본 논문에서는 국내외 신재생에너지 정책 동향을 분석하고 히트펌프의 종류에 따른 농업적 적용 연구 분석을 통해 적용 성을 평가하고자 하였다. 국내에서는 설치비용이 상대적으로 많이 소요되고 보급율이 낮지만, 탄소중립을 위한 열 부문 온실가스 감축의 대안으로 주목할 필요가 있다. 히트펌프는 신 재생에너지원의 이용효율을 극대화하고 친환경적인 난방 및 냉방 솔루션을 제공함에 있어서 중요한 역할을 한다. 외국에 서는 신재생 열에너지 공급 의무화 제도로 건축물 내 열에너 지 사용량의 일정비율을 신재생에너지를 통해 공급하도록 의 무화하고 있으며, 신재생 열에너지 차액 지원 제도를 통해 신 재생에너지 이용 설비와 화석연료 이용 설비 간의 비용 차이 를 보상하고 있다. 우리나라 원예시설의 온실 난방도 예전에 는 80%가 유류였지만, 최근에는 고유가로 인하여 유류가 60%, 전기가 30%를 차지하고 있는 것으로 나타나고 있다. 따 라서, 전기로의 전환을 보여주고 있으며, 추후 농사용 전기 요 금 정책 변화 및 요금 인상 등에 대응 하기 위한 히트펌프 활용, 보급의 확대가 필요할 것으로 생각된다. 특히, 우리나라는 에 너지 가격적인 측면만을 볼 때는 히트펌프 보급에 매우 유리 한 여건에 있는 것이 사실이다. 외국과 비교하여 도시가스와 전력요금이 GDP대비 낮은 수준이며, 전력요금 대비 가스요 금은 상대적으로 비싼 수준이어서 히트펌프 보급에 의한 경제 성이 있다(Kim, 2016). 최근 전기요금이 인상되었지만, 농사 용 전기요금(저압)은 kWh당 59.5원으로 OECD 평균 전기요 금에 비교하여 저렴한 편이기 때문에 히트펌프 적용에 따른 효과는 크다고 할 수 있다. 우리나라는 겨울철 외기온도가 낮게 형성되는 기후적 특성 으로 인하여 난방 효율이 저하 문제로 AHP는 난방기로서의 관심이 크지 않은 실정이지만, AHP 보급은 화석연료, 가스 등 연료 사용 보일러 교체에 따른 온실가스 저감 효과를 나타낼 수 있다. 우리나라도 EU 등의 사례에서 알 수 있듯이 공기열 을 재생에너지로 인정함으로써 탄소중립실현을 위한 수단으 로 이용할 수 있을 것으로 기대된다. GHP 경우에는 지하에 파 이프 시스템이 매설되기 때문에 부지 소유 조건에 따라 시공 가능 여부가 결정될 수도 있으며, GHP의 적용 방식에 따라 굴 착 비용이 많이 소요될 수 있다. 지하수, 하천수, 해수, 폐수 등 에 포함된 열원으로부터 흡수하여 난방 및 냉방을 제공하는 시스템으로 축열시스템과 심야전기 활용 시에는 운전비를 크 게 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 슬러지(이물 질)가 유입·퇴적되면 효율이 저하되거나 고장을 일으킬 가능 성이 있기 때문에 유지관리에 대한 노력이 더 요구된다. 히트펌프를 적용하는데 있어서 다양한 요소들을 고려해야 한다. 히트펌프를 적용하려고 하는 지리적 조건에 따라 적합 한 히트펌프를 선정하는 것과 히트펌프를 적용하고자 하는 원 예시설의 크기에 적합한 용량을 선정하는 것이 효율적인 에너 지 이용을 위해 주요하다. 또한, 주 열원과 보조 열원을 결합한 시스템인 하이브리드 히트펌프를 이용하여 두 가지 열원을 최 적화하여 사용함으로써 에너지 효율성을 극대화하기 위한 노력도 필요하다. 히트펌프의 이용 확대를 위해서는 정부의 보 조금이나 세제 혜택을 통해 초기 비용 부담을 완화하는 것은 중요하지만, 그와 동시에 히트펌프의 에너지 효율을 향상 시 킬 수 있는 연구개발에도 투자가 필요할 것으로 사료된다. 이 로부터 히트펌프에 대한 기술 발전을 촉진하고, 보다 경제적 이고 지속 가능한 에너지 솔루션을 제공할 수 있기 때문이다.

