본 연구는 해수담수화 플랜트의 에너지 사용량을 이론적으로 분석하고 최적화하기 위한 기법을 개발하기 위하여 수행되었다. 먼저 해수담수화 공정모사 모델을 개발하였으며 이를 이용하여 에너지 흐름을 분석하고 각 단계별 유효에너지와 에너지 손실을 계산하였다.

Relatively low efficiency in anaerobic digestion process is mainly caused by unproper mixing method. In this study, tray motion type agitator was applied in actual anaerobic digestion tank in order to improve the digestion efficiency, equalize the flow velocity distribution and energy saving. The impeller of tray motion type agitator was reciprocated vertically. Gas lift type agitator and tray motion type agitator appears almost same mixing efficiency include digestion rates. However, tray motion type agitator have shown that lower energy consumption compared to the conventional gas lift type agitator. Implementation of tray motion type agitator in the anaerobic digestion tanks contributed to the stabilization of mixing environment, efficiency and energy efficiency of the tank.

본 논문에서는 MRV 규제 대응을 위해 선박 운항효율데이터 수집 및 검증 시스템을 구축하고 이를 활용하여 해운선사 업무 지원과 국가 온실가스 인벤토리 산정이 가능한 국제해운 에너지효율 포탈 시스템을 설계하였다. 시스템 요구조건을 도출하기 위하여 EU MRV 법안과 IMO MRV 논의사항, 해운선사의 선박에너지효율과 온실가스규제 대응 및 국제해운 온실가스 통계 현황에 대하여 분석 하고 선박 에너지효율과 온실가스 배출량 데이터 수집을 위하여 선내 장비, 에너지효율 측정 장비, 운항보고서를 활용한 데이터 수집 모듈과 선박에서 수집된 데이터를 육상으로 전송하기 위해 관리가 용이하고 사용량이 최소화된 데이터베이스기반 전송 모듈을 설계하 였다. 수집된 데이터의 표준보고양식 변환, 모니터링, 통계 및 분석, 검증, 보고서 자동생성과 국가 온실가스 인벤토리 지원이 가능한 국제해운 에너지 포탈시스템을 설계하였다.

Depending on the living styles, the types of energy consumed by households have changed, and the consumption has increased rapidly. Consequently, those have led to environmental issues, such as exhaustion of energy and the climate changes. As one of solutions to such issues, energy efficiency can be approached. Therefore, in this study, the gas water heater(115S type Rheem products) that made in Germany and obtain hot water using gas as a heat source is selected. a 1.0㎥ water tank with a 6kW electronic heater is installed and a water temperature and pressure is maintain constantly also thermometer is injected. Two of gas meter, one of pressure regulator and three of time measurement devices are installed in a combustion facility and fuelling facility with a magnet valve so it can observe and record combustion reactions. Quantity of hot water that heated by boiler is recorded using a quantity measurement tank, and have been heated by the boiler have been to record and measure the amount and utilized the data acquired through measurement of all factors that are applied to acquire hot water in order to calculate the use rate of final energy. In conclusion, this researcher drew the economic strong points of the hot water generated by gas.Key

본 연구에서는 LED 광원에 대하여 재실자의 업무 효율성과 에너지 저감 효과를 알아보기 위한 실험을 실시하 였다. 이를 위해 LED 광원의 특성인 펄 스 폭변조(PWM, pulse width modulation)와 조도(lux)를 제어하여 총 9가 지의 다양한 조명환경을 구성하였다. LED 조명의 펄스변조 비율은 각각 R:G:B=1:1:1, R:G:B=4:1:5, R:G:B=8:7:7 으로 하였으며, 조도는 각각 400 lx, 700 lx, 1000 lx 으로 설정하였다. 또한, 실내환경은 온도 20∼24℃, 습도 50∼ 60%, 착의량 1 clo 로 설정하였다. 각각의 주어진 9개의 조명환경에서 업무 효율성과 에너지 소비에 대해 분석하 였다. 업무 효율성 분석을 위해 오류검색수정 작업을 실시하였으며, 에너지 소비 분석을 위해 각 조명환경에서 누적 소비전력을 측정하였다. 제안한 조명환경을 통해 실험한 결과, 업무 효율성은 400 lx 보다 700 lx 이상에서 정확도 및 소요시간의 효율이 좋았으며, 소요시간의 경우 제안한 펄스변조 R:G:B=8:7:7 에서 가장 좋은 효율을 나타냈다. 또한, 각각의 조도에 대한 소비전력은 펄스변조 R:G:B=8:7:7 > RGB=1:1:1 > R:G:B=4:1:5의 순으로 낮게 나타났다. 따라서, 본 논문에서 제안한 펄스 폭 변조 효과가 업무효율성 및 에너지 저감에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

The representative emission index and indicator are the EEDI (Energy Efficiency Design Index) for the new ships and EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator) during the voyage. In this paper, derating of diesel main engine are introduced for the purpose of improving EEDI. The results showed good agreement explaining the characteristics properly.

