신재생 에너지 기술(반양장)
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한양대학교 화학공학과 교수 여영구가 엮은 『신재생 에너지 기술』. 한양대학교 대학원에 개설되어 온 화학공학 에너지 소재공정에 대한 강의와 프로젝트에 근거하여 저술한 것이다. 다양한 신재생 에너지 기술에 대한 기본적 사항을 살펴본 후 기술동향과 시장전망을 다루고 있다. 신재생 에너지에 대해 알고자 하는 사람들의 광범위한 욕구를 충족시켜준다.
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출판사 리뷰
출판사 리뷰
이 책은 한양대학교 대학원에서 개설되어 온 화학공학 에너지 소재공정에 대한 강의자료와 프로젝트 결과물들에 근거하고 있으며 다양한 신재생 에너지 기술들에 대한 기본적 사항들과 기술동향 및 시장전망을 다루고 있다. 이 책의 주된 목적은 신재생 에너지에 대하여 알고자 하는 일반 대중의 광범위한 욕구를 충족시켜 주는 것이다. 이 책이 특정 에너지 공정기술에 대한 어떤 장치나 시스템의 세부적인 디자인을 제시하여 주지는 않을 것이지만 신재생 에너지 기술에 대한 전반적인 이해를 돕고 나아가 보다 전문화된 문헌들의 이해를 가능케 하기 위한 기본적인 정보를 제공하여 줄 것으로 기대한다. 이 책에서는 특히 신재생 에너지 기술의 연구개발 동향과 국내외 시장현황 및 전망을 중점적으로 소개하고자 하였다.
목차
목차
머리말 ⅰ
목 차 ⅲ
제1장 신재생 에너지 기술 1
제2장 태양 에너지 15
2.1 서 론 15
2.2 태양전지의 원리와 종류 16
2.2.1 무기 박막계 태양전지 18
2.2.2 유기 박막계 태양전지 19
2.2.3 염료감응형(DSSC) 태양전지 19
2.3 태양전지 소재 및 활용 20
2.3.1 태양전지와 모듈 20
2.3.2 태양전지용 실리콘 소재 21
2.3.3 실리콘소재 제조기술 22
2.3.4 태양전지의 활용 23
2.4 태양광 발전의 형태와 계통연계 24
2.4.1 독립형 24
2.4.2 계통 연계형 24
2.4.3 추적형 시스템(Tracking array) 25
2.4.4 건물 일체형 태양광 발전 시스템(BIPV: Building Integrated Photovoltaic System) 26
2.5 태양열 발전의 원리와 설비 26
2.5.1 태양열 발전 26
2.5.2 태양열 이용기술의 분류 27
2.5.3 태양열 온수기 28
2.6 결 론 30
참고문헌 30
제3장 풍력 에너지 33
3.1 풍력 에너지 33
3.1.1 풍력 에너지 33
3.1.2 풍력 에너지의 장점 33
3.1.3 풍력 에너지의 단점 34
3.2 풍력 터빈 34
3.2.1 풍력 터빈의 원리 34
3.2.2 풍력 터빈의 특성 34
3.2.3 풍력 터빈의 종류 36
3.2.4 풍력 터빈의 구분 38
3.3 풍력발전 설비의 구성 40
3.3.1 풍력발전 설비의 종류 40
3.4 풍력발전 시설의 입지와 운전 40
3.5 풍력발전의 경제성 41
3.5.1 국내 풍력발전의 경제성 및 필요성 41
3.5.2 세계 풍력발전의 경제성 42
참고문헌 43
제4장 지열 에너지 이용기술 45
4.1 개요 45
4.2 지열 에너지 기술 45
4.2.1 지열 에너지의 근원 45
4.2.2 지열 에너지의 이용 46
4.2.3 지중열 히트 펌프(GeoHP) 시스템 47
4.2.4 지열 에너지 이용의 장점과 단점 50
4.2.5 지열 에너지의 연구개발 및 이용현황 50
4.3 지열에너지 이용전망 56
참고문헌 58
제5장 해양/하천 에너지 61
5.1 개요 61
5.1.1 해양 온도차 발전 62
5.1.2 해양 역학적 에너지의 이용 63
