인류는 21세기 들어 기후변화, 에너지 고갈과 경제, 인구문제와 식량, 수자원 부족 및 오염, 생물다양성 위기, 선진국과 개발도상국간의 격차 확대 등과 같은 전 지구적인 도전과 위협에 직면해 있다. 현재 세계 인구의 급격한 증가로 인해 전 세계의 에너지 소비도 급증하고 있으나, 에너지 공급은 이를 동일한 비율로 따라잡지 못하고 있다. 대부분의 에너지 자원, 특히 석유, 석탄, 천연가스의 매장량은 각각 40년, 170년, 65년 정도 사용할 것밖에 남아 있지 않다고 추정되고 있다. 이에 비해, 최근 다수의 선진 국가들은 전체 에너지 소비의 80% 이상이 석탄, 석유, 천연가스라고 한다. 또 전 세계적으로 많은 나라에서 약 440기의 원자력발전소를 가동하여 저렴하게 전기를 사용해 오고 있다. 그런데 1973년 3월 28일 미국의 펜실베니아주 해리스버그의 스리마일 섬에서 원자력발전소 사고, 1986년 4월 26일 (구) 소련의 체르노빌 원자력발전소 사고, 2011년 3월 11일 일본 동북부 지방을 관통한 대규모 지진과 쓰나미로 인한 후쿠시마 현 원자력 방사능 누출사고는 전 세계 국가들로 하여금 에너지의 중요성을 새롭게 각인시키게 되는 계기를 마련하였다. 이에 따라 독일, 스웨덴, 스위스는 원자력 발전소를 2022년까지 단계적으로 폐쇄할 계획에 있으며, 이에 반해 프랑스는 현재 전력수요 80%를 원자력발전소에 맡길 예정이고, 다른 유럽 국가들은 신재생에너지로의 전환을 요구하는 에너지 이용 및 산업발전에 대한 패러다임의 전환을 맞이하게 되었다.우리 정부도 “국가에너지 기본계획”을 통하여 현재 1차 에너지 소비의 2.5%에 불과한 신재생 에너지 비중을 2030년까지 10%대로 늘리는 목표를 설정했다. 이는 기술개발과 사업 확대를 통하여 신재생에너지 산업을 육성하여 일자리를 창출하는 등의 국가산업의 성장동력의 요체로 삼겠다는 전략이라고 볼 수 있다. 예컨대 우리나라는 2002년부터 2011년 12월 31일까지 신재생에너지에 의한 발전단가와 일반 전력단가의 차이를 보조하는 “발전차액지원제도(FIT)”를 운영하였다. 동 제도를 운영한 이유는 우리나라의 경우 신재생에너지 이용 기술이 충분하게 상용화된 단계에 이르지 못한 상태에서 화석에너지와 경쟁하기 어렵다는 점 때문에 국가가 어느 정도 경쟁가능한 단계에 이를 때까지 신재생에너지 시장을 형성하고 산업을 육성하여야 했기 때문이었다. 그런데 지난 10년간 신재생에너지 지원에 소요된 재정만 2조원이 넘었음에도 불구하고 신재생에너지 보급률은 저조하고 발전량도 전체의 1% 수준에 불과했다. 또 하나의 문제는 발전차액지원제도가 태양광발전에 치우쳐 다른 신재생에너지의 균형발전에 미흡했다는 것이다. 이에 정부는 2012년 1월 1일부터「신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법」제12조의5부터 제12조의10은 공급의무화제도(RPS)를 입법화하였다. 동제도는 단순히 신재생에너지에 대한 자금을 지원해주는 게 아니라 정부가 발전사업자나 전력판매자들에게 총 발전량의 일정 비율만큼 신재생에너지 사용의무를 부여해 시장을 창출해 주되, 그 시장의 진입은 공급자들 간의 경쟁을 통하여 하게 한다는 점에서 보다 효율적인 지원방안이라고 할 수 있을 것이다. 신재생에너지 산업을 세계적인 경쟁력을 가지는 산업으로 육성한 국가로 덴마크, 스페인, 독일 등이 있는데, 그 중에서 독일은「전기연결법(Stromeinspeisungsgesetz)」,「전기매입법(Gesetz über die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien in das öfentliche Netz: StrEG)」, 「재생가능에너지법(Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien, Erneuerbare Energien Gesetz)」,「재생열 사용촉진에 관한 법률(Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich: EEWärmeG)」을 통하여 국제사회에서 환경보호의 선진국으로 위상을 차지하게 되었다. 즉 이러한 독일의 재생에너지법제의 제․개정으로 새로운 재생에너지 산업의 진흥으로 자국민을 위한 많은 일자리를 창출했다는 점에서 미래 우리나라의 신․재생에너지법제의 발전 방향성을 설정하는데 시사하는 바가 크다고 할 것이다.이 같은 맥락에서 우리 정부도 미래 신재생에너지 활성화를 위한 법적 대응방안을 위하여 여러가지 정책적 대안을 제시했다. 즉, 신재생에너지 기술특성의 유형별 비율차등제도와 혼소발전의 도입, 조력발전을 통한 대상전원을 확대하는 방안, 「신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법」을 통해 강제적인 공급의무화제도 및 임의제도인 녹색가격제도를 도입하는 방안이 그것이다. 그리고 신재생에너지의 연료인 바이오디젤과 바이오에탄올 등 이른바 바이오에너지 계열의 연료 사용을 법제화하는 신재생 연료 공급의무화제도(RFS, Renewable Fuel Standard)를 도입하는 방안 또한 제시했다. 뿐만 아니라 미래 에너지원 확보를 위하여 신재생에너지를 비롯한 천연가스의 시스템정비와 세일가스(Shale gas)가 중요한 역할을 할 것으로 판단되며, 신재생에너지에 의한 높은 전력 전달과 저장을 위한 스마트 그리드 기술, 탄소포집 저장기술의 발전을 도모하기 위하여 법제 대응 방안이 필요로 한다는 점을 제시했다.

