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.
국제적인 선박 배출 가스에 대한 환경 규제가 점차 강화됨에 따라 전기추진 및 하이브리드 추진선박에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 선박에 적용하기 위한 다양한 솔루션이 개발 및 적용되고 있는데 특히 전력계통의 안정화, 시스템의 효율성을 높이기 위 한 방안으로 직류배전시스템이 적용되고 있다. 또한, 선박용 직류배전시스템에 대한 안전 및 성능에 대한 검증 및 시험의 중요성이 요구 되고 있다. 본 연구는 직류배전 테스트베드 구축 및 직류배전(가변속 발전)시스템에 대한 성능을 검증하고 연료소모량 분석한 결과로서 선박용 직류배전에 적용되고 있는 가변속 발전시스템을 적용하였으며, 발전기에서 출력되는 전력을 정류기를 통해 직류전력으로 변환하 여 시스템에 연계하고 이러한 장치들을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 개발하였다. 이러한 직류배전 시스템을 적용한 시험을 통해 최 대 전압은 751.5V이고 최소전압은 731.4V가 계측되어 전압변동률은 2.7%로 3% 이내에서 안정적으로 전압이 공급되는 것을 확인하였고 부 하변동에 따라 가변속 발전시스템을 적용하였을 경우 연료소모량이 기존 정속발전시스템과 비교하여 구간에 따라 최대 20%이상 연료절 감이 되는 것을 시험을 통해 확인하였다.
While protecting its lives and property from natural disasters such as floods and droughts, North Korea needs to develop into an informationized industrial society by securing renewable energy power in the era of energy transition. In addition, existing research has considered that a policy of continuous and consistent expansion of renewable energy based on the safety of the lives of ordinary people could be the solution. South Korea needs to recognize that the supply of energy for a minimum of living is more important to the North Korean people than the economic benefits of securing North Korea's renewable energy market. Therefore, in this paper, from that point of view, we have calculated the amount of electricity that North Korea lacks necessary for the lives of its inhabitants that can be replaced by renewable energy, and considered ways to estimate the market value.
선박으로부터 발생하는 온실가스 배출을 저감하기 위한 규제가 점차 강화되고 있다. 현존선에서도 EEXI(Energy Efficiency Existing Index)가 도입되었으며 이와 같은 온실가스 배출 감축목표를 달성하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 국제항 해에 종사하는 현존선 중 자동차운반선에 태양광 발전시스템을 적용하여 연료유 사용량을 줄임으로써 온실가스 배출이 저감될 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안된 태양광 발전시스템은 태양광 모듈, 에너지저장시스템, 전력변환장치 등으로 구성되었으며, 본 시스템의 적 용 가능성을 확인하기 위해 전력전자프로그램을 통해 시스템을 모델링하였으며, 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 실제 선박에 적용하기 위한 타당성 검증을 위해 경제성 분석을 실시하였으며, 약 11년 이후 경제성 부분에서도 유의미한 결과가 도출됨을 확인할 수 있었다.
Energy is a major input for overall socio-economic development. With fossil fuels expected to get exhausted in another 40 years or so, renewable sources of energy have emerged as an alternative to fossil fuels. India with an area of almost 328 million hectares is the 7th largest country in the world producing 450-500 million tonnes of biomass per year as per EAI. As per a recent report almost 200 million tonnes of household and agro processing waste annually generated in India are disposed-off in a dispersed manner. Also, there are about 63 million ha waste land in the country, out of which about 40 million ha area can be developed for use. Additionally Urban, municipal and industrial wastes alone have a roughly 1700 MW potential of cheap and affordable power generation. The research work illustrates a specific case for North East India as to how this can be achieved through an innovative entrepreneurial approach for generation of green energy from biomass waste.
본 연구는 원자력기술의 혁신특성을 심층조사 함으로써 4세대 원자력에너지기술의 전환 시 발생 가능한 이슈를 이해하고 한국의 정책현황을 분석하여 4세대 원자력에너지기술의 성공적 안착을 위한 시사점을 도출하였다. 이는 현재 세계 5강의 원자력에너지기술강국인 한국에서 4세대 원자력에너지기술의 도래에도 지속가능한 경쟁력을 유지하기 위한중요한 정책적인 시사점으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
정성적 문헌연구방법을 통해 원자력기술혁신에 관한 문헌들을 조사한 결과, 4세대 원자력에너지기술의 전환에 영향을 미치는 요인은 크게 4가지로 확인할 수 있었다. 이는 장기간의안정적인 자원 할당, 혁신을 위한 이해당사자 간의 지속적인 상호작용, 완전한 시스템을 위한 기술과 노하우의 축적, 적용 및 실증을 위한 정책적인 시장이었다. 이를 한국의 4세대 원자력에너지기술과 연관한 정책을 대상으로 적용하여 사례분석을 한 결과, 현재 4세대 기술이기술개발의 초기단계에서 실증단계로 넘어가는 시점임을 감안하더라도 연관한 정책은 실증과 운영을 위한 전문인력의 체계적인 양성 방안, 사회적 수용성과 저항에 대한 대응, 실증에대한 구체적인 계획 수립, 4세대 원자력시스템을 적용하기 위한 정책적인 시장을 제안하는장기적인 노력, 이해당사자들 간의 구체적이고 지속적인 상호작용을 적극 장려하는 것이 체계적으로 필요함을 제시하였다.