5.2 중/소수력 에너지 발전 65
5.2.1 중/소수력 발전의 특징 65
5.2.2 국내외 시장동향 66
5.3 해양에너지 이용기술 68
5.3.1 조력발전 개발효과 68
5.3.2 가로림 조력발전소 68
5.3.3 시화호 조력발전소 69
5.4 파랑 및 조석에너지의 이용 71
5.4.1 조력, 조류, 파력발전 71
5.4.2 파력발전 기술현황 73
5.5 해류 및 해양온도차 에너지의 이용 74
5.5.1 개요 74
5.5.2 해양 온도차 발전원리 75
5.5.3 해양 온도차 발전기술의 현황 76
5.5.4 해수열 이용을 위한 기술적 과제 77
참고문헌 78
제6장 바이오매스 에너지 79
6.1 바이오매스 에너지의 종류와 특징 79
6.1.1 열 또는 전기전환 바이오매스 80
6.1.2 수송용 연료전환 바이오매스 80
6.1.3 바이오매스 에너지의 특징 81
6.2 바이오에너지 화학원료 82
6.2.1 화학원료 82
6.2.2 화학적 성분 82
6.3 바이오매스 기술의 발전 83
6.4 바이오매스 열 이용 83
6.5 목재의 가스화 84
6.6 에탄올 85
6.6.1 에탄올의 생산 85
6.6.2 발효 89
6.6.3 에탄올의 단점 91
6.7 바이오매스의 미래 92
참고문헌 93
제7장 폐기물 에너지 95
7.1 폐기물 에너지의 정의 95
7.2 폐기물 에너지의 특징 96
7.2.1 폐기물 에너지의 장·단점 96
7.2.2 폐기물 에너지화 기술 97
7.3 폐기물에너지 기술활용 동향과 전망 98
7.3.1 외국의 폐기물에너지 정책 98
7.3.2 국내 폐기물에너지 활용현황 99
7.3.3 향후 기술전망 100
참고문헌 101
제8장 산업폐기물 에너지 103
8.1 서론 103
8.2 산업폐기물의 특징 105
8.2.1 산업폐기물의 분류 105
8.2.2 산업폐기물 에너지의 종류 108
8.3 산업폐기물의 소각방법과 설비 및 운전 108
8.4 폐플라스틱, 폐타이어 및 생물계 폐기물 에너지의 이용 112
8.4.1 폐플라스틱 에너지의 이용 112
8.4.2 폐유 에너지의 이용 116
8.4.3 폐타이어 에너지의 이용: 일본의 사례 116
8.4.4 생물계 폐기물의 메탄발효 이용 119
8.5 향후 대책과 전망 121
참고문헌 121
제9장 화석연료의 새로운 이용 123
9.1 서론 123
9.2 오일샌드에 함유된 중질유 이용기술 123
9.2.1 Free water knock-out (FWKO) 124
9.2.2 화학적 항유화제를 이용한 분리기술 125
9.2.3 정전기적 성질을 이용한 분리기술 125
9.2.4 중력과 원심력을 이용한 분리기술 126
9.2.5 생물학적 방법에 의한 분리기술 126
9.2.6 마이크로파에 의한 분리기술 126
9.2.7 기타 분리기술 127
9.3 오리노코의 초중질유 이용기술 128
9.4 오일셰일(Oil Shale) 129
9.4.1 오일셰일의 정의 129
9.4.2 케로젠 130
9.4.3 오일셰일의 특성 130
9.4.4 오일셰일 개발의 필요성 131
9.4.5 환경문제 132
9.5 중질유 가스화 발전기술 132
9.5.1 서론 132
9.5.2 Texaco 가스화 공정 및 중질유-IGCC 플랜트 건설 133
9.6 석탄가스화 복합발전 (IGCC) 139
9.6.1 기술의 개요 140
9.6.2 IGCC 산업현황과 전망 142
9.7 가스연료 액화기술(GTL, Gas to Liquid) 145
9.7.1 GTL 공정 146
9.7.2 GTL 연료특성 148
9.8 석탄액화(CTL, Coal to Liquid) 149
참고문헌 151
제10장 연료전지 153
10.1 연료전지 기술의 개요 153
