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생존의 기반인 에너지를 획득하려는 경쟁으로 아직도 에너지 소외계층이 존재하는것이 현실이다. 우리가 창출할 수 있는 
신재생에너지에는 무엇이 있으며 어떤 학술적 연구와 논의가 이루어지고 있는지 알아봅니다.


 
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1100% 신재생에너지 자원 기반 에너지 공급을 위한 태양광, 풍력 및 바이오 발전의 통합 전략 및 경제성 평가

저자 : 황해진 ( Haejin Hwang ) , 문준영 ( Junyoung Mun ) , 김지용 ( Jiyong Kim )

발행기관 : 한국화학공학회 간행물 : Korean Chem.Eng.Res.(화학공학) 58권 3호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 381-389 (9 pages)

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본 연구에서는 다양한 신재생 에너지원 기반 전력 공급 시스템 구축하고, 각 시스템의 최적 전력 공급 비용을 비교분석 하였다. 특히, 풍력 및 태양광 등 대표적인 신재생에너지 생산 기술과 더불어 대형 에너지 저장 시스템 및 바이오매스 기반 전력 생산 기술을 포함함으로써, 신재생에너지 자원의 간헐성 및 에너지 공급과 수요의 불균형의 한계를 극복하였다. 본 연구에서 제안한 6가지의 신재생 에너지원 기반 전력 공급 시스템을 실제 제주도 전력 공급 문제에 적용함으로써, 제주도 지역의 최적 에너지 시스템을 규명하였으며, 다양한 에너지 생산 기술의 조합의 효과를 분석하였다. 분석 결과, 태양광 및 풍력 기반 전력 공급 단가는 각각 0.18, 0.28 $/kWh로 개별 자원 기반의 에너지 생산 시스템의 기존 전력망을 통한 공급 단가에 비해 경쟁력이 낮았다. 또한 자원의 간헐성 및 공급과 수요의 불균형 등 단일자원 기반의 단점을 효과적으로 개선하기 위하여 3가지 신재생 자원 및 대형 에너지 저장 시스템을 포함한 하이브리드 공급 시스템의 경제적 효과를 분석하였다. 그 결과 기존 전통적 전력망 공급과 가격 경쟁력을 갖는 0.08 $/kWh 수준의 100% 신재생에너지 기반 전력 공급 시스템 구축이 가능함을 규명하였다.

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2신재생에너지 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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3신재생에너지의 확산이 대기오염 배출 저감에 미치는 영향 분석

저자 : 배정환 ( Jeong Hwan Bae ) , 정서림 ( Seo Rim Jung )

발행기관 : 한국신·재생에너지학회 간행물 : 신재생에너지 16권 3호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 13-26 (14 pages)

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This study analyzed whether the diffusion of new and renewable energy contributed to mitigating emissions of various air pollutants, including particulate matter, using panel econometric models. The theoretical foundation of such econometric models is based on the Environmental Kuznets Curve (EKC) hypothesis, which assumes an inverted U-shaped relation between national income and environmental pollution, as originally proposed by Grossman and Krueger. We examined whether there are inverted U-, U-shaped, or N-shaped relations between national income and air pollution. We demonstrate that increases in new and renewable energy significantly mitigated emissions of CO, NOX, and PM2.5. Additionally, we included NOX, SOX, PM10, and VOCs as secondary emission sources of PM2.5 and found that emission of PM10 resulted in the highest PM2.5 emissions, followed by NOX and SOX emissions. The impact of new and renewable energy on air pollution varied across regions. Increase of new and renewable energy in the Honam region significantly mitigated CO, NOX, and TSP emissions, while that in the Youngnam and metropolitan areas did not significantly mitigate air pollution overall. There was a U-shaped relationship between air pollution and national income for CO, NOX, PM2.5, and SOX, while an inverted N-shape was observed for PM10.

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4수소경제 활성화를 위한 거버넌스 리더십

저자 : 임동욱 ( Dong Wook Yim )

발행기관 : 한국수소및신에너지학회(구 한국수소에너지학회) 간행물 : 한국수소 및 신에너지학회논문집 31권 3호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 265-275 (11 pages)

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The hydrogen economy is still a niche market and a new system. If we believe in the optimism and the hope of human history of technological progress, the hydrogen economy will be a new paradigm to replace the carbon economy. The research question is what kind of leadership the government should show in order to revitalize the hydrogen economy. In response to the research question, this study highlights the governance leadership. The new economy must be newly recognized before they can find a solution. This research can be the first step in finding the way.

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5데이터 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.

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6에너지 저장 및 환경 분야에 응용되는 바이오매스 기반 활성탄

저자 : M. S. Balathanigaimani , 심왕근 ( Wang Geun Shim ) , 김상채 ( Sang Chai Kim )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 28권 1호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 8-16 (9 pages)

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에너지 저장 및 환경 관련 분야에 응용 흡착매질로 바이오매스 기반 활성탄의 중요성을 살펴보았다. 지금까지 발표된 연구 결과는 바이오매스 기반 활성탄의 표면적과 기공부피 이외에 이들의 표면 화학 특성 또한 다양한 분야에 응용될 수 있는 중요한 역할이 있음이 확인된다. 바이오매스 기반 활성탄의 용량은 바이오매스의 특성 및 이들의 활성화 공정에 따라 달라지므로 다양한 응용 분야에 맞게 제조할 수 있다. 따라서 본 리뷰에서는 다양한 분야에 이용되고 있는 바이오매스 기반 활성탄의 역할을 정리하였다.