본 연구는 바이오매스에 기인한 에너지와 관련하여, 첨부된 문헌에 의하여 작성되었으며, 바이오에탄올, 바이오디젤 및 바이오가스에 대하여 본 논문을 작성하게 된 배경, 제조공정, 각국의 생산량, 시장현황, 규격 및 정책을 다루었다. 이 논문은 바이오 에너지와 관련하여 전반적인 지식과 장차 바람직한 방향을 모색하는 데에 도움을 줄 것이다. 바이오에너지는 신재생에너지로서 유용한 에너지이며, 다각도로 활용 방안을 모색하여야 한다. 결론에 현재의 상황을 고려하여 몇가지 방향을 제시하였다.

본 연구는 기상자료모델 (Atmospheric Data Model, ADM) 중 한국의 중규모 수치기상모의에 자주 사용되는 WRF (Weather Research and Forecasting) 모델을 재생에너지 연구에 활용할 수 있도록 시각적으로 표출하고 이를 웹 기반의 공간정보 자료와 매시업 (mesh-up) 하였다. WRF 모델 포맷인 NetCDF 자료로부터 풍속, 풍향, 시간 정보를 읽어 바람의 시각화 표출 및 풍속을 시각적으로 전달하기 위한 형태 및 색상 정의 등 바람기호 (wind barb)를 설계하였다. 이를 위해 바람기호로 시각화에 사용되는 자료량을 최소화하고 웹 표출 DB 변환을 최적화 하였다. 본 연구는 재생에너지 활용과 더불어 도시 및 국토 연구에 활용함으로써 관련 활동의 기상학적 이해를 높이고 신뢰도 높은 의사결정 수립에 기여할 것이다.

The oil consuming country, Korea is spending amount to 220bn barrel per day. It is higher-ranked as 8th country among oil consuming country. France, Brazil, Italia, Spain have recorded GDP than it of Korea. But, the oil consuming of Korea is more than it of them. The GDP of Korea is ranked 11th country, based on 2005. But Korea is higher-ranked as 8th country among oil consuming country. The new and renewable energy as alternative of oil is first measurement. But, the supply of new and renewable energy is inactive 2.13% among total energies. The economist prospects about 1bn job creation during the ten years through new and renewable energy. The merit of new and renewable energy is capital intensive and higher valuable industry.

