는 이행계획을 수립하여야 한다. 셋째, 현행 「저탄소 녹색성장 기본법」을 비롯하여 「에너지법」, 「지속가능 발전법」 등 관련 법률 사이에 체계를 우선 정비하고, 탄소배출 저감을 통한 기후변화 대응, 재생에너지의 수용성 확장, 신·재생에너지 관련 기술과 산업육성 등 현실적인 문제를 해결해기 위한 법제를 정비해야 한다. 넷째, 발전소의 수명을 고려하여 그 기간의 범위 안에서, 건설 초기에 지원금을 집중하여 지원하고 시간에 따라 점진적으로 지원 비율을 감소시키는 발전소 주변지역에 대한 지원사업의 개편이 필요하다. 또한 발전소 운영에 따라 증가되는 사업자 지원사업은 대폭축소하는 것이 바람직하다.


In order not to exceed global warming by more than 1.5°C, the pathway model proposed by the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) is to reduce the net emissions of carbon dioxide to 0% by 2050, and this requires a rapid and extensive transition in energy, land, urban infrastructure and industrial systems. It is important to review the contents and limitations and to seek future improvement measures of the energy transition policy through existing legislation at this point in time when a grand transformation is needed to respond to climate change. Although the agenda of ‘energy transition’ was explicitly reflected in the policy at the time when the ‘Follow-up measures to publicize the ShinGori Unit 5 and 6 and Roadmap for Energy Transition’ was confirmed, Greenhouse gas reduction implementation, activation of emission trading market, energy demand management, decentralization of energy, conflict adjustment, reduction of nuclear and coal-fired power plants, and expansion of renewable energy generation proportion are basic directions and contents for energy transition included in the third Green Growth Five-Year Plan, the third Basic Plan for Energy, the eighth Master plan for Electricity Supply and Demand. Despite the establishment of a preemptive energy transition policy in the early stages of the current government, there were many opinions that the public's perception of energy transition through surveys was lower than expected, and it also said the government's implementation of energy transition was insufficient. The issues related to the energy transition policy include weakening the driving force of the decarbonization policy that occurred due to identification of energy transition with ‘abolition of nuclear power plants’, conflict with existing power generation companies centered on the nuclear power industry, and insufficient energy transition system focused on renewable energy, concerns about the reorganization of electricity rates and the dependence of local economies on support systems around the power plant area. Through the limitations and issues of the energy transition policy discussed above, this study suggested the following alternatives: First, it is necessary to clearly set the goal of the energy transition policy to ‘decarbonization’ and to specifically set the implementation measures accordingly; Second, various plans related to energy transition such as Green Growth Plan, Energy Transition Roadmap, Basic Energy Plan, Master Plan for Electricity Supply and Demand, Basic Plan for New and Renewable energy, and Implementation Plan for Renewable Energy 3020 are systematically reorganized and implemented in accordance with the direction of the basic plans; Third, the legal system should be first developed between the current laws such as the Framework Act on Low Carbon, Green Growth and the Energy Act and the Sustainable Development Act, and laws and enforcement decrees should be devised to solve realistic problems, such as climate change mitigation, expansive acceptance of renewable energy, and technology and industry development related to new and renewable energy; Fourth, it is necessary to reorganize the support project for the area around the power plant that focuses on the subsidy at the beginning of construction and gradually decreases the support rate over time, within the scope of that period, taking into account the life of the power plant. In addition, it is desirable to significantly reduce support projects by operators, which increase with the operation of the power plant.