The launcher of a hard-kill type APS (Active Protection System) requires rapid and precise driving to aim at incoming threats after detection. High angular acceleration is necessary for rapid driving, which demands high energy consumption. However, the capacity of the capacitor bank and power supply unit is limited due to weight and space constraints. If energy becomes insufficient during continuous operation, the voltage of the capacitor bank can drop below the minimum operating voltage of the drive motor, leading to problems such as torque deficiency. Therefore, it is necessary to determine an allowable angular acceleration that satisfies precision within the available energy and generate a driving profile accordingly. This paper proposes a method for deriving an allowable angular acceleration by analyzing the allowable energy and validates it through simulation. We examined the allowable energy by verifying the charged voltage of the capacitor bank, formulated equations for energy at the point of maximum consumption, and derived an equation for allowable angular acceleration through numerical analysis. By applying the proposed algorithm in simulations, we confirmed that the voltage of the capacitor bank did not drop below the minimum operating voltage of the driving motor during three consecutive operations. Therefore, it is expected that the stability of the APS launcher can be improved by applying the proposed algorithm, and continuous operation with limited performance is anticipated to be possible.

The importance of indoor air quality has significantly increased after the COVID-19 pandemic. This study analyzed the energy consumption of a ventilation system based on various operating methods considering indoor and outdoor conditions. From March to May 2024, experiments were conducted on ventilation systems installed in a hospital in Incheon, comparing the experimental and control groups. The results showed that using the bypass mode in the experimental group reduced total energy consumption by 25.34% compared to the control group. Additionally, utilizing the air-cleaner mode further reduced energy use. This study demonstrates that optimal use of bypass and air-cleaner modes can enhance energy efficiency. Further research is needed to verify long-term applicability under diverse conditions.

본 논문은 독일의 에너지 전환 정책이 경제성장과 화석연료 의존도에 미친 영향을 분석하며, 특히 그린플레이션과 화석연료플레이션에 중점을 둔다. 본 논문은 2010년부터 2022년까지의 분기별 데이터를 활용하여, 화석연료 가격(브렌트유 및 천연가스)과 주요 경제지표(가계 전기요금, 소비자물가지수, GDP 성장률) 간의 관계를 상관관계 분석과 다중회귀분 석으로 평가하였다. 분석 결과, 천연가스 가격과 가계 전기요금 간에는 0.85의 강한 양의 상관관계가 확인되어, 천연가스 가격 상승이 직접적으 로 전기요금 상승에 영향을 미쳤음을 보여준다. 또한, 천연가스 가격과 소비자물가지수 간에도 0.72의 유의미한 양의 상관관계가 나타나, 화석 연료 가격 상승이 물가상승 압력을 가중시킴을 시사하였다. 반면, 화석연 료 가격과 GDP 성장률 간에는 -0.56의 음의 상관관계가 나타나, 에너지 비용 상승이 경제성장에 부정적 영향을 미쳤음을 보여준다. 다중회귀분 석 결과, 천연가스 가격이 가계 전기요금에 미치는 영향은 브렌트유 가 격보다 더 강력한 것으로 확인되었으며, 이는 독일의 에너지 구조가 천 연가스 의존도가 높음을 반영한다. 이러한 결과는 에너지 공급망 다변화 와 재생 가능 에너지 확대를 통해 에너지 안보를 강화하고 화석연료 의 존도를 줄이는 것이 중요함을 시사한다.

