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      • KCI등재

        다양성지수를 통한 에너지안보수준 분석

        장용철(Jang, Yong-Chul),방기열(Bang, Ki-Yual),이관영(Lee, Kwan-Young),김경남(Kim, Kyung Nam) 한국에너지학회 2014 에너지공학 Vol.23 No.2

        본 논문은 최근 대두되고 있는 에너지안보의 문제를 지수화 방식으로 한국사례를 분석하고 그 의미를 고찰한다. 에너지안보는 화석연료의 수요 급증, 중동정세 불안, 화석연료고갈 등 다양한 문제점 및 우려로 인해 국가적 주요 쟁점으로 자리 잡았다. 에너지안보는 유용성, 접근성, 환경용인성, 가격적 절성으로 구분 설명될 수 있다. 특히 접근성은 생산과 소비의 공간적 불균형에 관한 의미를 담고 있다. 본 논문에서, 연료의 다양성이 높아지면 일부 에너지원에 의한 취약성을 분산시켜 에너지안보의 안정 성을 증대시킬 수 있다는 가설에 의거, 접근성 차원에서의 에너지안보를 연구대상으로 정했다. 연료 다양성 수준의 측정은 Shannon-Wiener식을 사용했다. 분석 결과 2012년 기준 한국의 다양성지수(H지 수) 성장률은 18.38%로 주요 선진국들에 비해 높았다. 그러나 한국의 다양성 지수값 자체는 1.93으로 선진국 대비 낮은 수치를 나타냈다. 가장 큰 이유는 선진국 대비 전체 에너지에서 신재생에너지가 차지하는 비중이 상대적으로 낮았기 때문이다. 화석연료자원이 없는 한국이 에너지안보 수준을 높이 기 위해서는 독일과 같은 강력한 신재생에너지 보급정책을 바탕으로 에너지믹스의 구성을 변화시키는 적극적인 다양성 제고 노력이 필요하다. How to determine the extent of national energy security? In this paper, we estimate it by comparative analysis of South Korea and other OECD countries in terms of energy diversity (fuel diversity). Energy security consists of 4 key factors such as availability, accessibility, acceptability, affordability. Especially the importance of accessibility can grow as local imbalance of supply and demand increases. As a proxy of the accessibility, fuel diversity can be a significant indicator to estimate a measure of energy security. In this paper, we use Shannon-Wiener index to measure energy diversity. If fuel diversity increases, the stability of energy security also should increase, because of the smoothing effect to lessen dependence on key energy sources. In 2012 Korean growth rate of H-index (energy diversity) is 18.38%, which is higher than other OECD countries. However, Korean H-index itself is 1.93, lesser than other countries. Shift from oil to coals/gas within fossil fuels has more impact on H-index than weight transition from fossil fuels to renewable energies in Korea. We conclude that more renewable energy is an effective solution to achieve higher energy diversity and ultimately higher energy security as the same as the German case.

      • KCI등재

        한국 기후산업의 경제적 파급효과에 관한 연구

        홍준석(Jun-suk, Hong),박성환(Sung-Hwan, Park),박중구(Jung-Gu, Park) 한국에너지학회 2012 에너지공학 Vol.21 No.1

        기후산업은 세계기후변화협약에 대응할 수 있는 산업으로서 기후변화를 창출하거나 이에 대응하는 모든 산업군으로 정의될 수 있다. 본 논문은 그중 신재생에너지산업에 한정하여, 2011년 한국은행에서 발표한 2009년 산업연관표를 활용하여 경제적 파급효과를 분석하였다. 분석의 결과, 2009년 현재 한국 신재생에너지산업은 1원의 생산량 증가를 통해 1.1644원의 생산을 유발하였으며, 0.3544원의 부가가치를 유발한 것으로 분석된다. 취업유발효과는 10억원의 생산량 증가를 통해 10.065명의 취업을 유발한 것으로 분석된다. 그리고 산업구조 전체 속에서 신재생에너지산업의 상대적 위치를 설정하는 산업연쇄효과는 아직 크지 않은 것으로 나타났다. 향후 신성장동력으로 지정한 신재생에너지산업을 활성화하기 위해서는 부가가치를 제고하기 위한 정책이 더욱 활발하게 추진되고, 신재생에너지산업의 부가가치사슬망(value- chain)에 관련된 산업들에 대한 정책도 함께 마련되어야 할 것으로 판단된다. The climate industry could be defined as the group of industries responding to world climate change compacts. This study confined it to renewable energy and analyzed the economic impacts of Korean renewable industry, using 2009 Input-Output Table. This study estimated that Korean renewable industry made the production- induced impact of 1.1644 won(Korean money), and the value-added-induced impact of 0.3544 won through an increase in output growth of 1 won. Its job-creation impact is analyzed to correspond to 10.065 labors through an increase in output growth of 1 billion won. And its industrial linkage effects including forward and backward ones are analyzed not to be so great as expected. According to these results, some policies vitalizing Korean renewable industry and relating industries to its value-chain as new growth engines are recommended.

