• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.10
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• pp.4902-4909
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• 2012

In this paper, the TOU tariff's based building indoor temperature control algorithm in cooling systems is proposed using control horizon method. A control horizon switching method and linear programming algorithm is used for optimal control, and both TOU and peak tariffs are included to calculate the energy costs. Simulation results show that the reductions of energy cost and peak power can be obtained using proposed algorithms.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.5
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• pp.2536-2543
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• 2013

In this paper, we proposed the modeling in one zone buildings and the energy efficient temperature control algorithm using particle swarm optimization (PSO). A control horizon switching method with PSO is used for optimal control, and the TOU tariff is included to calculate the energy costs. Simulation results show that the reductions of energy cost and peak power can be obtained using proposed algorithms.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.22 no.2
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• pp.86-96
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• 2010

The paper describes development and evaluation of a simple method for determining gradient of modified linear setpoint variation to reduce peak electrical cooling demand in buildings using building precooling and setpoint adjustment. The method is an approximated approach for minimizing electrical cooling demand during occupied period in buildings and involves modified linear adjustment of cooling setpoint temperature between $26^{\circ}C$ and $28^{\circ}C$. The gradient of linear variation or final time of linear increase is determined based on the cooling load shape in conventional cooling control having a constant setpoint temperature. The potential to reduce peak cooling demand using the simple method was evaluated through building simulation for a calibrated office building model considering four different weather conditions. The simple method showed about 30% and 20% in terms of reducing peak cooling demand and chiller power consumption, respectively, compared to the conventional control.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.569-572
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• 2012

식물공장의 다양한 건물형태에 따른 냉난방부하의 차이를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 엽채류 중 상추의 생육 적정온도인 $20^{\circ}C$를 실내온도로 설정하고 식물공장 외벽에 단일창호를 적용하여 온실형태에 따른 냉난방부하 변화를 계산하였다. 보광이 없는 건물자체의 냉난방부하를 계산한 결과 KNU 식물공장 단위유닛과 반원 온실형 식물공장이 냉방부하가 가장 적었다. 보광 적용 후에는 전반적으로 KNU 식물공장 단위유닛과 직사각형 식물공장이 양호한 냉난방 성능을 보여주었다. KNU 식물공장 창호의 면적이 와이드 스팬형보다 크기 때문에 건설비용의 증가가 예상되지만 회전형 스마트 조명 제어시스템을 적용하게 되면 재배면적을 넓히고 공간활용에 유리하다. 또한 LED 사용량을 줄일 수 있어 냉방부하와 보광에 드는 비용을 절감할 수 있다.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.31 no.4
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• pp.286-291
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• 2022

The effect of root-zone local cooling on seedling growth of tomato was investigated. Lower pipe cooling was used for local cooling of the root zone, and the root zone temperature was set at 20 and 25℃. There was no difference in plant height, root length, and leaf number according to local cooling temperature. Leaf area, fresh weight, dry weight, and chlorophyll content of the shoot and root was higher in the 25℃ than those of 20℃ at 28 DAS. These results showed that cooling for seedling growth of tomato 25℃ is sufficient considering energy efficiency. This study will be helpful in the development of local cooling technology that can reduce the energy required for cooling during the production of tomato seedlings in the high temperature season.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2008.11a
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• pp.440-445
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• 2008

In this paper, new methodology is proposed to estimate the cooling load using areas of building group and predicted weather data. Only three parameters such as maximum, minimum temperature and building area are necessary to obtain hourly distribution of cooling load for the next day. The maximum and minimum temperature that are used for input parameters can be obtained from forecasted weather data. The areas of building group are used for setting several parameters that are used for estimate cooling loads. Benchmarking building(research building) is selected to validate the performance of the proposed method, and the estimated cooling loads in hourly bases are calculated and compared with the measured data for benchmarking building. The estimated results show fairly good agreement with the measured data for benchmarking building.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.8
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• pp.3307-3314
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• 2012

The annual energy demand of the standard rural house models was analyzed using the DesignBuilder. Indoor temperature set-point, U-value of outer wall, type of window, and degree of ventilation were selected as simulation parameters. In all the simulation cases, heating energy demand was higher than cooling energy demand regardless of the building size. When the lower U-value of the outer wall was applied to account for the thicker insulation layer, heating energy demand was decreased while cooling energy demand was increased. However, it is better to reduce the area of outer wall which is directly exposed to outdoor air because reducing the U-value of the outer wall is not effective in decreasing heating energy demand. Among the four different window types, the double skin window is most favorable because heating energy demand is the lowest. For a fixed infiltration rate, higher ventilation rate resulted in an increased heating energy demand and had minor impact on cooling energy demand. As long as the indoor air quality is acceptable, lower ventilation rate is favorable to reduce the annual energy demand.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.10
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• pp.6759-6765
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• 2015