이 연구는 상변화 물질(PCM)을 함침시킨 경량 골재(LWA)를 활용한 고강도 콘크리트의 개발에 중점을 두고 있다. 상변화 온도가 5.5°C인 Tetradecane을 PCM으로 사용하였으며, LWA(Expended shale, ES)가 PCM 운반체 역할을 수행하였다. ES의 공극 은 진공 함침 기법을 통해 PCM으로 충전하였고, PCM-ES 복합체의 누출을 방지하기 위해 이중 코팅 처리가 추가로 이루어졌다. PCM-ES에 대한 시차주사열량계 시험 결과, 발열 및 흡열 엔탈피가 각각 96 J/g와 97 J/g로 나타났다. 콘크리트 혼합물은 밀도 최적 화를 위해 마이크로 실리카(MS), 실리카 분말(S), 실리카 모래를 사용하여 설계되었으며, PCM-ES는 실리카 모래의 25% 및 50%를 체 적 기준으로 대체하였다. 기계적 강도 테스트 결과, PCM-ES 콘크리트는 25% 및 50% 대체 시 각각 56.39 MPa와 45.94 MPa의 압 축 강도를 기록하였다. 열 성능 테스트는 다양한 주변 온도 조건에서 PCM-ES 콘크리트의 거동을 확인하기 위해 수행되었다. PCM-ES 콘크리트는 15°C에서 −5°C까지의 세 가지 열 사이클 시험을 진행하였으며, 이 과정에서 내부 온도가 지속적으로 모니터링 되었다. 결과적으로 주변 온도가 −5°C로 떨어지더라도 콘크리트 내부 온도는 0°C 이상을 유지하는 것으로 나타났다.

본 연구는 중년 여성의 건강 관리와 비만 예방에 있어 중요한 요소로 알려진 걷기 운동의 경사도에 따른 에너지 대사 변화를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 연구 대상은 50대 여성 20명으 로 선정되었으며, 각기 다른 경사도(0%와 6%)에서 VO2max의 50%, 60%, 70% 강도로 운동을 수행하도록 하였다. 실험은 트 레드밀을 이용하여 진행되었으며, 호흡가스분석기를 통해 에너지 소비량과 지방 연소량을 측정하였다. 그 결과, 지방연소량은 경사 도 6%가 0%에 비해 유의하게 높게 나타났다. 하지만 강도에 따 라 에너지소비량은 증가하였으나 0%와 6%의 경사도에서는 차이 가 나타나지 않았다. 이 연구는 중년 여성의 비만 예방을 위한 효 율적인 운동 강도와 경사도 설정에 기초 자료를 제공할 수 있다.

‘2050 탄소중립’ 달성 및 ’국가 온실가스 감축목표(NDC)‘ 상향 등의 환경변화에 대응 하기 위해 2023년 6월 13일 ｢분산에너지 활성화 특별법｣이 제정되고 2024년 6월 14일 시행되고 있다. ｢분산에너지 활성화 특별법｣ 대규모 발전소 건설과 장거리 송전망 건 설 등을 기반한 중앙집중형 전력체계에서 비롯되는 지역 수용성에 대한 사회적 갈등을 해소하고, 수요지 인근의 발전소를 중심으로 전력을 생산하고 소비가 가능한 시스템으 로서 분산에너지를 활성화하고 전력수급의 안정성을 증대하여 에너지 공급체계의 저 탄소화를 위한 것이다. 해양에너지는 전력을 추출할 경우에도 출력 변동이 생기고 육상으로의 송전에 과도 한 비용이 들어서 전 세계적으로 아직 본격적인 실용화 단계에는 이르지 못하였으므 로 해양에너지는 경제적으로 개발비용을 줄이고 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있다면 해양에너지의 실용화와 수익성의 확보로 해양에너지 발전사업이 탄력을 받을 것이다. 이러한 점에서 ｢분산에너지 활성화 특별법｣의 시행은 해양에너지의 확대에 기여할 것으로 보인다. 본 논문에서는 쟁점으로는 ① 해양에너지의 수익성 확보와 ② 해양 신재생에너지 사용으로 인한 분산에너지의 간헐성의 문제 및 ③「분산에너지법」의 등록, 사인의 공법행위에 대한 법적 쟁점을 검토한다. 또한「분산에너지 활성화 특별법」의 개선방안에 대해서는 우선 해양에너지의 수 익성 확보를 위한 것으로 ① 분산에너지 범위의 확대 ② 분산에너지특화지역 활성화 ③ 전기사용자의 공급자 선택권의 보완 ④ 지역별 전기요금의 산정근거 확립 ⑤ 분 산에너지의 편익 산정 등을 검토하였고, 두 번째 해양에너지의 간헐성 대책 보완으로 ① 해양 신재생에너지 발전설비 정비 촉진 구역의 지정 ② 분산에너지 통합발전소사 업(VPP) 구축 및 그 밖의 제도적 보완 등을 살펴본다. ｢분산에너지 활성화 특별법｣은 분산에너지의 활성화를 위한 기반이 마련됐다는 점 에서 분명 의미가 있지만 거대한 기득권에 밀려 아직은 갈 길이 멀다. 분산에너지 보급과 확대에 필요한 실효성이 있는 제도를 규정하여야 할 뿐만 아니 라 지원방법에 대해서도 보완하여야 할 것이다.

