그린 수소는 한국의 저탄소 전환에 중요하다. 그러나 국내 생산 역량이 제한되어 있어, 호주와 같이 재생에너지 자원이 풍부한 국가로부터 수소를 수입하는 것이 필수적이다. 본 연구는 호주로부터 그린 수소를 수입하는 방안의 기술경제적 타당성을 평가하기 위한 모델을 개발한다. 분석은 수소화, 선적, 항만, 탈수소화, 내륙 분배를 포함한 수입 단계들을 고려하며, 액체 수소 및 암모니아 캐리어와 다양한 수송 방식을 포함하는 복수 경로를 평가한다. 그 결과 암모니아(USD 3.345–8.008 kg-H 2 −1 )는 액체 수소(USD 6.456–10.656 kg-H 2 −1 )에 비해 보다 경제적으로 유리한 수소 캐리어임이 입증되었다. 또한 수입 비용은 2030년까지 약 12.5%–37.3% 감소할 것으로 전망되며, 이는 한국의 국가 수소 기술 개발 목표와 부합한다. 본 연구는 전 세계 탄소 가격 시나리오에서 CO 2 톤당 최대 USD 200까지 고려하더라도, 무탄소 선박이 화석연료 선박과 비용 동등성을 달성하기는 어렵다는 점도 확인한다. 2040년까지 무탄소 선박의 비용 동등성을 달성하기 위해서는, 구체적으로 이 최대 시나리오보다 약 38.5% 높은 수준의 탄소 가격이 필요하다. 내륙 운송의 경우, 배터리 전기자동차는 CO 2 톤당 최대 USD 86까지의 탄소 가격에서 경제성이 유리해진다. 본 연구는 에너지 효율이 높은 암모니아 크래킹 기술에 대한 전략적 투자, 배터리 전기자동차와 암모니아 추진 선박과 같은 청정 교통수단, 그리고 비용 효율적인 저탄소 경제를 가능하게 할 포괄적인 수소 공급 계획의 필요성을 강조한다. 아울러 수소 수입 과정에 탄소 가격을 내재화하는 것의 중요성을 부각한다. • 호주-한국 그린 수소 수입 경로가 기술경제적으로 평가됨. • 암모니아는 한국으로의 수입에서 액체 수소보다 가장 경제적인 수소 캐리어임. • 암모니아 크래킹, 저장, 청정 운송에 대한 투자가 수소 공급에 필수적임. • 한국의 수소 로드맵을 통해 2030년까지 수소 수입 비용이 12.5%–37.3% 하락. • 해상 CO 2 가격이 화석연료 선박에서 CO 2 무배출 대안으로의 전환을 유도함.

최근 여러 국가에서의 규제 변화로, 가상발전소(VPP)에서 집합(aggregated)된 소규모 분산에너지자원(DERs)이 도매 전력시장에 참여할 수 있게 되었다. VPP를 구성하는 자원에 내재된 불확실성과 변동성은 예측 출력과 계측 출력 간 불일치를 초래할 수 있으며, 이는 불균형정산 정산규칙에 따라 발전분이 충분히 정산되지 않는 결과로 이어질 가능성이 있다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 계획 단계에서의 변동성 관리와 운영 단계에서의 불확실성 관리가 필수적이다. 대부분의 현행 연구는 운영 단계에서의 예측오차 관리에 초점을 두고 있으나, 계획 단계에 대한 관심은 충분하지 않다. 본 연구는 이 간극을 메우기 위해, 계획 단계에서 변동성을 선제적으로 관리함으로써 VPP의 시장 참여 수익을 극대화하기 위한 DER의 최적 조합 전략을 제안한다. 예상 수익을 추정하기 위해, 몬테카를로 시뮬레이션과 유전 알고리즘을 사용하여 동질적 및 이질적 DERs에 대한 분석을 수행하였다. 특히 제안된 방법은, 태양광과 풍력의 비중이 동일한 경우처럼 DER 집합 구성에서의 다양성을 고려할 때, 인접한 그룹 사례(neighboring group case) 대비 약 8% 높은 수익을 보였다. • DER과 시장 정산규칙 간 상관관계를 고려하여 VPP 유닛을 구성하는 새로운 전략을 제안한다. • VPP로부터 발생하는 불균형을 완화하기 위한 정산규칙 설계에 대한 권고를 제공한다. • 몬테카를로 시뮬레이션 기반 분석을 통해, 전략적으로 관리된 VPP 포트폴리오가 더 비용 효율적임을 보인다.