10.1.1 연료전지의 구조 153
10.1.2 연료전지의 작동원리 154
10.1.3 연료전지의 종류 155
10.1.4 연료전지 열역학 157
10.2 용도별 연료전지 개발현황 161
10.2.1 수송용 연료전지 161
10.2.2 휴대용 연료전지 164
10.2.3 가정용 연료전지 168
10.2.4 발전용 연료전지 170
10.3 연료전지 기술의 향후 전망 172
참고문헌 173
제11장 열병합 발전과 분산발전 175
11.1 개요 175
11.2 열병합 발전 176
11.2.1 열병합 발전의 분류 177
11.2.2 열병합 발전 시스템의 장?단점 179
11.2.3 열병합 발전의 효율 180
11.3 마이크로터빈(Micro Turbine) 열병합 발전 186
11.3.1 특징 186
11.3.2 국내현황 187
11.3.3 국외현황 188
11.4 가스엔진(Gas Engine) 열병합 발전 190
11.4.1 특징 190
11.4.2 국내현황 191
11.4.3 국외현황 192
11.5 스털링 엔진(Stirling Engine) 열병합 발전 195
11.5.1 특징 195
11.5.2 시장동향 196
11.5.3 기술 동향 197
11.6 맺음말 199
참고문헌 199
제12장 무공해 자동차 201
12.1 천연가스 자동차 201
12.1.1 천연가스 자동차의 의미 201
12.1.2 천연가스 자동차의 구분 201
12.1.3 천연가스 자동차의 장점 203
12.1.4 천연가스 자동차의 동향 204
12.1.5 과제 및 전망 204
12.2 전기 자동차 206
12.2.1 배경 206
12.2.2 전기 자동차의 구분 206
12.2.3 산업동향 207
12.2.4 과제 및 전망 209
12.3 연료전지 자동차 211
12.3.1 연료전지 자동차의 의미 211
12.3.2 연료전지의 구분 212
12.4 알코올 자동차 214
12.4.1 알코올 자동차의 종류 214
12.4.2 알코올 자동차의 보급현황 215
12.4.3 알코올 자동차의 개발현황 215
12.4.4 알코올 자동차의 향후과제 215
참고문헌 216
제13장 수소에너지 217
13.1 서론 217
13.2 수소의 제조 및 저장과 수송 218
13.2.1 수소의 제조기술 218
13.2.2 수소의 저장기술 220
13.2.3 수소의 수송기술 221
13.3 수소의 이용기술 222
13.3.1 연료전지 발전기술 223
13.3.2 수소자동차 224
13.4 맺음말 226
참고문헌 227
찾아보기 229
목 차 ⅲ
제1장 신재생 에너지 기술 1
제2장 태양 에너지 15
2.1 서 론 15
2.2 태양전지의 원리와 종류 16
2.2.1 무기 박막계 태양전지 18
2.2.2 유기 박막계 태양전지 19
2.2.3 염료감응형(DSSC) 태양전지 19
2.3 태양전지 소재 및 활용 20
2.3.1 태양전지와 모듈 20
2.3.2 태양전지용 실리콘 소재 21
2.3.3 실리콘소재 제조기술 22
2.3.4 태양전지의 활용 23
2.4 태양광 발전의 형태와 계통연계 24
2.4.1 독립형 24
2.4.2 계통 연계형 24
2.4.3 추적형 시스템(Tracking array) 25
2.4.4 건물 일체형 태양광 발전 시스템(BIPV: Building Integrated Photovoltaic System) 26
2.5 태양열 발전의 원리와 설비 26
2.5.1 태양열 발전 26
2.5.2 태양열 이용기술의 분류 27
2.5.3 태양열 온수기 28
2.6 결 론 30
참고문헌 30
제3장 풍력 에너지 33
3.1 풍력 에너지 33
3.1.1 풍력 에너지 33
3.1.2 풍력 에너지의 장점 33