To mitigate carbon emissions, the government aims to transition to renewable energy sources including hydrothermal energy, specifically through wastewater heat recovery. This process involves extracting heat from wastewater or treated water. However, assessments of demand sources for local cooling and heating have predominantly focused on the proximity of nearby facilities, without conducting comprehensive demand analyses or defining explicit supply areas. This study proposes a methodology for prioritizing suitable wastewater treatment plants (WWTPs) for the implementation and expansion of renewable energy. The methodology is based on the gross floor area of potential wastewater heat demand surrounding WWTPs. Initially, potential supply and demand sources were identified based on the capacity of WWTPs and the gross floor area of buildings capable of utilizing wastewater heat. In the Republic of Korea, 330 WWTPs with a capacity of 5,000 m3/day or more have been recognized as demand sources for wastewater heat recovery. The provision of treated wastewater to structures located within a 500 m radius of the WWTPs for heat recovery is considered a feasible option. The potential wastewater heat demand and renewable energy cluster were identified among the surrounding buildings and complexes A total of 13 potential supplies were identified, provided that the gross floor exceeded 60,000 m². Finally, after prioritizing based on WWTPs with these conditions, the underground plant located in the downtown area was ranked as the highest priority. If further analysis of economic feasibility, CO2 reduction, and energy efficiency are conducted, this approach can be expanded and applied within the framework the Water-Energy Nexus. Wastewater heat can be utilized not only as a renewable energy source but also as a means to enhance wastewater reuse through the supply of treated wastewater.

The present study was conducted to investigate effects of rabbit meat extract on energy metabolism and muscle differentiation in C2C12 myotubes. Water extract of rabbit meat (10, 50, 100, and 200 μg/ml) was used to treat differentiated C2C12 cells. Reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) and western blot analysis were used to determine mRNA or protein levels of energy metabolism-related genes. Total adenosine triphosphate (ATP) content was also measured. Treatment with rabbit meat extract significantly increased expression levels of muscle differentiation markers (myogenin and myosin heavy chain) and mitochondrial biogenesis regulators (PGC1α, NRF1, and TFAM) in C2C12 myotubes compared to non-treated control. Additionally, rabbit meat extract activated phosphorylation of AMPK and acetyl-coA carboxylase (ACC). Rabbit meat extract significantly increased ATP contents in myotubes. These results suggest that rabbit meat extract has the potential to improve energy metabolism in skeletal muscles.

In order to overcome the limitations of linear vibration energy harvesters and those using mechanical plucking, magnetic plucking vibration energy harvesters (MVEs) have garnered significant interest. This paper presents parametric studies aimed at proposing design guidelines for MVEs and compares two magnetic force models that describe interactions between two permanent magnets. A mathematical model describing the energy harvester is employed, followed by the introduction of two magnetic force models: an analytic model and an inverse square model. Subsequently, numerical simulations are conducted to investigate dynamic characteristics of MVEs, analyzing results in terms of tip displacement, voltage output, and harvested energy. Parametric studies vary the distance between magnets, the speed of the external magnet, and the beam shape. Results indicate that reducing the distance between magnets enhances energy harvesting effectiveness. An optimal velocity for the external magnet is observed, and studies on beam shape suggest greater energy harvesting when the shape favors deflection.

