To support the International Maritime Organization’s (IMO) 2050 greenhouse gas reduction targets, hybrid propulsion energy management systems (EMS)—which integrate multi-energy coordination and dynamic scheduling—have become a critical pathway for enabling low-carbon transitions and improving energy efficiency in the maritime sector. This paper conducts a comprehensive and structured analysis of EMS technologies applied to ship hybrid propulsion systems. It evaluates the functional roles of EMS under varying system architectures, synthesizes mainstream energy management strategies, and identifies current technological bottlenecks, thereby contributing theoretical foundations for the green transformation of the shipping industry. The study first examines representative hybrid propulsion architectures, detailing their technical characteristics to clarify the functional positioning and optimization priorities of EMS in each configuration. It then reviews prevailing energy management and control strategies, with a focus on their integration with artificial intelligence (AI) and the emergence of adaptive and data-driven approaches. Finally, the paper identifies key challenges in hybrid propulsion EMS, proposes future research directions, and offers practical recommendations to support the advancement and implementation of intelligent energy management technologies in maritime applications.

Membrane-Aerated Biofilm Reactor(MABR)는 하수처리 공정의 에너지 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다. 기존 활성슬러지 공정의 기포형 산기 시스템은 산소전달효율(OTE)이 낮고 전체 에너지 소비의 80%까지 차지하는 등 에너지 비효율성을 내포하고 있다. 반면 MABR은 기체 투과성 막(membrane)을 통해 생물막으로 산소를 직접 공급함으로써, 이론적으로 100%까지 OTE 달성이 가능하다. 본 논문은 MABR의 산소전달 메커니즘과 구조적 특징을 정리하고, OTE, 산소전달속도(OTR), 폭기 효율(AE) 등의 에너지 효율 지표를 중심으로 파일럿 및 실규모 적용 사례 11건을 분석하였다. 분석 결과, AE는 기존 활성슬러지 공정 대비 약 4-5배 향상된 수치이다. 그러나 OTE와 OTR 간의 상충관계, 공정 규모, 기질 농도 등 다양한 운영 변수에 따라 성능이 상이하게 나타났으며, 현장 적용에서는 이론적 효율을 하회하는 사례도 확인되었다. 이러한 한계를 극복하기 위한 기술적 접근으로는 간헐 공기 공급, 주기적 환기, 막 소재 개선, 막 이완 제어 등이 시도되고 있다. 동시에, 실증 연구들 간 실험 조건 및 효율 지표 산정 기준의 상이함은 결과 해석의 일관성을 저해하는 요인으로 지적된다. 따라서 본 연구는 향후 MABR 기술의 실용화를 위해 에너지 효율 평가 기준의 표준화와 대규모 현장 검증의 필요성을 강조한다.

The development of offshore wind energy plays a pivotal role in Taiwan’s transition to a lowcarbon economy. To secure the profits of substantial investments in offshore wind energy, long-term contracts are essential. However, supervening incidents could halt, damage, or destroy offshore wind projects. Force majeure clauses serve as a preventive mechanism to address these unforeseen risks. Despite their significance, contract drafters often overlook the importance of force majeure clauses. This article contends that offshore wind developers and the Taiwanese government should collaborate as partners to carefully draft force majeure clauses in offshore wind contracts, ensuring proper allocation of unforeseen risks. By examining the concept of force majeure under the CISG and Taiwanese law, this article proposes fundamental elements and a model clause for force majeure in offshore wind contracts.