      • 신재생에너지 융자지원제도 고찰

        박주영(Park, Joo-Young),김진수(Kim, Jin-Soo),이유아(Lee, You-Ah),허은녕(Heo, Eun-Nyeong) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.06

        신재생에너지 보급 확산을 위해서 정부에서는 2009년부터 2030년까지의 시평을 가진 '제3차 신재생에너지 기술개발 및 이용 보급' 기본계획을 수립하고, 이의 달성을 위하여 예산투자와 함께 기술개발 지원, 보급 보조 및 융자, 발전차액지원제도, 그린홈 100만호 보급사업 등을 다각적으로 추진하고 있다. 이러한 보급지원제도의 하위제도로써의 융자지원제도는 신재생에너지 설치자 및 생산자를 대상으로 장기저리의 융자지원을 해주는 제도이다. 이를 통해 초기 투자비를 경감, 사업적 경제성을 확보하여 신재생에너지설비 및 관련 산업을 보급, 육성하고자 하는 것이다. 융자지원을 위한 금리는 기준금리(국고채 3년물 수익률)에 연동하여 분기별로 조정되고, 시설자금, 생산자금, 운전자금으로 분류하여 태양열, 태양광, 바이오, 폐기물, 수력, 지열, LFG, 풍력, 연료전지 등의 분야에 지원한다. 따라서 본 연구에서는 융자지원제도 현황을 고찰하고, 기준금리의 변동에 따른 융자지원 금리의 변동을 함께 살펴보았다. 각 에너지원별 지원에 어떠한 영향을 주는지 알아보았다.

      • 미국 EERE(Energy Efficiency & Renewable Energy)평가 시스템 분석을 통한 국내 신.재생에너지 프로그램 평가방안 연구

        이동건(Lee, Dong-Geon),김연배(Kim, Yeon-Bae) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11

        정부는 최근 그린홈 100만호 사업을 중심으로 각종 신재생에너지 보급률 향상을 도모하는 많은 프로그램을 기획하여 현재 약 12개의 신재생 에너지 보급지원 프로그램과 R&D 프로그램을 운영하고 있다. 그러나 현재 국내 신재생에너지 정책 및 프로그램은 차후 개선 및 체계적인 운영을 위한 조직적인 프로그램 평가 체계를 갖추고 있지 않으며 평가 기관이나 평가 주기 등 평가에 필요한 기본적인 합의와 법제적 배경 역시 미비한 상황으로 신재생에너지 프로그램의 평가 제반 시스템에 대한 근본적 고민이 필요한 시점이라고 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 미국 DOE(Department of Energy)산하 EERE(Energy Efficiency & Renewable Energy)의 신재생에너지 보급사업평가체계를 분석하여 EERE 프로그램 평가 방법의 국내 적용 가능성을 검토해 보았다. EERE는 미국의 에너지 효율화 및 신재생에너지 전담 사무국으로 10개의 에너지효율화 및 신재생에너지 연방정부 프로그램을 운영하고 있으며 Strategic Management system을 통해 효율적인 프로그램 관리를 시도하고 있다. 특히 General program evaluation Guideline에서는 표준화된 세부 평가 방법론을 제시하여 정례적 혹은 일회적 평가를 시행하고 있는데 이 세부 평가 방법들은 프로그램의 특성에 따라 프로그램을 운영하고 프로그램의 존속 및 개선여부를 결정하는데 결정적인 도움을 주고 있어 차후 국내에서 시행되고 있는 신재생에너지 프로그램의 정성적/정량적인 평가를 시행하는 많은 시사점을 제공할 것으로 기대된다.

