[논문]도로운송부문용 에너지 공급 시스템 설계 및 경제성평가

한슬기; 김지용

doi:10.9713/kcer.2015.53.2.164

도로운송부문용 에너지 공급 시스템 설계 및 경제성평가
Scenario-based Design and Life Cycle Cost Analysis of Energy Supply System for Transportation Sector 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.53 no.2, 2015년, pp.164 - 173

한슬기 (인천대학교 에너지화학공학과) , 김지용 (인천대학교 에너지화학공학과)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 다양한 도로운송부문용 에너지 공급 시스템을 구축하고 각 시나리오의 최적 비용을 비교분석하였다. 에너지 공급 시스템의 구성요소로써 기존의 정유공정, 부생수소 시스템, 신재생 에너지 자원 기반의 전력 생산공정, 전력운송을 위한 전력망을 설정하였으며, 내연기관자동차, 전기자동차, 연료전지자동차 등 세 가지의 도로운송부문용 자동차를 포함하였다. 이러한 구성요소를 포함한 다양한 에너지 공급 시스템 시나리오를 기반으로 최적 생애주기비용을 규명할 수 있는 에너지 시스템 평가모델을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 최적화 모델을 제주도 지역에 적용함으로써 모델의 성능을 검증하였고 또한 제주도 지역의 에너지 시스템 구축에 관한 다양한 시나리오의 경제성을 분석하였다. 제주도 도로운송부문용 에너지 공급 시스템의 생애주기비용 분석 결과, 전력망을 이용하여 전기를 공급하는 전기자동차 시나리오가 상대적으로 가장 높은 경제성을 보였으며, 신재생 에너지 자원을 이용하여 수소를 공급하는 연료전지자동차 시나리오가 가장 낮은 경제성을 보였다. 또한 연료비용, 차량비용, 인프라비용, 유지비용 등 주요 비용 관련 변수들에 관한 민감도분석을 수행함으로써 생애주기비용의 변화에 주요한 구성요소들을 규명하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to design energy supply systems from various energy sources for transportation sectors and comparatively analyze the life cycle cost of different scenario-based systems. For components of the proposed energy supply system, we consider a typical oil refinery, byproduct hydrogen system, renewable energy source (RES)-based electric generation system and existing electricity grid. We also include three types of vehicles in transportation sector such as internal combustion engine vehicle (ICEV), electric vehicle (EV), fuel cell vehicle (FCV). We then develop various energy supply scenarios which consist of such components and evaluate the economic performance of different systems from the viewpoint of life cycle cost. Finally we illustrate the applicability of the proposed framework by conducting the design problem of energy supply systems of Jeju, Korea. As the results of life cycle cost analysis, EV fueled by electricity from grid is the most economically feasible. In addition, we identify key parameters to contribute the total life cycle cost such as fuel cost, vehicle cost, infra cost and maintenance cost using sensitivity analysis.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	고효율 및 친환경성 미래형 자동차의 상용화을 위한 주요선결 과제는 어떤 것들이 있는가?	· 미래의 지속 가능한 에너지 시스템 구축 및 진보된 자동차의 장점(친환경성)의 극대화를 위해서는 에너지사용 단계에서의 친환경성뿐만 아니라 그 원료(전기, 수소) 등도 친환경적으로 생산 및 공급되어야 한다. · 상기의 자동차의 보급과 활성화를 위해서는 관련 인프라(수소스테이션, 전기충전소 등)가 필수적이며, 이러한 미래지향적 도로운송부문 에너지 시스템 구축에 관련된 큰 사회적 비용이 요구된다[10].
	본 연구에서 고려한 에너지 공급 시스템은 어떻게 구성되었나?	1에 나타나있다. 본 시스템은 크게 에너지 자원과 에너지 생산 시스템, 에너지 저장 시스템 그리고 에너지 운전 시스템 등 세 가지 에너지 기술 시스템으로 구성된다. 에너지 자원으로써 기존의 원유를 포함하여 신재생 에너지, 전력망 등 세 가지의 자원을 포함한다.
	현재 화석연료 기반의 자동차를 대체할 다양한 자동차 관련 기술로 어떤 것들이 있는가?	특히 화석연료 기반의 자동차 배기가스로 인한 대기오염 및 온실가스 배출은 반드시 해결해야 될 과제 중 하나이다. 다양한 해결방안 중 친환경 자동차 개발에 주목하고 있으며, 특히 전기자동차(EV; Electric vehicle), 연료전지자동차(FCV; Fuel cell vehicle), 하이브리드 자동차(HEV; Hybrid electric vehicle), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV; Plug-in hybrid electric vehicle) 등 현재 화석연료 기반의 자동차를 대체할 다양한 자동차 관련 기술이 급격히 발전하고 있다[1,2].

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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