본 논문은 Z-형 컨버터와 수정된 공간벡터 PWM인버터로 구성된 분산전원시스템의 회로모델과 제어 알고리즘을 보여주고 있다. Z-형 컨버터는 수동소자인 L과 C로 간단히 구성되어 있으며 인버터의 상하 양 소자가가 동시에 도통되도록 하는 구간을 이용해 승압을 함으로써 기존의 DC/DC 변환기와는 다른 형태를 취하고 있다. 점근 관측기를 이용한 이산시간 슬라이딩모드제어를 통해 전류제어를 함으로써 센서수를 줄이고 제어성능을 개선하였다. 대체에너지로 관심이 많은 태양광이나, 연료전지 그리고 소형 풍력발전으로부터 생산된 직류 에너지를 상용으로 사용할 수 있도록 하는 전력변환기로써 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

This study estimates the greenhouse gas (GHG) emissions reduction resulting from photovoltaic and wind power technologies using a bottom-up approach for an indirect emission source (scope 2) in South Korea. To estimate GHG reductions from photovoltaic and wind power activities under standard operating conditions, methodologies are derived from the 2006 IPCC guidelines for national GHG inventories and the guidelines for local government greenhouse inventories of Korea published in 2016. Indirect emission factors for electricity are obtained from the 2011 Korea Power Exchange. The total annual GHG reduction from photovoltaic power (23,000 tons CO2eq) and wind power (30,000 tons CO2eq) was estimated to be 53,000 tons CO2eq. The estimation of individual GHGs showed that the largest component is carbon dioxide, accounting for up to 99% of the total GHG. The results of estimation from photovoltaic and wind power were 63.60% and 80.22% of installed capacity, respectively. The annual average GHG reductions from photovoltaic and wind power per year per unit installed capacity (MW) were estimated as 549 tons CO2eq/yr·MW and 647 tons CO2eq/yr·MW, respectively. Finally, the results showed that the level of GHG reduction per year per installed capacity of photovoltaic and wind power is 62% and 42% compared to the CDM project, respectively.

Anaerobic mesophilic batch tests of food waste and food waste leachate collected from food waste treatment facility were carried out to evaluate their ultimate biodegradability and two distinctive decay rate coefficients (k1 and k2) with their corresponding degradable substrate fractions (S1 and S2), respectively. Each 3 liter batch reactor was operated for more than 60 days at substrate to inoculum ratio (S/I) of 0.5 as an initial total volatile solids (TVS) mass basis. Result of Ultimate biodegradability of 74 ~ 83% for food waste and 85 ~ 90% for food waste leachate were obtained respectively. The readily biodegradable fraction of 85 ~ 93% (S1) of food waste Biodegradable Volatile Solids (BVS, So) degraded within the initial 15 days with a range of of 0.151 ~ 0.168 day−1, whereas the rest slowly biodegradable fraction (S2) of BVS degraded for more than 53 days with the long term batch decay rate coefficients of 0.009 ~ 0.010 day−1. For the food waste leachate, the readily biodegradable portion (S1) appeared to be 92 ~ 94% of BVS (So), which degrades with of 0.172 ~ 0.206 day−1 for an initial 15 days. Its corresponding long term batch decay rate coefficients were 0.005 ~ 0.009 day−1. It is recommended that the hydraulic retention times of mesophilic anaerobic digesters be 16 days for the food waste and 15 days for the food waste leachate, respectively. However a safety factor should be considered when designing a full scale plant.

Most of countries are trying to increase the supply of renewable energy as the substitute of the fossil energy for reducing greenhouse gas emissions. However, renewable energy sources account for only about 3.86% of the total Korea primary energy supply. To increase the rate of renewable energy in Korea’s energy consumption, various policies for expanding the use of renewable energy should be applied. Also these policies should be consider renewable energy resources distribution and regional inequality. In this study, the potentials of photovoltaic, wind power and bioenergy from rice straw, livestock waste and food waste are calculated and the distribution characteristic and regional inequalities are analyzed using Gini’s coefficient and Gini decomposition method. As the results, technical potentials of photovoltaic and wind power of city region(Gu) has more potential rate than theoretical potentials. Livestock waste has the most unequal distribution (Gini’s coefficient: 0.617) among renewable resources.

