SNUEI

Digital twin-based design and techno-economic analysis of solar hydrail as future locomotive

2024 · International Journal of Hydrogen Energy

저자

B.-K. Park, Junseok Song, Dongguen Eom, Ji-Hwan Choi, 김성재 (Sung Jae Kim), 박상욱 (Sangwook Park)

연구주제

Hybrid Renewable Energy Systems · Electric and Hybrid Vehicle Technologies

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

에너지/자원 > 신재생에너지 > 태양광에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

hydrogen powered train railway decarbonization solar hydrogen system 태양광 발전 시스템

digital twin digital twin simulation 민감도 분석 기술경제성 분석(TEA)

키워드 (OpenAlex)

digital twin techno-economic analysis net present cost sensitivity analysis Gangwon-do

초록

A clean solar hydrail, a locomotive operated by solar and hydrogen energy, has received significant attention as an alternative to a current fossil fuel-based locomotive. Nevertheless, the feasibility test of solar hydrail is still challenging since it has not yet been practically developed. Herein, we employed digital twin technology to design and operate solar hydrail and diesel locomotive. 30 years of operation simulation starting from 2021 was conducted based on the data of Gangwon-do, South Korea. It was confirmed that replacing the single diesel locomotive with solar hydrail can provide about 59 % lower net present cost and annual harmful emission reduction of approximately 300 tons. Sensitivity analyses were also conducted to mitigate future uncertainty, and the solar hydrail was a better option than the diesel locomotive in every scenario. This study demonstrates that solar hydra…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2023온실기체(CO2 & CH4) 활용을 통한 청록 수소 생산 열전기화학 반응 시스템 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학범위 밖
2023나노전기수력학-인공지능 기반 수소 및 담수의 동시 생산 하이브리드 시스템 개발과학기술정보통신부STEAM연구서울대학범위 밖
2023메탄 열화학 분해 기반 청록 수소 생산 모듈 시스템 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학범위 밖

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교수 2

김성재 · 박상욱

연구주제 1

Hybrid Renewable Energy Systems

정책분야 1

신재생에너지

키워드 1

태양광 발전 시스템

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기술경제성 분석(TEA) · 민감도 분석