We report on the successful fabrication of ZnO nanorod (NR)/polystyrene (PS) nanosphere hybrid nanostructure by combining drop coating and hydrothermal methods. Especially, by adopting an atomic layer deposition method for seed layer formation, very uniform ZnO NR structure is grown on the complicated PS surfaces. By using zinc nitrate hexahydrate [Zn(NO3)2 ·6H2O] and hexamine [(CH2)6N4] as sources for Zn and O in hydrothermal process, hexagonal shaped single crystal ZnO NRs are synthesized without dissolution of PS in hydrothermal solution. X-ray diffraction results show that the ZnO NRs are grown along c-axis with single crystalline structure and there is no trace of impurities or unintentionally formed intermetallic compounds. Photoluminescence spectrum measured at room temperature for the ZnO NRs on flat Si and PS show typical two emission bands, which are corresponding to the band-edge and deep level emissions in ZnO crystal. Based on these structural and optical investigations, we confirm that the ZnO NRs can be grown well even on the complicated PS surface morphology to form the chestnut-shaped hybrid nanostructures for the energy generation and storage applications
In this paper, we present the result of investigations pertaining to the development of links between unit modules of the floating type photovoltaic energy generation system made of Pultruded FRP. Since the FRP has an excellent corrosion-resistance and high specific strength and stiffness, the FRP material may be highly appreciated for the development of the floating type photovoltaic energy generation system. we discussed the development concepts of the link between unit module of floating type photovoltaic energy generation system made of PFRP, tire, and synthetic fiber, briefly. The floating type photovoltaic energy generation system linked between unit modules is installed successfully at sea site.
이 논문는 펄트루젼 FRP 부재를 이용하여 부유식 태양광발전 시스템을 개발하기 위한 연구의 결과이다. 이미 설치 된 부유식 태양광발전 시스템의 단위구조물에 추가적인 단위구조물의 연결을 위하여 연결부를 설계하여 유한요소 해석을 통한 검증을 실시하였으며, 실제 현장에 기존 단위구조물과 연결부를 포함한 단위구조물의 연결부를 성공적 으로 시공하였다. 또한 기존 설치 구조물의 현장계측을 통하여 변위와 변형률을 얻어 기존의 실험 결과와 비교하여 구조물이 충분히 안전함을 확인하고 이를 바탕으로의 부유식 태양광발전 시스템의 설계 변경을 실시하였다. 설계변 경된 구조물에 대한 유한요소해석을 실시하였고 이를 허용응력과 비교하여 안전성을 검증하였다. 이로써 더욱 효율 적인 구조물을 개발하였으며 구조물의 제작하였다. 설계 변경된 단위구조물의 제작을 위한 펄트루젼 FRP부재의 생 산하였으며, 부유식 태양광 에너지 발전시설 구조물을 조립하였다.
이 논문는 펼 트루천 FRP 부재를 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전시설을 개발하기 위한 연구의 결과이다 펄트 루견 FRP는 다른 구조용 재료와 비교하여 부식에 대한 저항성이 크고,단위중량당 강도 및 강성 이 크다는 등 역학적,물리적 성질이 우수하여 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발에 적합하다고 할 수 있다. 이 연구에서는 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발에 관해 간략히 설명한 후 부유식 태양광 에너지 발전시설을 개발하기 위해 제작된 펼트루천 FRP부재의 생산과정을 보여주고 인장 및 압축시험 을 통해 재료의 역학적 성질을 조사하였다. 재료 시험 결과 얻어진 결과를 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전 시 설 구조물에 대한 유한요소해석 을 하였다. 유한요소 해석 결과 다양한 경계 및 하중 조건에 대해 각 부재의 구조성능을 검토하였고,볼트접합부의 구조성능을 유지하는 데 필요한 최소한의 하중저항능력을 평가하였다. 또한,강도 예측을 위한 실내실 험을 실시하여 실험결과를 유한요석 결과와 비교분석 하였으며 비교분석 결과 부유식 태양광 에너지 발전시설의 개발을 위한 적절한 볼트접합방 을 선정할 수 있었으며,선정된 볼트접합 방법을 이용하여 부유식 태양광 에너지 발전 시설 구조물을 조립하고 현장에 성공적으로 설치 하였다
The capacity and long life of gel electrolyte batteries is connected with gas recombination producting PbO2 and Pb electrode. We prepared with sulfuric acid gel electrolyte to know gel characteristics per density to assemble valve regulated lead-acid (VRLA) batteries. We studied on actions of sulphuric acid gel electrolyte by measuring electrolyte dispersion using Brewster-angle microscope (BAM), charge-discharge cycle, and electrode structure using scanning election microscope (SEM). Sulphuric acid density 1.210 showed excellent gel dispersion in sol condition, electrode condition after fifty cycles in this study.