The Ministry of Trade, Industry and Energy is now placing emphasis on the importance of a new and renewable energy resource map service as an essential means of promoting the dissemination and adoption of renewable energy and other related industrial activities. To raise satisfaction with the new and renewable energy resource map service and promote its utilization, a survey was conducted on a sample group with an academic research background, i.e. employees of the Korea Institute of Energy Research (KIER) who have a thorough understanding of the technological concepts behind the new and renewable energy resource map. Statistical analysis of the survey results showed a high level of overall satisfaction with the web service for the new and renewable energy resource map. Therefore, it was concluded that the development of practical contents rather than the enhancement of web service convenience is required. A statistically significant trend was also observed whereby, the longer the professional career of the survey respondents, the greater their perception and utilization of, and satisfaction with, the enhanced service, which indicates that their level of understanding and utilization of technological concepts corresponds to their research experience record. In addition, the results obtained from the questionnaires regarding the evaluation of the utilization value of the resource map service indicated that use of the service was equally high in terms of political, business and academic applications. The results confirmed the need to develop multidimensional resource map contents that can be applied to as many fields as possible, rather than focusing on a specific terrain.

The whole world concentrates on the reduction of greenhouse gas to effectively cope with policy toward global climate change. To effectively react to climate change, even the agricultural sector requires construction of new farming systems that utilizes new and renewable energy because of rising oil prices and regulations for greenhouse gas emissions. For this reason, we need to fuse the new and renewable energy with the horticulture sector of which the light and heat energy cost accounts for great part, moreover, efforts and researches should me done which can increase income of farmers through reducing carbon dioxide and energy cost in agricultural production expenses. Therefore, this study analyzes economic feasibility and applicability of fusing geothermal heat pump and solar power facilities with high-tech glass greenhouse. As a result, it is concluded that there surely are an applicability and economic feasibility if we apply new development system that can be an alternative for problems of securing premises of existing geothermal heat pump and the RPS system as a power generation company in case of solar power. Therefore, using this analysis data, if new empirical studies fusing and implementing agriculture sector with new and renewable energy fields proliferate and be applied to actual rural and agricultural field, it will increase actual income and will become a new advanced agricultural system that effectively deals with world-wide environmental problems.

This study analyzed the effect of Greenhouse of wood pellet fuel conversing from Diesel. Analyzed through a life cycle assessment of greenhouse gas emissions of carbon dioxide for the environmental assessment, In evaluation of the Ministry of the Environment, analyzed through the life cycle assessment of carbon dioxide emissions of the greenhouse gas and, In the case of economic evaluation, we analyzed the investment payback period to the total revenue generated by each of the calculated incentive based on the RHI and institutions reduction projects a reduction of costs associated with the reduction of fuel costs.

We are now currently facing serious climate changes such as super typhoon, flood, intense heat, severe cold, super hurricane, drought, desertification, destruction of ecosystem, marine pollution, reduction of food production, destruction of tropical forests, exhaustion of water resources, climate refugees, etc. All of the above mainly derive from greenhouse gas exhaustion. Such harmful consequence might directly affect mankind’s sustainable development. If we keep using resources that emits greenhouse gases, the global temperature will rise about 3.2℃ by year 2050. In case of 3℃ rise in temperature, it will result in abnormal climate which will bring about severe property damage. Moreover, 20~50% of the ecosystem will become extinct. As Korea’s economy increasingly expands, so do our energy consumption rises. And because of the consequences that can be driven by increasing rate of resource use, not just Korea itself, but also the whole world should seriously concern about greenhouse gases. Although agricultural division only takes up about 3.2% of total greenhouse gas emission, the ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs are taking voluntary actions to gradually reduce CO2 and so does each and every related organizations. In order to reduce CO2, introduction of new and renewable energy in farm house warming is crucial. In other words, implementing wood-pellet boiler and geothermal heat boiler can largly reduce CO2 emission compared to diesel boiler. More importantly, not only wood-pellet and geothermal heat is pollution-free but they also have economic advantages somewhat. In this thesis, the economic advantage and sustainablity will be introduced and proved through comparing practical analysis of surveyed farm house under structure employing wood-pellet boiler and geothermal heat boiler with Agriculture-Economic Statistic of 2012 who uses diesel boiler.

Buildings nowadays are increasingly expected to need higher and more economic performance requirements. Energy consumption in buildings accounts for over 30% of total energy use. The Building Energy Management System (BEMS) and renewable energy (RE) technologies are considered as a potential measure to improve energy efficiency and reduce use of grid-power. It is, however, a challenge to utilise the intermittent energy supply of RE in building energy systems. This paper presents an experimental study on a RE-embedded BEMS. A control algorithm for the RE-embedded BEMS was designed to maximise the utilisation of RE and eventually to reduce electrical utility bill. The proposed system is tested at a laboratorial chamber with an air conditioner, fan and heater. The contribution of RE in building energy system is discussed to this end.