2050년 탄소중립을 향한 여정에서 고전압 전력송전선로(HV-PTL)의 확장과 개선은 중요한 동시에 불가피한 에너지 현안이며, 잠재적으로 대중 갈등의 원인이 될 수 있다. 그러나 이 문제에 관한 대한민국에서의 논의는 충분하지 않다. 본 연구에서는 HV-PTL에 대한 대중의 태도를 분석하고 잠재계층 모형을 사용하여 공통된 특성에 따라 사람들을 하위집단으로 분류하였다. 또한 확인된 하위집단 간의 차이에 초점을 두고, 가상가치평가법(contingent valuation method)을 활용하여 가공전선을 지중케이블로 전환하는 데 대한 대중의 지불의사(WTP)를 추정하였다. 실증분석 결과, 대한민국의 사람들은 의사결정 과정에 주민 참여가 필요하다고 인식하는 정도, 건강 위험에 대한 인식, 재산 손실 위험에 대한 인식에 따라 네 가지 계층으로 구분될 수 있는 것으로 나타났다. 스파이크 모형(spike model)을 활용한 WTP 분석에 따르면, 추정된 평균 및 중앙값 WTP는 각각 가구당 월 KRW 4184(USD 3.8) 및 KRW 2632(USD 2.4)였다. 또한 계층 간 WTP에 유의한 차이가 있음을 확인하였다. HV-PTL을 위험하다고 인식한 사람들은 위험 인식이 상대적으로 낮은 사람들에 비해 지중화(undergrounding) 사업에 대한 지불의사가 더 낮았다. 본 연구는 HV-PTL에 대한 대중의 태도와 가공전선의 지중화 전환 간의 관계에 관하여 학계와 정책결정자들이 이해하는 데 기여한다.

그린 수소는 한국의 저탄소 전환에 중요하다. 그러나 국내 생산 역량이 제한되어 있어, 호주와 같이 재생에너지 자원이 풍부한 국가로부터 수소를 수입하는 것이 필수적이다. 본 연구는 호주로부터 그린 수소를 수입하는 방안의 기술경제적 타당성을 평가하기 위한 모델을 개발한다. 분석은 수소화, 선적, 항만, 탈수소화, 내륙 분배를 포함한 수입 단계들을 고려하며, 액체 수소 및 암모니아 캐리어와 다양한 수송 방식을 포함하는 복수 경로를 평가한다. 그 결과 암모니아(USD 3.345–8.008 kg-H 2 −1 )는 액체 수소(USD 6.456–10.656 kg-H 2 −1 )에 비해 보다 경제적으로 유리한 수소 캐리어임이 입증되었다. 또한 수입 비용은 2030년까지 약 12.5%–37.3% 감소할 것으로 전망되며, 이는 한국의 국가 수소 기술 개발 목표와 부합한다. 본 연구는 전 세계 탄소 가격 시나리오에서 CO 2 톤당 최대 USD 200까지 고려하더라도, 무탄소 선박이 화석연료 선박과 비용 동등성을 달성하기는 어렵다는 점도 확인한다. 2040년까지 무탄소 선박의 비용 동등성을 달성하기 위해서는, 구체적으로 이 최대 시나리오보다 약 38.5% 높은 수준의 탄소 가격이 필요하다. 내륙 운송의 경우, 배터리 전기자동차는 CO 2 톤당 최대 USD 86까지의 탄소 가격에서 경제성이 유리해진다. 본 연구는 에너지 효율이 높은 암모니아 크래킹 기술에 대한 전략적 투자, 배터리 전기자동차와 암모니아 추진 선박과 같은 청정 교통수단, 그리고 비용 효율적인 저탄소 경제를 가능하게 할 포괄적인 수소 공급 계획의 필요성을 강조한다. 아울러 수소 수입 과정에 탄소 가격을 내재화하는 것의 중요성을 부각한다. • 호주-한국 그린 수소 수입 경로가 기술경제적으로 평가됨. • 암모니아는 한국으로의 수입에서 액체 수소보다 가장 경제적인 수소 캐리어임. • 암모니아 크래킹, 저장, 청정 운송에 대한 투자가 수소 공급에 필수적임. • 한국의 수소 로드맵을 통해 2030년까지 수소 수입 비용이 12.5%–37.3% 하락. • 해상 CO 2 가격이 화석연료 선박에서 CO 2 무배출 대안으로의 전환을 유도함.