      • 해양 블루에너지 기술개발 동향 및 전망

        정남조(Namjo Jeong),김한기(Hanki Kim),황교식(Kyosik Hwang),정윤철(Yucheol Jeong),최지연(Jiyeon Choi),남주연(Jooyeon Nam),한지형(Jihyung Han),좌은진(Eunjin Jwa) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7

        조력 및 조류발전, 파력, 온도차발전, 염도차발전 등 다양한 해양재생에너지 기술이 최근 많은 기술적 진보를 이루고 있다. 특히, 전 세계적인 ‘탄소-넷-제로’ 계획에 따라, 잠재력이 매우 큰 해양재생에너지 기술들에 대한 관심은 향후에도 지속적으로 증가될 것으로 예상된다. 특히, 염도 차이를 이용하여 에너지를 생산하는 염도차 발전 기술은 이용률이 거의 100%에 달하고, 전력생산의 부하 변동성이 거의 없어 발전량이 예측 가능하기 때문에 계통 및 에너지저장 기술과의 연계에 있어 매우 유연성이 큰 장점을 갖는 블루에너지 기술이다. 바다를 이용할 경우 잠재량이 약 2.4TW로 매우 크고, 재생에너지 중에서도 이산화탄소 배출량이 가장 적은 특징이 있다. 이러한 염분차발전 기술은 현재까지 5가지 정도가 제시되고 있지만, 이 중 가장 상용화에 근접한 기술로 역전기투석 및 압력지연삼투 방식이 있다. 현재 이들 염도차 발전 기술 개발은 발전기의 대용량화와 모듈화를 통한 파일럿 실증에 초점이 맞춰져 있다. 실제 바닷물과 민물의 공급수 조건에서 장기 안정성을 확보하고, 운전 트랙 레코드를 보유하는 것이 기술 선점의 매우 중요한 기술적 이슈로 판단되고 있으며, 특히 핵심소재에 대한 기술적·성능적 향상과 대용량화에 대한 엔지니어링 기술의 진보가 무엇보다도 요구되고 있다. 대표적인 선도 연구기관으로는 네덜란드의 레드스택사, 일본의 애마구치 대학, 싱가포르의 국립싱가포르대학, 대한민국 한국에너지기술연구원과 GS건설 등이 있다. 염도차발전 기술은 2025년 이후 상용 MW급 플랜트의 기술 개발이 가능할 것으로 전망되고 있어, 현 시점에서 많은 연구그룹 간에 기술교류와 국가의 지속적인 지원이 필요하다고 하겠다.

