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김한진(Hanjin Kim),구지윤(Jiyoon Ku),박형동(Hyeong-Dong Park) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
방음벽은 고속도로 및 철도변에서 발생하는 소음 공해 및 대기 공해를 차단해 주민 생활의 질을 높인다. 최근에는 단순한 공해 방지에 그치지 않고, 벽면 공간 활용을 위한 기술도 발전하고 있다. 최근 철도 및 도심지에서 설치된 방음벽 공간에 태양광 패널을 부착한 시공이 늘고 있고, 이는 추가적인 토지 사용 없이 태양광에너지를 생산하는 방법이다. 생활환경을 개선하는 방음벽의 역할과 재생 에너지 생산으로 전력 공급 역할을 동시에 할 수 있어 태양광과 방음벽의 결합은 차세대 미래 기술로 주목받고 있다. 본 연구에서는 기존에 설치된 방음벽을 실제로 태양광을 부착한 방음벽으로 변경 시 어느 정도의 발전량을 낼 수 있는지에 대해 분석해보았다. 군포시 전철 4호선 산본역 – 금정역 구간의 약 3km 고가 방음벽을 연구 대상지로 삼았다. 방음벽 구간을 디지타이징한 후, 각 구간별 방음벽 방향을 구분하여 그룹으로 나누었다. 공간정보를 분석할 수 있는 ArcGIS를 이용하여 인근 건물 높이 정보가 포함된 DSM(Digital Surface Model) 데이터로 고도 정보를 취득한 후, 고가 높이에 대해 인근 건물로 인한 음영 효과로 태양광 설치가 어려운 구간을 배제하였다. 음영의 영향이 적은 구간의 방음벽을 지정된 모델의 태양광 부착형 방음벽으로 교체할 경우, 각각의 방음벽 방향 별 발전량을 SAM(System Advisor Model)을 통해 계산하였다. 본 연구는 향후 열차 선로를 비롯해 일반도로나 고속도로의 방음벽과 옹벽 등에 대한 발전 잠재량 산정의 참고 모델로서 의의가 있으며, 해당 연구를 대중교통 전력보충 및 전기차 충전소 운용 등에 적용할 수 있다. 기존의 공간과 신재생 에너지의 결합을 통해 정부의 ‘2050 탄소중립’ 선언과 ‘재생에너지 3020’ 보급 목표 달성을 가속화할 수 있다.
폐채석장 부지 활용을 위한 유휴 공간의 태양광 발전 잠재량 분석
김한진(Hanjin Kim),구지윤(Jiyoon Ku),박형동(Hyeong-Dong Park) 한국암반공학회 2021 터널과지하공간 Vol.31 No.6
서울 시내를 비롯한 국내 곳곳에 채굴이 종료된 다수의 폐채석장이 존재한다. 폐채석장은 낙석 등의 안전 문제와 공간 활용도 문제로 인해 항상 개발 대상 구역으로 거론되는데, 폐채석장 인근에 현재 국가적 지원을 받는 태양광 에너지 발전 가능성을 살펴보았다. 본 연구는 사당 IC 인근 폐채석장 부지를 대상으로, 사면에 직접 부착하는 방식과 낙석 방지 시설에 부착하는 방식 등 두 가지 상황에 대해 각각 분석했다. 관련 안전 기준 및 사례가 없어 지형 정보와 적절한 가정을 통해 사면에 직접 설치하는 태양광 패널에 대한 발전 잠재량을 추산했다. ArcGIS로 나타낸 DEM(Digital Elevation Model) 등 지형 고도 정보로부터 실제 폐채석장 절개면 부위의 표면적을 Python 프로그래밍을 통해 연산하여 설치 가능한 패널 용량과 각도를 계산하였다. 또, 낙석 방지 시설에 태양광 조사 방향으로 태양광을 설치하는 상황을 가정하여 가상의 방지벽에서의 발전 잠재량을 분석해보았다. 두 가지 방식의 발전량 도출은 모두 재생에너지 발전량 분석 프로그램 SAM(System Advisor Model)을 통해 진행되었다. 본 연구는 자원 생산이 끝난 폐채석장이 다시 한번 재생에너지 자원 생산지로 활용될 가능성을 보여준다. In this paper, the feasibility of generating solar power near an abandoned quarry is examined with the objectives of resolving the essential problems that quarries encounter, such as rockfalls and space usage issues. On an abandoned quarry site in Sadang, Seoul, Republic of Korea, two different PV installation methods were analyzed. The first is attaching PV directly on the quarry slope. Since there are no corresponding safety standards and precedents for installing solar panels directly on slopes, the power generation potential was calculated by using topographic data and reasonable assumptions. The surface area of cut slope section was extracted from the Digital Elevation Model(DEM) via ArcGIS and Python programming to calculate the tilt and power capacity of installable panels. The other approach is installing PV as a rockfall barrier, and the power generation potential was analyzed with the assumption that the panel is installed in the direction of facing solar irradiation. For the derivation of power generation, the renewable energy generation analysis program SAM(System Advisor Model) was used for both methods. According to the result, quarries that have terminated resource extraction and remain devastated have the potential to be transformed into renewable energy generation sites.