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7저탄소 에너지 전환을 위한 2030년 최적전력구성비: 노후 원전 단계적 폐쇄와 INDC를 고려한 시나리오

저자 : 김동윤 ( Dongyoon Kim ) , 황민섭 ( Minsup Hwang )

발행기관 : 한국환경영향평가학회 간행물 : 환경영향평가 26권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 479-494 (16 pages)

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후쿠시마 사태 이후 형성된 원전에 대한 부정적인 여론은 몇몇 국가에서 ‘탈원전’이라는 정책으로 표출됐다. 한국도 문재인 정부가 들어서면서 원전의 비중을 단계적으로 낮추는 에너지 정책 전환 계획을 발표했다. 이로써 기후변화와 에너지 안보라는 두 가지 문제를 동시에 해결할 주요 에너지원으로 꼽혔던 원전 사용에 제한이 발생했다. 이 연구는 원전의 단계적 폐쇄를 주요 내용으로 하는 에너지 정책 전환 이행과 기후변화체제라는 상황 속에서 2016년부터 2030년까지 한국의 최적전력구성비를 찾는 것이 목적이다. 최적전력구성비는 시간당 전력수요와 INDC를 최소비용으로 만족하는 구성비를 의미한다. 이 연구에서는 선형계획법을 통해 에너지 정책 전환을 이행하는 시나리오와 원전을 2017년 수준으로 유지하는 시나리오로 나누어 비용을 비교분석했다. 그 결과 두 시나리오 모두 풍력은 2018년부터 꾸준히 증가하는 반면 태양광은 2021년부터 경제성을 갖춰 발전량이 대폭 늘어났다. 한편 총 비용은 에너지 전환 시나리오가 약 56조원으로 원전 유지 시나리오에 비해 약 5.5조원 더 비싼 것으로 나타났다.

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8풍력분야 고용 현황과 한국정부의 풍력분야 연구개발 투자의 고용창출 효과 분석

저자 : 김태형 ( Tae-hyung Kim ) , 송승호 ( Seung-ho Song )

발행기관 : 한국신·재생에너지학회 간행물 : 신재생에너지 16권 2호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 28-34 (7 pages)

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The South Korean government invested about 560 billion won in research and development in the wind power sector over 30 years from 1989 to 2019. In addition, the government has been setting up conditions for the country’s wind industry to grow through various policies, including the RPS (Renewable Energy Portfolio Standard). As a result, the size of Korea’s wind industry has grown to 1.1 trillion won in annual sales and there are 2,000 people working in the wind energy sector. While the domestic market is weak due to the small size of Korea and there are problems with the NIMBY, the government has continued to support technology developments and support market policies. Despite insufficient performance in overseas markets, the effect of the government is still significant on the growth of the wind industry. In particular, the government’s R&D investment program, which focuses on enhancing companies’ competitiveness, has spurred job creation in the wind industry and a stable research environment for researchers. In this study, we compared the differences between methods of investigating employment statistics in Korea and those of other countries. We also proposed effective investment measures for the government by analyzing the investment effects according to value chain and types of organization.

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9재생에너지 기반 그린 수소 생산 시스템의 기술 경제성 분석

저자 : 박정호 ( Joungho Park ) , 김창희 ( Chang-hee Kim ) , 조현석 ( Hyun-seok Cho ) , 김상경 ( Sang-kyung Kim ) , 조원철 ( Won-chul Cho )

발행기관 : 한국수소및신에너지학회(구 한국수소에너지학회) 간행물 : 한국수소 및 신에너지학회논문집 31권 4호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 337-344 (8 pages)

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Worldwide, there is a significant surge in the efforts for addressing the issue of global warming; the use of renewable energy is one of the solutions proposed to mitigate global warming. However, severe volatility is a critical disadvantage, and thus, power-to-gas technology is considered one of best solutions for energy storage. Hydrogen is a popular candidate from the perspective of both environment and economics. Accordingly, a hydrogen production system based on renewable energy sources is developed, and the economics of the system are assessed. The result of the base case shows that the unit cost of hydrogen production would be 6,415 won/kg H2, with a hydrogen production plant based on a 100 MW akaline electrolyzer and 25% operation rate, considering renewable energy sources with no electricity cost payment. Sensitivity study results show that the range of hydrogen unit cost efficiency can be 2,293 to 6,984 Won/kg H2, depending on the efficiency and unit cost of the electrolyzer. In case of electrolyzer operation rate and electricity unit cost, sensitivity study results show that hydrogen unit cost is in the range 934-26,180 won/kg H2.

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10저농도 바이오알코올 혼합 연료가 스파크 점화 엔진 차량의 연비 및 배출가스에 미치는 영향

저자 : 차규섭 ( Gyusob Cha ) , 노수영 ( Sooyoung No )

발행기관 : 한국수소및신에너지학회(구 한국수소에너지학회) 간행물 : 한국수소 및 신에너지학회논문집 31권 2호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 250-258 (9 pages)

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This study was conducted to analyze the impact of low level bio-alcohols that can be applied without modification of vehicles to improve air quality in Korea. The emissions and fuel economy of low level bio-alcohols mixed gasoline fuels of spark ignition vehicles, which are direct injection and port fuel injection, were studied in this paper. As a result of the evaluation, the particle number (PN) was reduced in all evaluation fuels compared to the sub octane gasoline without oxygen, but the correlation with the PN due to the increase in the oxygen content was not clear. In the CVS-75 mode, emitted CO tended to decrease compared to sub octane gasoline, but no significant correlation was found between NMHC, NOx and fuel economy. In addition, it was found that the aldehyde increased in the oxygenated fuel, and there was no difference in terms of the amount of aldehyde generated among a series of bio-alcohol mixed fuels.

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