3.1.3 풍력 에너지의 단점 34
3.2 풍력 터빈 34
3.2.1 풍력 터빈의 원리 34
3.2.2 풍력 터빈의 특성 34
3.2.3 풍력 터빈의 종류 36
3.2.4 풍력 터빈의 구분 38
3.3 풍력발전 설비의 구성 40
3.3.1 풍력발전 설비의 종류 40
3.4 풍력발전 시설의 입지와 운전 40
3.5 풍력발전의 경제성 41
3.5.1 국내 풍력발전의 경제성 및 필요성 41
3.5.2 세계 풍력발전의 경제성 42
참고문헌 43
제4장 지열 에너지 이용기술 45
4.1 개요 45
4.2 지열 에너지 기술 45
4.2.1 지열 에너지의 근원 45
4.2.2 지열 에너지의 이용 46
4.2.3 지중열 히트 펌프(GeoHP) 시스템 47
4.2.4 지열 에너지 이용의 장점과 단점 50
4.2.5 지열 에너지의 연구개발 및 이용현황 50
4.3 지열에너지 이용전망 56
참고문헌 58
제5장 해양/하천 에너지 61
5.1 개요 61
5.1.1 해양 온도차 발전 62
5.1.2 해양 역학적 에너지의 이용 63
5.2 중/소수력 에너지 발전 65
5.2.1 중/소수력 발전의 특징 65
5.2.2 국내외 시장동향 66
5.3 해양에너지 이용기술 68
5.3.1 조력발전 개발효과 68
5.3.2 가로림 조력발전소 68
5.3.3 시화호 조력발전소 69
5.4 파랑 및 조석에너지의 이용 71
5.4.1 조력, 조류, 파력발전 71
5.4.2 파력발전 기술현황 73
5.5 해류 및 해양온도차 에너지의 이용 74
5.5.1 개요 74
5.5.2 해양 온도차 발전원리 75
5.5.3 해양 온도차 발전기술의 현황 76
5.5.4 해수열 이용을 위한 기술적 과제 77
참고문헌 78
제6장 바이오매스 에너지 79
6.1 바이오매스 에너지의 종류와 특징 79
6.1.1 열 또는 전기전환 바이오매스 80
6.1.2 수송용 연료전환 바이오매스 80
6.1.3 바이오매스 에너지의 특징 81
6.2 바이오에너지 화학원료 82
6.2.1 화학원료 82
6.2.2 화학적 성분 82
6.3 바이오매스 기술의 발전 83
6.4 바이오매스 열 이용 83
6.5 목재의 가스화 84
6.6 에탄올 85
6.6.1 에탄올의 생산 85
6.6.2 발효 89
6.6.3 에탄올의 단점 91
6.7 바이오매스의 미래 92
참고문헌 93
제7장 폐기물 에너지 95
7.1 폐기물 에너지의 정의 95
7.2 폐기물 에너지의 특징 96
7.2.1 폐기물 에너지의 장·단점 96
7.2.2 폐기물 에너지화 기술 97
7.3 폐기물에너지 기술활용 동향과 전망 98
7.3.1 외국의 폐기물에너지 정책 98
7.3.2 국내 폐기물에너지 활용현황 99
7.3.3 향후 기술전망 100
참고문헌 101
제8장 산업폐기물 에너지 103
8.1 서론 103
8.2 산업폐기물의 특징 105
8.2.1 산업폐기물의 분류 105
8.2.2 산업폐기물 에너지의 종류 108
8.3 산업폐기물의 소각방법과 설비 및 운전 108
8.4 폐플라스틱, 폐타이어 및 생물계 폐기물 에너지의 이용 112
8.4.1 폐플라스틱 에너지의 이용 112
8.4.2 폐유 에너지의 이용 116
8.4.3 폐타이어 에너지의 이용: 일본의 사례 116
8.4.4 생물계 폐기물의 메탄발효 이용 119
8.5 향후 대책과 전망 121
참고문헌 121
제9장 화석연료의 새로운 이용 123
9.1 서론 123
9.2 오일샌드에 함유된 중질유 이용기술 123
9.2.1 Free water knock-out (FWKO) 124
9.2.2 화학적 항유화제를 이용한 분리기술 125
9.2.3 정전기적 성질을 이용한 분리기술 125
9.2.4 중력과 원심력을 이용한 분리기술 126