4발표장 : 지속가능한 생물환경기술 ; 환경에너지 : 전극 표면에서의 생물학 형성과 미생물 연료전지 성능간의 상관관계 연구

저자 : 오현석 ( Hyun Suk Oh ) , 원영준 ( Young June Won ) , 최동찬 ( Dong Chan Choi ) , 임수연 ( Soo Yeon Lim ) , 이정학 ( Chung Hak Lee ) , 상병인 ( Byoung In Sang )

발행기관 : 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 간행물 : 공동 춘계학술발표회(2000~) 2008권 0호 발행 연도 : 2008 페이지 : pp. 127-128 (2 pages)

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5논문 : 매립지내 환경에너지단지의 무방류 시스템 구축방안

저자 : 천승규 ( Seung Kyu Chun )

발행기관 : 대한상하수도학회 간행물 : 상하수도학회지 27권 5호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 581-590 (10 pages)

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A research was performed for zero discharge system of waste water which is produced from energy recovery process of waste and biomass. Leachate and all kinds of waste water should be separated and integrated into three categories in addition to converting existing leachate treatment facility into waste water treatment facility as well as introducing a management system of reverse osmosis membrane facility and bioreactor landfill. Following these conditions to better water treatment process, it was likely to produce over 3,000 tons of low-grade recycling water and 2,000 tons of high-grade recycling water per day when zero discharge system of waste water is applied starting from 2016. Economical efficiency was also surveyed in total treatment fee. Present system costs 18,129 million won per year, and suggested zero discharge system would cost 15,789 million won per year.

6친환경 에너지 전환을 위한 천연가스의 역할

저자 : 이재호

발행기관 : 현대경제연구원 간행물 : VIP Report 715권 0호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 1-15 (15 pages)