생물학적 위험등급 3등급 BL3용 공조기의 급배기는 밀폐 연구시설 사이의 교차오염을 막기 위하여 관계 규정에 의거 전외기 방식을 택하고 있다. 이와 같은 전외기 방식의 공조기는 에너지 소비가 많으며 게다가 BL3의 경우 하루 24시간 운전으로 인하여 에너지 소비가 매우 많으며 또한 연구시설의 대형화로 인하여 에너지 소비는 더욱 증가하게 될 것이다. BL3용 공조기에서의 에너지 절약에 관한 연구로는 국외의 경우 전외기 방식에서 급기와 배기덕트 사이에 부동액 등을 사용한 핀-튜브 열교환기를 사용하여 배기로부터 열회수를 통한 에너지 절약에 관한 연구를, 국내의 경우 생물학적 안전성을 기반으로 하는 재순환에 의한 에너지 절약에 관한 연구를 시도하고 있다. 본 연구에서는 기존의 BL3용 공조기에서 주로 사용하는 핀-튜브 열교환기와 마이크로 채널 열교환기에 대한 특성을 비교, 연구하였고 마이크로 채널 제작을 위한 열교환기 설계 프로그램을 개발하였다.

Recently, Korea’s municipal wastewater treatment plants generated amount of wastewater sludge per day. However, ocean dumping of sewage sludge has been prohibited since 2012 by the London dumping convention and protocol and thus removal or treatment of wastewater sludge from field sites is an important issue on the ground site. The hydrothermal carbonization is one of attractive thermo-chemical method to upgrade sewage sludge to produce solid fuel with benefit method from the use of no chemical catalytic. Hydrothermal carbonization improved that the upgrading fuel properties and increased materials and energy recovery ,which is conducted at temperatures ranging from 200 to 350°C with a reaction time of 30 min. Hydrothermal carbonization increased the heating value though the increase of the carbon and fixed carbon content of solid fuel due to dehydration and decarboxylation reaction. Therefore, after the hydrothermal carbonization, the H/C and O/C ratios decreased because of the chemical conversion. Energy retention efficiency suggest that the optimum temperature of hydrothermal carbonization to produce more energy-rich solid fuel is approximately 200°C.

A pilot plant (Q=5 m3/d) study was implemented for small and medium sized personal wastewater treatment plant effluent to evaluate MBR and A/O processes utilizing self-sufficient energy composed of wind and solar energy. The removal efficiencies of BOD, SS, turbidity and color were sufficient for legal water quality standards for gray water. However, those of nitrogen and phosphorus could not meet legal regulations which suggested that further removal of those contaminants were needed for reuse of the treated water.Self-sufficient energy rate was 100 % for the pilot plant due to excessive design capacity. In this research, wind and solar energy system was applied considering geological characteristics, which significantly improved energy self-sufficiency. Substantial improvement on energy self-sufficiency can be obtained by optimized investment and operation at a full scale wastewater treatment plant.

Since 2003, policies and practices related to the reduction of CO2 gas emission from ships has been discussing by the International Maritime Organization. The representative emission index and indicator are the EEDI (Energy Efficiency Design Index) for the new ships and EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator) during the voyage. In this paper a water tank test and procedure development are introduced for the purpose of improving EEDI. The results showed good agreement explaining the characteristics properly.