      • KCI등재

        구역전기 사업시 CHP와 신재생에너지 하이브리드 시스템의 최적공정 모델

        이승준(Seung Jun Lee),김래현(Lae Hyun Kim) 한국에너지학회 2017 에너지공학 Vol.26 No.2

        한국지역난방공사 SS지사에서는 시설용량 전기 99MW, 열 98Gcal/h 규모의 열병합(Combined Heat & Power)발전소를 구역전기사업으로 운영하고 있다. 이 지역은 경기불황과 수요감소로 하절기 6~9월 사이에 잉여열 처리문제가 발생하여 발전기를 가동하기 곤란한 상황이므로 경제성 있는 에너지 신사업모델 개발이 절실하다. 본 연구에서는 이곳의 실제 운영자료를 기반으로 신재생 에너지 하이브리드 시스템을 도입하여 최적화 운영모델을 개발하고자 한다. 특히 신재생에너지 중에서도 입지제약이 작고 열과 전기를 동시에 생산할 수 있는 연료전지(Fuel Cell)발전과 대표적인 신재생에너지인 태양광(Photovoltaic)발전과 심야발전시 전력을 저장하여 주간에 전력을 방출 할 수 있는 ESS(Energy Storage System)의 조합을 검토하였다. 이에 따른 최적화 모델 선정은 HOMER(Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources) 프로그램을 활용하였다. 경제성 분석을 수행한 결과, 순현재비용(NPC) 측면에서는 기존의 99MW 열병합발전이 가장 경제적이지만 신재생에너지를 사용하여 발생되는 탄소배출권 거래와 REC(Renewable Energy Certificate) 거래를 포함한 측면에서는 99MW의 CHP와 5MW의 연료전지, 521kW의 태양광을 하이브리드 시켜서 전력과 열을 공급하는 것이 99MW의 CHP 열병합발전만으로 전력과 열을 공급하는 것보다 최대 2,475억원 경제적인 것으로 나타났다. 구역전기사업에서 최적화 공정모델로 연료전지와 신재생에너지 하이브리드 시스템을 도입함으로써 경제성을 개선시킬 수 있는 결과를 확인하였다. In SS branch of Korea District Heating Corporation, Combined Heat & Power power plant with 99MW capacity and 98Gcal / h capacity is operated as a district electricity business. In this region, it is difficult to operate the generator due to the problem of surplus heat treatment between June and September due to the economic recession and the decrease in demand, so it is urgent to develop an economical energy new business model. In this study, we will develop an optimized operation model by introducing a renewable energy hybrid system based on actual operation data of this site. In particular, among renewable energy sources, fuel cell (Fuel Cell) power generation which can generate heat and electricity at the same time with limited location constraints, photovoltaic power generation which is representative renewable energy, ESS (Energy Storage System). HOMER (Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources) program was used to select the optimal model. As a result of the economic analysis, 99MW CHP combined cycle power generation is the most economical in terms of net present cost (NPC), but 99MW CHP in terms of carbon emission trading and renewable energy certificate And 5MW fuel cells, and 521kW of solar power to supply electricity and heat than the supply of electricity and heat by 99MW CHP cogeneration power, it was shown that it is economically up to 247.5 billion won. we confirmed the results of the improvement of the zone electricity business condition by introducing the fuel cell and the renewable energy hybrid system as the optimization process model.

      • RPS 도입 하의 신재생에너지 지불의사 연구

        김지효(Kim, Jihyo),김민지(Kim, Minji),김해연(Kim, Haeyeon) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11

        본 연구는 2012년 시행할 예정인 신재생에너지 공급의무화제도(RPS) 하에서 신재생에너지 전력에 대한 추가비용 발생 시 국민들이 RPS 제도의 목표 및 형태에 대하여 어떤 선호를 가지고 있으며, RPS 제도에 대한 소비자들의 만족도를 높이기 위한 개선점이 있는지 알아보고자 수행되었다. 이에 소비자 선호를 조사하는 대표적인 연구방법론인 조건부가치평가법(CVM)을 활용하여, RPS 제도 하에서 발생 가능한 소비자 선호, 구성요소 합산효과 및 지역별 선호의 차이의 3개 주제에 대한 연구를 3차례 설문을 통해 수행하였다. 해당 연구의 주요 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 우리나라 국민들의 신재생에너지 전력에 대한 WTP는 가구당 1,456~1,560원/월 수준으로 이는 우리나라 가구당 월 평균 전기요금의 약 3.7~3.5% 수준에 해당한다. 이를 토대로 추산한 신재생에너지 전력 이용에 대한 국민들의 편익은 2011년 신재생에너지 보급 관련 예산의 42.4% 정도인 것으로 나타났다. 둘째, 국민들은 에너지원의 선택에 대한 비용 차이가 있을 시에는 개별 신재생에너지원을 대체재(substitutes)로 인식하였다. 그러나 에너지원의 선택에 대한 비용 차이가 없는 경우에는 특정 신재생에너지원에 대한 선호를 보이며, 특히 태양광에 대한 선호도가 가장 높게 도출되었다. 셋째, 소비자들의 선호도에 따른 재생에너지 포트폴리오를 적용한 결과, 우리나라 국민들은 연 2,618~2,806 GWh 규모의 신재생에너지 전력을 생산하는데 소요되는 추가비용을 지불할 의사가 있는 것으로 분석되었다. 이는 2010년도 우리나라 전체 전력 수요의 0.62~0.66% 정도로 RPS에서 목표로 하는 의무비율을 이행하기에는 부족한 것으로 보인다. 넷째, 신재생에너지 전력에 대한 선호는 지역별로 다르게 나타났다. 이는 지역 간 저항응답의 비율, 재생에너지 시설 인근 경험 및 재생에너지 시설 입지에 대한 찬반의사 등의 지역별 차이에서 기인하는 것으로 분석되었다.