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■ 연구배경 최근 정부가 국회에 보고한 제8차 전력수급 기본계획(안) 은 당초 예상보다 석탄화력발전의 비중이 높고 천연가스발전의 비중이 크게 낮은 것이 특징이다. 천연가스는 석탄화력에 비해 친환경적인 발전원임에도 불구하고, 전기요금 인상의 부담 때문에 예상보다 크게 비중이 낮아진 것으로 추정된다. 천연가스는 발전단가가 석탄화력에 비해 높고 최근 수년간 시장 변동성도 큰 편이었기 때문에, 장기적인 공급 및 가격 안정성에 대해 우려하는 목소리가 있다. 본 연구는 천연가스의 공급 및 가격 안정성을 점검하여 이러한 우려가 타당한지 살펴보고, 친환경 발전원으로서 천연가스발전을 확대하기 위한 과제들을 제시하고자 한다. ■ 천연가스 시장의 공급 및 가격 안정성 (신규개발 확대로 인한 공급과잉) 우선 글로벌 LNG 시장은 북미, 호주, 러시아를 중심으로 공급이 대폭 확대되면서, 중장기적으로 공급이 수요를 초과하는 구매자 우위가 지속될 것으로 보인다. 이에 따라 LNG 가격도 현재 수준보다 소폭 상승하는 범위에서 안정적으로 유지될 전망이다. 구매자 우위 시장은 예측기관에 따라 차이는 있으나 일반적으로 2025~2029년까지 지속될 것으로 예상된다. (아시안 프리미엄 완화) 2000년대 후반을 기점으로 지역별 LNG 가격에 격차가 발생하기 시작했다. 북미지역은 셰일가스 생산이 본격화되면서 LNG 가격이 크게 하락한 반면, 아시아는 수요 급증으로 소위 ‘아시안 프리미엄’이라 불리는 큰폭의 가격 상승을 경험해야 했다. 그러나 최근 도착지 제한 및 재판매 금지 규정이 없는 미국산 LNG가 수출되기 시작하면서, 지역별 시장의 동조화가 진행되고 아시안 프리미엄도 완화되고 있다. 미국산 LNG는 장기계약에 따른 잉여물량을 국가 간에 자유롭게 거래할 수 있어, 시장간 장벽을 낮추고 아시아 LNG가격을 하락시키는 요인으로 작용하고 있다. (유가와의 연동성 약화) 전통적으로 북미 지역은 천연가스의 수요와 공급에 의한 시장가격에 의해, 아시아 지역은 유가에 연동하여 LNG 가격이 결정되어 왔다. 그러나 최근 아시아에서도 헨리 허브(Henry Hub)의 시장가격을 기준으로 한 계약이 체결되기 시작하면서 유가와의 연동성이 약화되고 있다. 이에 따라 석유 수출국들의 감산 결정이나 중동 분쟁과 같은 외생적인 원유 공급 리스크가 발생하더라도, 안정적인 LNG 가격 유지가 가능할 것으로 전망된다. ■ 천연가스발전 확대를 위한 과제 (수입국 다변화) 국내 LNG 수입의 90%가 중동, 동남아, 호주 등 6개국에 집중되어 있어, 특정국에 리스크가 발생하는 경우 안정적인 에너지 공급에 차질이 발생할 수 있다. 미국산 LNG 도입을 확대하고 러시아 PNG 도입을 검토하는 등 수입국 포트폴리오를 다변화하기 위한 노력이 필요하다. 수입국 다변화는 공급의 안정성을 제고할 뿐 아니라, 가격 협상시 유리한 요소로도 작용할 수 있다. (거래방식 유연화) 거래 방식에 있어서는 우선 도착지 제한 및 재판매 금지 규정이 없는 유연한(flexible) LNG 계약의 비중을 지속적으로 확대해야 한다. 이와 함께, 유가 연동 방식 일변도의 계약에서 탈피하여 가스시장 수급에 기초한 헨리 허브 가격 연동 방식의 계약을 확대할 필요가 있다. (전력거래 제도 개선) 현행 경제급전 중심의 전력거래 시스템 하에서는 천연가스와 같이 발전비용이 상대적으로 높은 친환경 발전원의 비중 확대가 실질적으로 어렵다. 지난 2017년 3월, 전력공급시 경제성과 함께 환경과 국민안전을 고려해야 한다는 전기사업법 개정안이 국회를 통과했지만, 이를 실행하기 위한 부속법령이 마련되지 않아 경제급전 원칙이 여전히 통용되고 있다. 개정법이 실효성을 가질 수 있도록 조속한 후속조치가 이루어져야 한다. ■ 시사점 첫째, 에너지 전환이라는 정책목표를 효과적으로 달성하기 위해서는 천연가스발전의 확대가 필수적이다. 석탄화력으로 인한 환경오염 피해를 줄이고 신재생에너지의 간헐성을 보완하기 위한 방편으로 천연가스발전은 매우 효과적인 수단이 될 수 있다. 둘째, 천연가스의 국제시장 가격은 중장기적으로 안정적인 범위내에서 유지될 것으로 전망된다. 수입국 다변화와 거래방식 유연화를 위한 노력이 병행된다면 비용 측면에서도 천연가스발전이 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다. 셋째, 미국산 LNG 도입을 대폭 확대할 필요가 있으며, 이를 위한 정부차원의 다양한 지원제도를 검토할 필요가 있다. 넷째, 현행 경제급전 중심의 전력거래 시스템을 개선하여, 환경과 국민안전이라는 가치가 제도적으로 반영될 수 있도록 노력해야 한다.

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7목탄을 이용한 친환경 건축자재 이용기술(2) -목탄 함유 건축자재의 에너지 절감 및 차음 특성에 관한 연구-

저자 : 안병준 ( Byoung Jun Ahn ) , 백기현 ( Ki Hyon Paik )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 39권 1호 발행 연도 : 2011 페이지 : pp. 41-52 (12 pages)