9.2.5 생물학적 방법에 의한 분리기술 126
9.2.6 마이크로파에 의한 분리기술 126
9.2.7 기타 분리기술 127
9.3 오리노코의 초중질유 이용기술 128
9.4 오일셰일(Oil Shale) 129
9.4.1 오일셰일의 정의 129
9.4.2 케로젠 130
9.4.3 오일셰일의 특성 130
9.4.4 오일셰일 개발의 필요성 131
9.4.5 환경문제 132
9.5 중질유 가스화 발전기술 132
9.5.1 서론 132
9.5.2 Texaco 가스화 공정 및 중질유-IGCC 플랜트 건설 133
9.6 석탄가스화 복합발전 (IGCC) 139
9.6.1 기술의 개요 140
9.6.2 IGCC 산업현황과 전망 142
9.7 가스연료 액화기술(GTL, Gas to Liquid) 145
9.7.1 GTL 공정 146
9.7.2 GTL 연료특성 148
9.8 석탄액화(CTL, Coal to Liquid) 149
참고문헌 151
제10장 연료전지 153
10.1 연료전지 기술의 개요 153
10.1.1 연료전지의 구조 153
10.1.2 연료전지의 작동원리 154
10.1.3 연료전지의 종류 155
10.1.4 연료전지 열역학 157
10.2 용도별 연료전지 개발현황 161
10.2.1 수송용 연료전지 161
10.2.2 휴대용 연료전지 164
10.2.3 가정용 연료전지 168
10.2.4 발전용 연료전지 170
10.3 연료전지 기술의 향후 전망 172
참고문헌 173
제11장 열병합 발전과 분산발전 175
11.1 개요 175
11.2 열병합 발전 176
11.2.1 열병합 발전의 분류 177
11.2.2 열병합 발전 시스템의 장?단점 179
11.2.3 열병합 발전의 효율 180
11.3 마이크로터빈(Micro Turbine) 열병합 발전 186
11.3.1 특징 186
11.3.2 국내현황 187
11.3.3 국외현황 188
11.4 가스엔진(Gas Engine) 열병합 발전 190
11.4.1 특징 190
11.4.2 국내현황 191
11.4.3 국외현황 192
11.5 스털링 엔진(Stirling Engine) 열병합 발전 195
11.5.1 특징 195
11.5.2 시장동향 196
11.5.3 기술 동향 197
11.6 맺음말 199
참고문헌 199
제12장 무공해 자동차 201
12.1 천연가스 자동차 201
12.1.1 천연가스 자동차의 의미 201
12.1.2 천연가스 자동차의 구분 201
12.1.3 천연가스 자동차의 장점 203
12.1.4 천연가스 자동차의 동향 204
12.1.5 과제 및 전망 204
12.2 전기 자동차 206
12.2.1 배경 206
12.2.2 전기 자동차의 구분 206
12.2.3 산업동향 207
12.2.4 과제 및 전망 209
12.3 연료전지 자동차 211
12.3.1 연료전지 자동차의 의미 211
12.3.2 연료전지의 구분 212
12.4 알코올 자동차 214
12.4.1 알코올 자동차의 종류 214
12.4.2 알코올 자동차의 보급현황 215
12.4.3 알코올 자동차의 개발현황 215
12.4.4 알코올 자동차의 향후과제 215
참고문헌 216
제13장 수소에너지 217
13.1 서론 217
13.2 수소의 제조 및 저장과 수송 218
13.2.1 수소의 제조기술 218
13.2.2 수소의 저장기술 220
13.2.3 수소의 수송기술 221
13.3 수소의 이용기술 222
13.3.1 연료전지 발전기술 223
13.3.2 수소자동차 224
13.4 맺음말 226
참고문헌 227
찾아보기 229
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