In this study, we explored the potential of the Maillard reaction-based time-temperature indicators (TTI) as a tool for predicting and visualizing moisture variations during high-temperature drying. Using activation energy analysis, we found that the Maillard reaction-based TTI could not only visualize but also predict changes in moisture contents during high-temperature drying of 60-80oC. The color changes of the Maillard reaction solutions were distinct enough to be discerned with the naked eye, transitioning from colorless to black via the shift of yellow, light brown, brown, and dark brown. The dynamic characteristics for the color change in the Maillard reaction solutions and the moisture changes in the drying of thin-layer apples could be expressed with high suitability using a logistic model. This suggests that the Maillard reaction-based TTI can potentially be a practical and reliable tool for predicting the moisture changes for the high-temperature drying of thin-layer apples, offering a promising avenue for future research and applications.

본 연구는 생체에너지를 응용한 에너지테라피 프로그램이 불안에 미치는 영향에 대한 효과 검증이다. 본 연구는 에너지 테라피 프로그램을 활용하여 불안에 미치는 영향을 검 증하여, 불안을 호소하는 사람들에게 도움을 주고자 하는 것이 연구 목적이다. 연구 대상 은 6개 광역시에 거주하고 있는 에너지테라피 프로그램 참여자 303명과 비참여자(대조군) 481명을 대상으로 하였다. 측정 도구로는 불안 검사지를 사용하였다. 자료 분석을 위해서 는 통계 프로그램 패키지 SAS 6.12를 이용하여 분산분석, T-검정, 회귀 분석을 실시하였다. 분석 결과, 첫째, 불안은 남성보다 여성이 불안 지수가 높았으며, 연령은 30세 미만, 학력은 대학교 재학 중일 때, 결혼 유무는 기타, 월 가계 수입은 150만 원 미만일 때 가장 높게 나타났다. 둘째, 비참여자에 비해 에너지테라피 프로그램 참여자의 불안 지수가 낮았으며, 사전 사후 를 검증할 때, 불안이 감소 되는 것으로 나타났다. 셋째, 프로그램 참여 강도가 크고, 참여 기간이 길수록 불안 감소 효과가 큰 것으로 나타났다. 결론적으로 에너지테라피 프로그램 은 사회적 문제로 대두되고 있는 정신건강 분야인 심리적 문제에 효과가 있었다는 것을 입 증하였다.

This paper aims to study the modeling and controller of an electrically driven tractor optimized for energy efficiency under off-road conditions and when subjected to loads such as plowing. The dynamic model design is aimed at a 30kW electric tractor. The vehicle model consists of a 30kW motor, transmission, wheels, and a controller, designed using the commercial software Matlab/Simulink. In order to optimize energy efficiency under load conditions, this paper designs and implements a PID controller focusing on the vehicle's speed and wheel slip. The newly proposed electric tractor modeling and PID controller aim to demonstrate improved energy efficiency through simulation.

In the development of eco-friendly vehicles such as electric vehicles, weight reduction has become a very important design target. Seat weight reduction is very important in vehicle weight reduction. In this study, the energy absorption characteristics of Almag material, an alloy of aluminum and magnesium, and mild steel SAFH440, SAFH590, SAFC780, and SAFH980 were analyzed to obtain a true stress versus true strain curve that was correlated with the test. By performing the seat frame structure analysis using the obtained analysis material property, it was possible to compare the deformation between lightweight material, Almag and mild steel materials. In addition, it was confirmed that the weight reduction effect was 25.8% when applying Almag, an equivalent lightweight material that gives the same maximum deformation as SAFH980, a high-strength mild steel.