최근 여러 국가에서의 규제 변화로, 가상발전소(VPP)에서 집합(aggregated)된 소규모 분산에너지자원(DERs)이 도매 전력시장에 참여할 수 있게 되었다. VPP를 구성하는 자원에 내재된 불확실성과 변동성은 예측 출력과 계측 출력 간 불일치를 초래할 수 있으며, 이는 불균형정산 정산규칙에 따라 발전분이 충분히 정산되지 않는 결과로 이어질 가능성이 있다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 계획 단계에서의 변동성 관리와 운영 단계에서의 불확실성 관리가 필수적이다. 대부분의 현행 연구는 운영 단계에서의 예측오차 관리에 초점을 두고 있으나, 계획 단계에 대한 관심은 충분하지 않다. 본 연구는 이 간극을 메우기 위해, 계획 단계에서 변동성을 선제적으로 관리함으로써 VPP의 시장 참여 수익을 극대화하기 위한 DER의 최적 조합 전략을 제안한다. 예상 수익을 추정하기 위해, 몬테카를로 시뮬레이션과 유전 알고리즘을 사용하여 동질적 및 이질적 DERs에 대한 분석을 수행하였다. 특히 제안된 방법은, 태양광과 풍력의 비중이 동일한 경우처럼 DER 집합 구성에서의 다양성을 고려할 때, 인접한 그룹 사례(neighboring group case) 대비 약 8% 높은 수익을 보였다. • DER과 시장 정산규칙 간 상관관계를 고려하여 VPP 유닛을 구성하는 새로운 전략을 제안한다. • VPP로부터 발생하는 불균형을 완화하기 위한 정산규칙 설계에 대한 권고를 제공한다. • 몬테카를로 시뮬레이션 기반 분석을 통해, 전략적으로 관리된 VPP 포트폴리오가 더 비용 효율적임을 보인다.