식량 운송 과정에서 발생하는 온실가스는 전 세계 온실가스 배출량의 15분의 1 수준이다. 식량이 이동하는 거리를 줄여 푸드 마일리지를 절감하는 것은 도시의 지속 가능성과 회복력 을 향상시킬 수 있다. 옥상 온실은 푸드 마일리지를 감소시키 고 에너지를 절감하는 도시농업의 한 형태로 주목받고 있다. 온실과 건물 모두 실내 환경을 유지하기 위해 냉난방이 요구 된다. 건물과 온실의 통합 시스템 운영은 설비 공유로 인한 비 용 절감, 건물과 온실 간 에너지 이동으로 인한 에너지 활용이 가능하다. 건물 에너지 시뮬레이션을 이용해 다양한 통합 시 스템 에너지 성능 평가 연구가 수행되었지만, 실제 통합 시스 템에 대한 검증과 설계변수 분석은 미흡한 실정이다. 본 연구 에서는 건물 에너지 시뮬레이션을 통해 옥상온실의 설치 유 무, 옥상의 단열 성능 및 설치 면적에 따른 에너지 절감을 평가 하고자 하였다. 현장 실험은 서울특별시 성동구 성수동의 옥 상온실에서 수행되었다. 측정한 실내 온도를 통해 건물 에너 지 시뮬레이션의 모델을 검증하였고 R2 = 0.91의 결과를 보였 다. 이후 설계변수가 에너지 부하에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 통합 시스템을 운영하는 경우, 독립적으로 운 영하는 경우보다 에너지 부하량이 감소하는 경향을 보였다. 통합 시스템 설치 시 에너지 부하 절감 효과가 있으며, 효율적 인 에너지 이용을 하는 도시농업이 될 수 있다고 사료된다. 건 물 옥상의 열관류율을 0.251W/m2·K에서 1.535W/m2·K로 증가시켜 단열 성능을 약화시킨 경우, 옥상온실과 건물 최상 층의 에너지 부하는 감소하는 경향을 보였다. 통합 시스템 설 치 시 경계면의 열 교환이 증가하도록 설계하는 것이 에너지 부하 절감에 유리하다고 판단된다. 옥상온실 면적을 2.53배 증가시켰을 때 단위면적당 에너지 부하는 감소하는 경향을 보 였다. 온실 면적 증가로 인해 에너지 부하량은 증가하지만, 건 물과 온실의 열 교환이 증가하여 통합 시스템의 에너지 부하 절감이 가능하다고 판단된다. 본 연구의 결과는 통합 시스템 을 통한 에너지 부하 절감을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으 로 판단된다. 향후 연구에서는 기후 변화에 따른 에너지, 식량 문제의 해결 대책으로 옥상온실을 활용하기 위해서 추가적인 방안이 필요할 것으로 판단된다.

X-ray diffraction is widely used as a non-destructive method for measuring residual stress in crystalline materials, and is particularly useful as a technique for controlling residual stress that has been introduced during the heat treatment or surface treatment of metallic materials. Neutron stress measurement is gaining attention as an internal material measurement method. It complements the demerits of the X-ray method in that it measures stress in a very thin surface layer. The neutron stress measurement method, like the X-ray method, is based on the principle of crystal diffraction, and its penetration depth is about 1,000 times greater than that of the X-ray method and is suitable for measuring the inside of a material. This study investigated the residual stress measurement method using the sin2ψ method using shot-peened mechanical structural carbon steel. The non-destructive measurement using high-energy X-rays was compared with the residual stress measured using conventional laboratory X-rays, and the following results were obtained. The high intensity diffraction angles using highenergy X-rays are low, but can be measured with sufficient precision. Interpreting the three diffractions 633, 552, and 721 as a single diffraction profile allowed stress measurements to be made, and the calculated value was close to the weighted average of the intensity ratios. The results of the high-energy X-ray residual stress measurements were in good agreement with the results from laboratory X-rays, confirming the usefulness of this method as a non-destructive method of assessing stress deep inside materials.

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.

현재 기후변화 문제 해결을 위한 국제적 목표 및 국내 에너지 정책에 부합하는 LNG 발전의 효율성을 극대화하는 방안이 요구 되고 있다. 2050년 탄소중립 목표 달성을 위해 각국은 2030년까지 온실가스 감축 목표를 설정하였고, 국내에서도 석탄 발전 시설을 단계 적으로 폐쇄하고 LNG 발전 시설을 확대하려는 노력이 진행되고 있다. 이 연구에서는 LNG의 재기화 과정에서 발생하는 냉열을 회수하여 Carbon Capture and Storage, Ammonia-water Rankine Cycle / Kalina Cycle, Data Center Cooling, Direct Expansion 공정에 활용할 수 있는 시스템을 제안하였다. 연구 결과 제안된 시스템의 3E 분석 결과 Energy 효율 51.52%, Exergy 효율 42.74%, 환경적 측면에서 2,145.8 gCO2 / kgLNG의 탄 소 배출량을 보여 가장 우수한 성능을 확인하였다. 이를통해 본 연구에서 새롭게 제시한 시스템은 Energy, Exergy, 환경성 측면에서 강점을 가지며, 향후 기후변화 대응에 크게 기여할 것으로 판단된다.

Genetic algorithms (GAs) are used to optimize solutions to problems, particularly those that are analytically impossible to solve. As their name suggests, they are inspired by the biological concepts of genetics and evolution. Our work aims to study and model a silicon-based photovoltaic generator (PVG). Among the various models available is that of the diode. Modeling was used to approximate the PVG output (voltage, current) as a function of two inputs: temperature and irradiation. The parameters of our model were identified using a real coding algorithm, with the cumulative square error was used for selection. To test the effectiveness of our model, we carried out simulation tests on the power-voltage (P-V) and current-voltage (I-V) characteristics of a wide range of irradiation and temperature variations. This study demonstrates the effectiveness and accuracy of the proposed approach (GAs) and validates the parameters obtained and used in the single-diode electrical model. The results indicate that the GA technique is a better conventional parameter extraction strategy in terms of convergence. It provides globally optimal solutions.

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.