신재생에너지

CHAPTER 1. 재생에너지(Renewable Energy) 서론
1. 재생에너지
2. 환경문제
2.1 오존층 파괴 2.2 기후
3. 재생에너지의 중요성
3.1 환경적 장점 3.2 지속적인 에너지
3.3 직업과 경제 3.4 에너지 안보
4. 재생에너지 시장
5. 재생에너지의 경제적 고려와 향후 전망
5.1 세계 에너지 수요와 경제 전망 5.2 에너지원별 세계 에너지 소비량 전망
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연습문제

CHAPTER 2. 태양광
1. 빛
1.1 파장, 주파수, 에너지
1.2 직접광(direct sunshine)과 확산광(diffusion sunshine)
1.3 일사(insolation)
2. 태양전지(PV; photovoltaics 또는 solar cell)
2.1 역사 2.2 작동원리
2.3 셀(cell)과 배열(array)
3. 태양전지 재료
3.1 밴드 갭(band gap) 에너지 3.2 실리콘
3.3 비정질 실리콘 3.4 다결정 박막(Polycrystalline Thin Film)
3.5 갈륨아세나이드(Gallium Arsenide; GaAs)
3.6 다접합 셀(multi-junction cells) 3.7 유기 태양전지(organic solar cell)
3.8 염료감응형 태양전지(DSSC; dye-sensitized solar cell)
3.9 전기접촉(electrical contact)
4. 태양전지 성능
4.1 태양전지 성능 : 셀 4.2 태양전지 성능 : 모듈
4.3 태양전지 성능 : 시스템
5. 태양전지 시스템
5.1 평판시스템(flat-plate system) 5.2 집중형 시스템(concentrator system)
6. 태양전지 시스템의 구조물과 부품들
6.1 장착구조물 6.2 추적구조물(tracking structure)
6.3 전력조절기(power conditioner) 6.4 저장장치
6.5 충전 제어장치
7. 태양전지의 장점
7.1 높은 신뢰도 7.2 적은 유지비용
7.3 환경친화적 7.4 모듈화
7.5 적은 시공비용
8. 적용 및 사례연구
8.1 단순 태양전지 시스템
사례연구 : 가축용 양수
8.2 태양전지 시스템과 밧데리 저장장치
적용사례 : 주택용 전기
8.3 태양전지 발전기
적용사례 : 통신기지국
8.4 계통 연계형 태양전지 시스템
적용사례 : 에너지 효율성이 높은 주택
8.5 공공전기(Public Utility)
적용사례 : 전력변전소의 전기
8.6 하이브리드 시스템
적용사례 : 원격지 마을의 동력시스템용 전기
8.7 수송용
9. 태양광발전 기술 현황 및 전망
9.1 일본 9.2 미국
9.3 유럽 9.4 한국
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연습문제

CHAPTER 3. 태양열발전(Solar Thermal Power)
1. 집중형 태양열 발전(Concentrating Solar Power: CSP)
1.1 홈통 시스템
1.2 전력타워형 시스템(Power Tower system)
1.3 태양열 접시형-엔진 시스템 1.4 집중형 태양열 기술의 가격
2. 태양열 난방(Solar Heating)
3. 수동적 태양열 난방(Passive Solar Heating)
3.1 직접획득형 3.2 간접획득형
3.3 고립획득형
4. 능동적 태양열 난방(Active Solar Heating)
5. 태양열 집열기(Solar collector)
5.1 평판형 집열기 5.2 진공관식 집열기
5.3 집중형 집열기 5.4 배출 공기 집열기
6. 주거용과 상업용 온수(residential and commercial water heating)
6.1 능동적 시스템(Active System)
6.2 수동적 시스템(Passive System)
7. 태양조명(Solar Lighting)
8. 태양열 조리기(Solar Cooker)
8.1 상자형 태양열 조리기(box-type solar cooker)
8.2 반사형 조리기(reflector cooker)
8.3 열출력(thermal output) 8.4 태양복사
8.5 개발도상국에서의 태양열 조리기 8.6 요리에너지 양
9. 태양연못(Solar Ponds)
9.1 비대류 연못 9.2 대류 연못
9.3 적용 9.4 타당성
10. 국내외 기술 및 시장동향
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연습문제

CHAPTER 4. 풍력에너지(Wind Energy)
1. 바람
1.1 온도 차이에 의한 공기 순환 1.2 Coriolis 힘
1.3 지구의 바람
1.4 지구자전에 의한 바람(Geostrophic Wind)
1.5 국부적 바람 1.6 바람 에너지
1.7 바람을 굴절시키는 풍력터빈 1.8 바람의 동력
2. 풍력터빈
2.1 풍력터빈의 종류 2.2 풍력터빈의 크기
2.3 풍력터빈의 내부 구조 2.4 풍력터빈의 사용형태
3. 풍력에너지의 장단점
3.1 장점 3.2 단점
4. 풍력에너지의 역사
5. 풍력에너지의 자원 가능성
5.1 해외 풍력에너지 이용 현황 5.2 국내 풍력에너지 이용 현황
6. 풍력에너지의 연구, 개발
6.1 회전자(rotor) 6.2 블레이드(blade)
6.3 능동제어(active control) 6.4 탑(tower)
6.5 드라이브트레인(drive train; 기어박스, 발전기, 전력변환)
6.6 기본적인 공기역학 연구 6.7 공기역학적인 향상 장치
6.8 해양(Offshore) 풍력터빈 기술
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연습문제