2050년 탄소중립을 향한 여정에서 고전압 전력송전선로(HV-PTL)의 확장과 개선은 중요한 동시에 불가피한 에너지 현안이며, 잠재적으로 대중 갈등의 원인이 될 수 있다. 그러나 이 문제에 관한 대한민국에서의 논의는 충분하지 않다. 본 연구에서는 HV-PTL에 대한 대중의 태도를 분석하고 잠재계층 모형을 사용하여 공통된 특성에 따라 사람들을 하위집단으로 분류하였다. 또한 확인된 하위집단 간의 차이에 초점을 두고, 가상가치평가법(contingent valuation method)을 활용하여 가공전선을 지중케이블로 전환하는 데 대한 대중의 지불의사(WTP)를 추정하였다. 실증분석 결과, 대한민국의 사람들은 의사결정 과정에 주민 참여가 필요하다고 인식하는 정도, 건강 위험에 대한 인식, 재산 손실 위험에 대한 인식에 따라 네 가지 계층으로 구분될 수 있는 것으로 나타났다. 스파이크 모형(spike model)을 활용한 WTP 분석에 따르면, 추정된 평균 및 중앙값 WTP는 각각 가구당 월 KRW 4184(USD 3.8) 및 KRW 2632(USD 2.4)였다. 또한 계층 간 WTP에 유의한 차이가 있음을 확인하였다. HV-PTL을 위험하다고 인식한 사람들은 위험 인식이 상대적으로 낮은 사람들에 비해 지중화(undergrounding) 사업에 대한 지불의사가 더 낮았다. 본 연구는 HV-PTL에 대한 대중의 태도와 가공전선의 지중화 전환 간의 관계에 관하여 학계와 정책결정자들이 이해하는 데 기여한다.

RE100은 글로벌 기업이 사업 및 생산 과정에서 100% 재생에너지를 사용하도록 장려하는 자발적 캠페인이다. RE100에 참여하는 다수의 글로벌 기업은 재생에너지 조달을 위한 다양한 접근법을 채택해 왔다. 그러나 글로벌 기업이 RE100 캠페인에 참여를 무기한 회피할 수는 없다는 인식이 점차 높아지고 있음에도 불구하고, RE100을 경제적으로 달성하기 위한 연구는 제한적이다. 본 논문은 향후 기업이 경제적으로 RE100을 달성하기 위해 재생에너지를 조달할 수 있는 최적의 전략을 제시한다. 재생전력으로 에너지 수요를 충족하는 접근법을 분석하고, 실행 가능한 조달 전략을 제시한다. 또한 정량적 분석을 위해 선형계획법 최적화 기법을 사용하여, 분석 기간 동안 RE100을 달성하면서 비용을 최소화하는 연간 전략을 도출한다. 분석 결과, 재생에너지 발전 비용이 시간이 지남에 따라 감소할수록, 특정 시점에 유틸리티 환경에서 이탈한 뒤 RE100을 이행하기 위한 기업 전력구매계약을 선택하는 것이 비용 효율적인 전략임을 보여준다. 아울러 기업이 다양한 인증 방법과 전력구매 옵션의 조합 중에서 자유롭게 선택할 수 있어 기업의 경쟁력을 극대화할 수 있도록, 정책입안자가 그러한 환경을 조성할 필요가 있음을 시사한다.

분산 재생에너지 자원(DRESs)의 보급이 확대됨에 따라 배전계통에서 순부하 변동성과 불확실성이 크게 증가하여 TSO-DSO 인터페이스에서 불균형이 발생한다. 송전계통운영자(TSO)가 모든 자원을 독립적으로 관리하고 불균형 관리까지 전담하는 방식은 비효율적이 되었다. 이를 해결하기 위해 본 논문은 TSO와 지역 배전계통운영자(DSOs)가 균형(밸런싱) 책임을 공유하는 분산형 당일(일별) 사전 운영 방법을 제안한다. 제안된 방법은 불균형 발생 스케줄링, 예비력 조달, 에너지 및 불균형 밴드(band)에 대한 한계가격을 결정하기 위해 구간 단위 커밋(Interval Unit Commitment, IUC)을 사용한다. 불균형 상관관계를 활용함으로써 TSO는 신뢰성을 유지하면서 총 예비력 용량 비용을 절감할 수 있다. 또한 본 연구는 불균형 밴드가 예비력 가격과 혼잡 비용(congestion costs)에 미치는 영향을 추가로 고찰하여, 이러한 요인들이 에너지 및 밴드 가격에 적절히 반영되도록 한다. 수치 결과는 불균형에 비례한 비용 배분이 DSOs가 지역적으로 불균형을 관리하도록 유인하여 TSO의 책임을 완화할 수 있음을 보여준다.