본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 유압 펌프, 유량조절 밸브(오리피스)등을 주된 구성 요소로 하는 구조가 간단하고, 운전.관리가 용이한 유압식 풍력.열 변환 장치를 개발하였다. (2) 실험 결과로부터 본 장치의 에너지 변환 효율이 매우 높음을 확인하였다. (3) 출력 에너지가 열 에너지이므로 온수 탱크를 사용하여 쉽게 에너지를 저장할 수 있음을 실험적으로 확인하였다. (4) 본 장치는 대량 생산되는 유압 부품들만을 사용하여 구성이 가능하므로 매우 저렴한 가격으로, 신뢰성이 우수한 장치를 제작할 수 있다
Even if the amount of exhaust gas is the same, it is possible to reduce the exhaust gas exit heat at the outlet of the boiler facility by lowering the outlet temperature of the economizer, so that it is possible to increase the heat quantity recovered from the boiler facility. There are many cases where the existing facility adopts 220~250℃ as the design value of the exhaust gas temperature at the exit of the economizer. However, in recent years, there has been a case of cooling and recovering heat to 200℃ or less from the viewpoint of active heat recovery. The amount of combustion exhaust gas is reduced by reducing the amount of combustion air supplied to the incinerator, and the amount of heat exhausted from the boiler facility is reduced, thereby improving the boiler efficiency. The holding energy of the combustion exhaust gas is the product of the exhaust gas amount and the specific heat and the temperature. In order to recover more heat from the combustion exhaust gas, not only the heat loss in the boiler facility is reduced, but also the heat radiated from the boiler facility is reduced. It is effective to reduce the exhaust gas temperature at the outlet of the heat recovery equipment and reduce the amount of exhaust gas in order to reduce the amount of exhaust heat of the exhaust gas. Even if the exhaust gas temperature at the outlet of the economizer is the same, the amount of exhaust gas discharged at the boiler facility outlet is reduced by reducing the amount of exhaust gas, and an increase in the recovered heat quantity at the boiler is expected.
폐기물로부터 에너지를 회수하고자 하는 노력은 전세계적인 추세이며, 국내에서도 가연성 폐자원의 효율적인 친환경적 처리, 에너지 회수를 위한 다양한 정책과 법규가 만들어져 진행되고 있다. 가연성 폐기물로부터 에너지를 회수하는 전통적인 방법인 소각과 비교하여 가스화 기술은 생산된 합성가스를 다양한 방법으로 활용할 수 있다는 장점을 보유하고 있다. 합성가스가 가지고 있는 화학적 에너지를 활용하여 직접 엔진을 가동할 수 있으며, 가스화 방식에 따라 합성가스 내에 포함된 수소, 일산화탄소 등의 성분을 화학반응의 원료로 사용할 수도 있다. 따라서, 국내에서도 폐기물로부터 얻어진 합성가스를 다양한 방법으로 활용하기 위한 많은 연구들이 진행중에 있다. 본 연구에서는 국내 지자체에서 발생되는 생활폐기물의 비성형고형연료화 및 가스화 발전 기술을 적용하여 폐기물이 갖는 에너지를 회수하고자 비성형고형연료 8톤/일 규모의 하향식 고정층 가스화로와 세정설비, 가스엔진 발전을 통해 약 250kW이상의 전력을 생산하는 시스템을 설치 및 운영하였으며, 실증설비의 설계를 위한 다양한 인자에서의 결과를 알아보았다. 가스화 특성에 따른 발전 효율을 토대로 가스화 기술의 경제성을 평가함에 따라 상용공정으로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
In this paper, we suggest the new floating type photovoltaic energy generation system, which is improved the structural and economical efficiency, compared with the system developed in the previous research. The structural system in new floating type photovoltaic energy generation system reveals better in structural performance.