CHAPTER 5. 지열에너지(Geothermal Energy)
1. 지열에 관한 기초지식
1.1 지구과학적 지식 1.2 지열이용 현황
1.3 역사
2. 지열원(Hydrothermal Resources)
2.1 지열유체
2.2 지구의 압력으로 가압된 해수 또는 소금물
2.3 고온건조암 2.4 마그마
3. 지열발전소(Geothermal Power Plant)
3.1 건조증기발전소(Dry Stream Power Plant)
3.2 플래시증기발전소(Flash Steam Power Plant)
3.3 이중사이클발전소(Binary Cycle Power Plant)
4. 지열원의 직접 이용
4.1 직접이용 열원 4.2 자원 개발
4.3 지역 및 공간 난방 4.4 온실과 양어장 시설
4.5 산업용과 상업용
5. 지열열펌프(Geothermal Heat Pump)
5.1 지열열펌프의 구성 5.2 지열열펌프 시스템의 유형
5.3 지열열펌프의 장점
6. EGS(Enhanced Geothermal System) 기술들
6.1 지열에너지와 EGS 개념 6.2 EGS의 작동 원리
7. 지열에너지의 장점
7.1 환경적 측면 7.2 경제학적 측면
8. 지열에너지의 한계와 위험
8.1 개발위험 8.2 개발규모와 유수지의 고갈
8.3 경제적, 정치적 위험
9. 지열에너지의 미래
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연습문제

CHAPTER6. 해양에너지(Ocean Energy)
1. 조력 및 조류발전(Tidal Power)
1.1 조력발전소용 터빈 1.2 조류 펜스(Tidal Fence)
1.3 조류터빈(tidal turbine) 1.4 조력발전의 한계
2. 파력(Wave Power)
2.1 Offshore 시스템 2.2 연안(onshore) 시스템
2.3 파력발전의 장,단점
3. 해양온도차 발전(Ocean Thermal Energy Conversion; OTEC)
3.1 밀폐순환식 3.2 개방순환식
3.3 하이브리드순환식 3.4 제안된 프로젝트들
3.5 다른 기술들
4. 천연가스의 새로운 원천
5. 경제적, 환경적 문제들
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연습문제

CHAPTER 7. 연료전지(Fuel Cell)
1. 역사
2. 작동원리
3. 연료전지 부품과 기능
3.1 연료 3.2 연료전지 시스템
4. 연료전지의 종류
4.1 고분자전해질(Polymer Electrolyte Membrane) 연료전지 : PEMFC
4.2 인산형(Phosphoric Acid) 연료전지 : PAFC
4.3 직접 메탄올(Direct Methanol) 연료전지 : DMFC
4.4 알카라인형(Alkaline) 연료전지
4.5 용융탄산염(Molten Carbonate) 연료전지
4.6 고체산화물(Solid Oxide) 연료전지
4.7 재생형(Regenerative) 연료전지
5. 연료전지와 관련된 간단한 수식들
5.1 이상(ideal) 연료전지의 전압 5.2 효율, 전력, 에너지
5.3 연료전지가 작동 시 발생하는 열발생률
5.4 연료전지가 생산하는 물의 양
6. 연료전지의 사용
6.1 수송용 전원 6.2 정치형 전원
6.3 휴대용 전원
7. 가스터빈/연료전지의 하이브리드 시스템
7.1 생산품 현상
7.2 연료전지 하이브리드 시스템의 적용과 장벽
7.3 기술개발의 중요성
8. 연료전지의 문제점
8.1 가격 8.2 내구성(durability)과 신뢰성(reliability)
8.3 공기, 열, 물관리 시스템 8.4 개선된 열회수 시스템
8.5 연료문제 8.6 국민적 수용
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연습문제

CHAPTER 8. 바이오매스(Biomass)
1. 바이오매스
1.1 바이오매스의 종류 1.2 기술-바이오매스 전력
1.3 장점 1.4 경제성
1.5 자원의 분포 1.6 사업성과 시장성 기회
1.7 바이오매스의 적용사례
2. 바이오연료
2.1 바이오에탄올 2.2 재생디젤
2.3 바이오연료와 환경
3. 바이오 정제소(Biorefinery)
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연습문제

부록 A. 신에너지 및 재생에너지 개발?이용?보급 촉진법
부록 B. 국내 기상 통계 자료
B.1 국내 일사량 분포
B.2 국내 평년기후도
B.3 지점별 일조시간의 월 평년 값(hr)
B.4 국내 태양자원
B.5 지점별 강수량의 월 평년 값(mm)
B.6 국내 풍력자원
B.7 국내 지열자원
Reference

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