본 논문은 농업인의 신재생에너지에 대한 인식을 살펴보고, 신재생에너지 수용성 및 보급 활성화를 위한 결정요인을 파악하고자 하였다. 이를 위해 농업인 397명으로부터 얻은 설문조사 결과를 기초로 프로빗 분석과 다항 로지스틱 분석을 실시하였다. 분석 결과 농업부문에서 발생하는 온실가스를 감축해야 한다고 인식하는 농업인들은 신재생에너지를 도입할 가능성이 높았다. 이는 농업인들이 신재생에너지를 온실가스 감축의 대안으로 인식하고 있음을 의미하며, 따라서 기후변화의 주된 원인인 온실가스를 줄이기 위해 농업인들에게 신재생에너지의 중요성을 교육하고 홍보하는 것이 필요함을 시사한다. 또한 분석 결과에 따라 신재생에너지를 인지하고 있는 농업인들을 중심으로 농업인이 주도하는 신재생에너지 사업모델을 발굴하고, 농촌지역 주민-신재생에너지 사업자-공공기관이 함께 참여하는 협의기구를 조성해야 한다. 그리고 경영비 절감을 위해 신재생에 너지의 중요성을 인식하는 농업인들에게는 경제적 인센티브와 전기 이동 선로의 연결 개선 및 지원을 확대해야 한다. 마지막으로 신재생에너지의 유익·가치성을 인식하는 농업인들에게는 신재생에너지 기술의 지원 확대가 이루어져야 한다.

최근 지구온난화로 인해 발생하는 폭우 및 강설과 같은 비정상적인 기상 패턴으로 인해 도로 표면 결빙(블랙 아이스)으로 인 한 사고와 인명 피해가 증가하고 있으며, 이는 주요 문제로 대두되고 있습니다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 연구에서는 열저장 능력을 갖춘 상변화 물질(PCM)을 시멘트 복합재료에 포함시켰습니다. PCM은 상변화 과정에서 열에너지를 흡수, 저장 및 방출할 수 있어 온도 변동으로 인한 결빙을 최소화할 수 있습니다. PCM은 먼저 미세 캡슐화된 후 시멘트 복합재료에 강화되어 기계적 및 열적 성능 검증 연구가 수행되었습니다. 또한, 열전달 효율과 기계적 특성을 향상시키기 위해 다중벽 탄소나노튜브(CNT)와 실리카 퓸이 추 가되었습니다. 미세 캡슐화된 PCM의 열 성능은 열 거동을 측정하기 위한 재료 실험을 통해 검증되었습니다. 이후, 제조된 시멘트 복 합재의 기계적 및 열적 성능 테스트가 그 효과를 평가하기 위해 수행되었습니다. 이러한 테스트 동안 일정 온도와 습도 챔버를 사용한 열 주기 테스트가 열 성능을 검증하기 위해 수행되었습니다. 기계적 성능 실험에서는 CNT와 실리카 퓸의 포함이 미세 캡슐화된 PCM 의 포함으로 인한 강도 저하를 완화하는 것을 확인하였습니다. 더욱이, 열 주기 테스트를 통해 고효율 열저장 시멘트 복합재가 결빙 조건에서도 영하의 온도를 유지할 수 있음을 보여주었으며, 이는 효율적인 열저장 성능을 입증하였습니다.

This study focuses on analyzing the energy-saving effects of the recirculation aquaculture system using seawater source heat pumps and solar power generation. Based on the thermal load analysis conducted using the transient system simulation tool, the annual energy consumption of the recirculation aquaculture system was analyzed and the energy-saving effects of utilizing the photovoltaic system was evaluated. When analyzing the heat load, the sea areas where the fish farms are located, the type of breeding tank, and the circulation rate of breeding water were taken into consideration. In addition, a method for determining the appropriate capacity for each operation time was examined when applying the energy storage system instead of the existing diesel generator as an emergency power, which is required to maintain the water temperature of breeding water during power outage. The results suggest that, among the four seas considered, Jeju should be estimated to achieve the highest energy-saving performance using the solar power generation, with approximately 45% energy savings.