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본 연구는 목탄을 첨가한 건축자재의 에너지 절감 및 차음특성을 조사하기 위하여 수행되었다. 건축자재 형태에 따른 특성을 조사하기 위하여 3동의 실험 건물을 신축하였다. 이들 실험 건물은 각각 일반건축자재(A), 목탄 건축자재(B) 및 목탄 sericite 건축자재(C)를 사용하여 신축하였다. 건축자재 형태별 동절기의 보일러 난방 기름소모량을 조사한 결과, B를 사용할 경우 A를 사용한 건물과 비교하여 평균 9.5%, C를 사용할 경우에는 평균 14.9%의 기름절감 효과를 나타냈다. 특히 기름 절감효과는 외부기온이 낮을수록 큰 것으로 조사되었다. 또한 B를 적용한 건물은 A나 C를 사용한 건물과 비교하여, 난방온도가 상당히 완만하게 낮아졌으며, 보일러 가동 중단 l2시간 경과 후 지상 l미터 공기부에서 3.5~4.2℃. 바닥표면에서는 4.4~5.4℃ 높게 나타났다. 건물 소음 시험에 있어서는 목탄을 포함하는 시험체는 다층건물의 충간소음 기준으로 대표되는 중량충격음과 경량충격음 모두에서 저감효과를 나타냈다.


This study was carried out to investigate the effect of energy saving and sound insulation of building materials mixed with charcoal. To investigate the functionality of building based on the difference of construction materials, three different experimental buildings were constructed. They were buildings built with the conventional construction materials (A), the charcoal construction materials (B), and the charcoal-sericite construction materials(C). The study showed that energy consumption could be reduced approximately 9.5% and 14.5% by replacing A with B and C, respectively. Especially, it is revealed that the lower outdoor temperature was the higher energy saving effect was. Also, after shutoff the boiler switch the decrease rate of room temperature of the one using B was lower than those of others using A and C so that the room temperature at the building using B was higher by 3.5~42℃ in the 1 meter air above the ground and by 4.4~5.4℃ on the floor surface after 12 hours passed. In the building noise test the heavy-and light-weight impact sound of the plate, represented by criterion of noise between floors in multi-story building, tended to decrease in the test sample containing charcoal.

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8총설 : 화학공학에 마이크로파 에너지의 응용

저자 : 임지운 ( Ji Un Im ) , 홍성수 ( Seong Soo Hong ) , 이근대 ( Gun Dae Lee ) , 박성수 ( Seong Soo Park )

발행기관 : 한국화학공학회 간행물 : Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) 42권 5호 발행 연도 : 2004 페이지 : pp. 485-493 (9 pages)

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9시설생물생산공학 : 유체마찰에너지를 이용한 풍력열발생조의 성능 분석

저자 : 김영중(Y . J . Kim) , 유영선(Y . S . Ryou) , 강금춘(K . C . Kang) , 백이(Y . Baek) , 윤진하(J . H . Yun) , 이건중(K . J . Rhee)

발행기관 : 한국농업기계학회 간행물 : 바이오시스템공학(구 한국농업기계학회지) 26권 3호 발행 연도 : 2001 페이지 : pp. 263-270 (8 pages)

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10방출 수 에너지 하베스팅을 위한 수차 설계에 관한 연구

저자 : 정한석 ( Han Seok Cheong ) , 김충혁 ( Chung Hyeok Kim )

발행기관 : 한국전기전자재료학회 간행물 : 전기전자재료학회논문지(J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng.) 34권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 78-83 (6 pages)

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We modeled the helical turbine and three modified helical turbines for the structure of the hydraulic turbine for discharge water energy harvesting. A structure that can reduce the load applied to the blade by placing a center plate is our basic concept. The shape was reduced to 1/5, fixed to a size of 240 mm in height and 247 mm in diameter, and modeled by changing the width and the angle of the hydraulic turbine blade. The pipe inner diameter of the simulation pipeline equipment is 309.5 mm, and the simulation section was 4 m in the entire section. The flow velocity was measured for two cases, 1.82 m/s and 2.51 m/s, with the parameters being the amount of power generation, hydraulic turbine’s torque, and hydraulic turbine’s rotation speed. The measurement results confirmed that the flow velocity at the center, which has no pipe surface resistance, has a great influence on the amount of power generation; therefore, the friction area of the turbine blade should be increased in the center area. In addition, if the center plate is placed on the helical turbine, durability can be improved as it reduces the stress on the blade.

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