오늘날 우리 생활과 밀접한 관계를 가지고 있는 에너지와 관련된 문제들을 법제적으로 고찰하였는바, 현실적으로 중요하게 인식되고 있는 에너지의 헌법적 규정화와 현행 에너지법의 통합화 방안을 제시하였으며, 현실적으로 에너지의 고갈과 부족현상에 따른 에너지 이용의 효율화를 위한 대안으로써 에너지 이용 효율의 규제를 강조하였다. 또한 에너지의 이용에 따른 환경오염의 증가를 방지하기 위한 대안을 제시하였다.특히 에너지 이용의 효율화를 위한 다음의 제고방안이 강조되어야 할 것으로 사료되는 바이다.첫째, 오늘날 인간의 생존권 실현에 없어서는 아니 될 에너지 자원의 절대적인 필요성이 제기되면서 헌법적인 차원에서의 에너지 절약과 효율적 이용에 관련된 관념의 정립이 필요하다. 즉 국가의 균형 있는 국민경제의 성장과 안정, 적정한 소득의 분배 유지, 시장의 지배와 경제력의 남용 방지, 경제주체간의 조화를 통한 경제의 민주화를 위한 규제와 조정을 위한 국가의 에너지 통제와 조정 등 헌법적 차원에서의 에너지 규정의 제도적 보장이 이루어져야 할 것이다. 결국 국민의 에너지 이용권과 부족함이 없는 에너지 환경을 향유할 수 있는 권리와 국가의 책무 및 에너지의 절약 내지는 효율화 규정 등 헌법적 차원의 에너지 입법화가 필요하다. 둘째, 현행 에너지법, 에너지이용합리화법 등 에너지 관련 각 법률들이 에너지 이용의 효율화를 위한 국가와 사용자의 의무를 규정하고 있는바, 각 법률 간의 관계가 연계를 이루어지지 않고 분산되어 있어서 그 효율성이 저하되고 있는 실정이다. 따라서 에너지 관련 법률체계상 에너지 기본법을 토대로 에너지의 이용 효율화를 위한 에너지의 계획·관리·규제·정보·연구·개발 등 기능적인 법체계와 현재 국내외의 에너지 수급·규제와 에너지 과다소비의 방지에 대한 규제가 미약하므로 현행 에너지의 합리적 이용 여건을 반영하는 통합적인 법체계의 정립이 필요하다.셋째, 에너지의 고갈과 부족 현상에 따른 에너지의 절약의 일환인 에너지 소비의 능동적 효율화가 필요하다. 즉 에너지 사용의 능동적 효율화를 기하므로써 에너지의 측정, 모니터링 및 통제를 통해 지속적인 변화에 영향을 주어야 하며, 에너지 저소비형 정책 및 에너지 절감 제도가 필요하다. 따라서 모든 가전제품 등에 대한 에너지 규제와 기준을 강화시킴으로써 에너지 이용 효율화의 실효성 확보의 수단이 필요하다.넷째, 에너지 이용으로 인한 심각한 환경오염으로 이어지는 문제점과 그의 방지에 대한 구체적인 규정의 연계성이 부족하므로 에너지 소비에 따른 환경 오염 방지의 관련 규정이 필요하다고 할 수 있다.

Recently, by the whole world paradigm shift to “Low Carbon Green Growth", it is required to renovate National Transportation and Logistics System. Transportation accounts for 21% of the total energy consumption and 20% of the total CO2 emission, and also places its main reliance on fossil fuels. From green point of view, electric railway system is superior to the other transportation alternatives, but also required to develop the innovative technologies for high efficiency and low energy consumption. In this paper, the concept of railway green operation system by regenerative synchronized driving is presented, including the numerical example and the estimated effect.

이전 실험에서 결정된 생육 단계별 최적 환경조건을 평가하기 위한 4가지 처리는 다음과 같았다: 생육 단계별 최적 환경 조건을 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic optimum condition with growth stage (POG)), 생육 단계별 평균 광합성 광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density(PPFD))와 CO2 농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with average PPFD and CO2 of POG(PCA)), 생육 단계별 최대 PPFD와 CO2농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with maximum PPFD and CO2 of POG(PCM)) 그리고 대조군으로 3%의 당을 포함한 광혼합 영양배양(photomixotrophic conventional condition with 3% sucrose(PMC)). 실험 결과 각 생육 단계별 환경제어(POG)는 기내에서 배양된 감자 소식물체의 모든 생육 관련 항목에서 유의적 증진을 유도하였다. 또한 단위 건물중 당 소비된 전력과 CO2는 모든 처리 중 POG에서 가장 낮았다. 기외 이식 이후에도 POG에서 생산된 감자 묘는 PMC에서 자란 감자 묘와 전체적으로 큰 차이 없이 왕성한 생육을 유지하였다. 특히 POC는 기존 광혼합 영양방식(PCM)과 비교했을 때 기외 이식전과 이식 후 20일째 각각 4.7배와 3.8배 높은 건물중을 기록하였다. 따라서 POG와 같은 생육 단계별 환경 조절을 통한 광독립 영양 미세 증식 방법은 에너지 절감 효과와 함께 무균의 건강한 감자 묘의 생산에 효과적이었다.

본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇠 기능을 활용한 감쇠기 개발에 대한 연구를 하였다. 유체 감쇠기를 대체하는 완충역할을 하는 미로구조를 가지는 실리카 겔 입자를 사용하였으며, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇠기를 구현하기 인해서는 형성된 실리카 겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 정적 하중 상태에서의 가역적 콜로이드 감쇠기에 대한 실험을 수행하였다. 콜로이드 감쇠기내 다공질 입자의 나노 유로(pore)와 다공성 입자의 직경, 다공성 입자의 구조, 그리고 대기압 상태에서 유체의 출입을 통제하기 위한 코팅처리의 분자 간 길이와 같이 여러 가지 요인의 콜로이드 감쇠기 이력현상에 대한 영향을 평가하였다. 감쇠기의 소산 에너지양과 효율에 대해서도 조사하여 유압 감쇠기 보다 뛰어난 결과를 얻었으며 콜로이드 감쇠기로 사용 가능하다는 사실을 입증하였다.