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도시 내 지역난방 Heat Pump용 잠재열원 이용에 관한 연구
오광민,김래현 한국화학공학회 2018 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.56 No.6
The purpose of this study is to estimate the available potential heat source for heat pump in the district heating supply area in the city. Unused energy potentials were estimated and integrated based on open source based data. In particular, geographical spatial analysis of recoverable heat energy density and heat demand in the heat source area of large retailers and public sauna facilities in the DH network located in the southern part of the metropolitan area (Pyeongtaek-si) was conducted. As a result of the study, the DH network area had a total potential energy of 1,741.7 toe/year for the two heat sources of large retailers and public saunas. It is estimated that 1,006.9 toe/year, which is 57.8% of the total, can be linked to the district heating. The large retailers showed a positive correlation with the floor area and energy use of 0.4937. The recoverable energy intensity was estimated to be 0.0017 toe/m2 per unit area and 0.0069 tCO2/m2 for greenhouse gas emissions. In addition, public saunas were analyzed by comparing the empirical case with the theoretical calculation, and it was estimated that energy conservation estimate of 80% was 0.0315 toe/m2 per bath area and 0.1183 tCO2/m2 for greenhouse gas emissions. The total potential energy amount of this area was positively correlated with the heat demand of apartment house by administrative district, and it was confirmed that it had a relatively high potential energy especially in traffic and commercial center. 본 연구는 도시 내 지역난방 공급지역에 존재하는 Heat Pump용 가용 잠재적 열원을 추정하고자 하였다. 미활용에너지 잠재량은 Open source 기반의 자료를 바탕으로 추정 통합하였다. 특히 수도권 남부에 위치한( 평택시) DH network 내에 대형마트와 공공사우나 시설에 대해 회수 가능한 열에너지 밀도와 열원 지역의 열 수요에 대해 지리적인 공간 분석을 수행하였다. 연구 결과, 연구 대상 DH network 지역에서는 대형마트와 공공사우나 두 가지 열원에 대해 총 1,741.7 toe/year 수준의 잠재 에너지량을 보유하고 있었다. 이 중 57.8%에 해당하는 1,006.9 toe/year를 지역난방용으로 연계할 수 있을 것으로 추정 되었다. 대형마트는 연면적과 에너지 사용량이 0.4937의 양의 상관관계를 보였다. 회수 가능한에너지 원단위는 상관관계계수를 반영하여 연면적 당 0.0017 toe/m2, 저감 가능한 온실가스 배출량은 0.0069 tCO2/m2 로 분석되었다. 또한, 공공사우나는 실증사례와 이론 계산 값을 비교하여, 80% 수준의 보수적 추정으로 목욕장 면적당 0.0315 toe/m2가 회수 가능한 에너지 원단위로 분석되었으며, 저감 가능한 온실가스 배출량은 0.1183 tCO2/m2로 분석되었다. 이 지역의 총 잠재 에너지량은 행정 구역별 공동주택의 열 수요와 0.5272의 양의 상관관계를 갖고 있었으며, 특히 교통과 상업 중심 지구에서 상대적으로 높은 잠재 에너지량을 가지고 있음을 확인 하였다.
산업단지 내 CHP Hybrid System 최적화 모델에 관한 연구
오광민,김래현 한국에너지학회 2019 에너지공학 Vol.28 No.3
본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 92.6 Gcal/km2 ․h로 높은 세종첨단일반산업단지를연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 ㎾로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적설비용량이 각 30,000 ㎾, 5,000 ㎾, 1,980 ㎾이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 ㎾, 5,000 ㎾, 2,000 ㎾로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.
김태형(Taehyeong Kim),오광민(Kwangmin Oh),이희범(Heuibom Lee) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11
In Hyundai·Kia Motors production method is a mixed manufacturing system. It is a system of manufacturing over two types of cars in one line. So, The manufacturing equipment have to be in common. There are many equipment in the welding shop. For example Welding Robot, Welding Gun, Jig, Hanger, Pallet, Unit, etc. The study is concerned with a jig.