      • 발전용 연료전지의 경제성 평가 방법

        전상희(Jeon, Sanghee),박달영(Park, Dalryung),최경식(Choi, Kyoungshik),권병섭(Kwon, Byeongseop),이동준(Lee, Dongjun),최양미(Choi, Yangmi),홍성호(Hong, Seongho) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

        2030년까지 신재생에너지발전 비중을 11%로 높이겠다는 정책목표 달성을 위한 정부의 지원방안이 현행 발전차액지원제도(FIT)에서 2012년부터는 신재생에너지의무할당제(RPS)로 전환된다. 전원별로 정해진 발전량에 대해 정부가 일정한 가격으로 구매해주는 현행 제도 하에서 신재생에너지발전사업자는 중장기 가격을 보장받음으로써 수익성을 초기에 확정할 수 있는 장점이 있는 반면 정부 입장에서는 보급이 확대될수록 막대한 재정부담이 발생하고 경쟁을 통해 생산 비용을 낮추기 위한 유인이 부족한 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 도입되는 의무할당제는 일정 설비규모 이상의 발전사업자에게 신재생에너지발전 의무량을 부과하고 의무대상자가 의무이행의 수단으로 공급인증서(REC)를 발급받거나 구매하여 의무를 이행토록 하는 제도로서 공급인증서 가격 결정을 시장기능에 맡김으로써 신재생에너지 사업자간 경쟁을 촉진시켜 생산비용을 절감하고 정부의 재정부담을 완화하는 장점이 있는 반면 신재생에너지발전사업자 입장에서는 수익성 분석이 복잡해지고 리스크가 증가하는 문제점이 있다. 특히 발전용 연료전지를 활용한 발전사업의 경우 다른 신재생에너지원과 달리 설비투자비용(CAPEX) 외에 가스요금 및 핵심부품의 주기적인 교체 등을 위한 운영비용(OPEX)의 비중이 작지 않기 때문에 더욱 정밀한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 신재생에너지발전사업자 입장에서 비용과 편익에 영향을 미치는 각 요소와 그 영향을 파악함으로써 발전용 연료전지의 경제성 분석을 시도해 보았다.

      • 에너지저장장치를 이용한 풍력발전의 출력 평준화 제어 기법 연구

        이진호(Lee, Jinho),이문환(Lee, Moonhwan) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

        기후변화 대응을 위해 세계적으로 신 재생에너지의 분담율(penetration rate)은 갈수록 증가하고 있고, 정부에서는 2015년까지 신 재생에너지의 개발에 총 40조원을 투자한다는 적극적인 계획을 세우고 있다. 하지만 신 재생에너지 중 전력 생산에 가장 큰 비중을 차지하는 풍력발전은 비급전성과 간헐성 등의 제약으로 인해 안정적인 전력을 공급하기 힘들뿐만 아니라 전력계통의 신뢰성을 악화시킬 수도 있는 리스크를 잠재하고 있는 에너지원이다. 이에 풍력발전 등 신 재생에너지원의 출력을 안정화시키기 위한 Smart Renewable 프로젝트가 현재 제주도에서 실증 단계에 있다. 이 논문에서는 한국전력 컨소시엄의 Smart Renewable 프로젝트 대상인 660kW급 풍력터빈과 200kWh급 리튬-이온 배터리 에너지저장장치를 이용하여, 풍력터빈의 출력을 평활화시키는 평활화 제어(Smoothing Control)와 일정시간동안 균일한 출력을 낼 수 있게 하는 정출력 제어(Constant Power Control)의 두 가지 기법을 시뮬레이션 하였다. t 시점의 에너지저장장치 잔존용량을 피드백 받아 t+1 시점의 풍력터빈과 에너지저장장치 합성출력의 목표치를 설정하는 잔존용량 피드백 방법을 이용하여 에너지저장장치의 운전모드, 초기 용량, 평활화 시정수(time constant) 등의 조건 변화가 평활화 제어와 정출력 제어에 미치는 영향을 각각 확인하고, 주어진 기기 조건 하에서 최적의 시정수 값과 운전모드를 도출하였다.

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