In this study, the effects of control strategies of night-purge control system on control characteristics and energy consumption for central cooling system in building are researched by simulation. The start time and set-point temperature for night-purge control with outdoor temperature changes and building cold storage performance are obtained. The system analysis modelling is done by using TRNSYS program package, and the control performances with suggested night-purge control method are compared with the existing control ones. As a result, the suggested night-purge control method shows maximum 16.8% and 28.6% energy saving in comparison with existing control method and conventional one without night-purge control, respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.199-199
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• 2011

ATES(Aquifer Thermal Energy Storage) 열펌프 시스템은 기존의 다양한 열원 적용 시스템 대비 효율이 우수한 것으로 알려져 유럽과 미국에서 건물 냉난방 시스템으로 적용되고 있다. 특히, ATES 시스템은 기존의 냉난방 시스템 대비 경제성이 우수한 것으로 알려져 있으나 국내에서는 이에 대한 연구 결과는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 ATES 열펌프 시스템의 실증 성능 결과를 분석하였으며, LNG 보일러와 에어컨을 사용하는 기존의 냉난방 시스템을 비교시스템으로 ATES 열펌프 시스템의 경제성 평가를 수행하였다. ATES 시스템의 연간 실증 성능 실험결과 ATES 시스템은 외기온도와 무관하게 연중 안정적인 성능을 나타내었다. 경제성 평가시에 생애주기법(Life Cycle Cost)을 적용하여 ATES 열펌프 시스템의 설치 및 운전에 필요한 총 소요비용을 산정하고, 이 결과를 바탕으로 투자회수기간법을 통해 ATES 시스템의 투자회수 기간을 산정하였다. 생애주기법 적용 시에 현재가치법을 사용하였으며, 현재가치법은 수명주기에 발생하는 모든 투자비용과 절감액을 일정한 시점을 기준으로 등가환산하는 방법을 의미한다. 현재가치법에 사용되는 현재가치는 초기비용과 현재가치계수의 곱으로 나타나는데, 여기에서 현재가치계수는 임의의 이자율로 일정기간 동안 정기적인 할부금액이 적립될 때의 현재금액을 구하기 위해 사용하는 계수를 의미한다. 전기와 LNG는 각각 2009년 7월의 (주)한국전력공사와 (주)한국가스공사의 고시요금을 적용하였다. 본 시스템은 실증 설비용량인 20RT를 대상 건물로 가정하였고, 초기투자비는 크게 공사비와 냉난방 설비 구입비로 구성되어 있으며, 기본적인 물가지표는 (사)한국물가정보(KPI)의 고시 데이터를 참조하였다. 각 시스템의 초기투자비는 ATES 시스템이 비교대상 기존 냉난방 시스템 대비 5.7배 높게 나타났다. 일일 8시간 사용기준으로 계절별 전력요금을 고려한 연간운전 비용은 ATES 시스템이 기존 시스템 대비 냉난방 시에 각각 77%와 16%를 나타내어 운전비용이 연간 절감되었고, 난방 운전 시 절감 비율이 냉방시보다 크게 나타났다. 두 시스템에 대한 생애주기비용을 산정하기 위하여 에어컨과 보일러의 기존시스템과 ATES 시스템의 가용연수를 모두 20년으로 설정하였고, 유지보수 비용은 초기투자비용의 2%로 설정하고, 할인율은 은행 예금이자를 기준으로 5%로 설정하였다. 전기와 LNG의 요금 상승률은 (사)한국물가정보를 바탕으로 각각 2%와 8%로 가정하였다. 이러한 조건에서 생애주기법을 이용한 경제성평가는 ATES 시스템의 경우 생애운전비용이 초기투자비용보다 작게 나타났으며, 기존 냉난방 시스템은 생애운전비용이 초기투자비용에 비하여 높게 나타났다. 본 연구 대상 ATES 열펌프 시스템의 실증 성능 데이터와 기존 문헌으로부터 얻은 냉난방 시스템의 성능 결과를 이용하여 생애주기 비용을 적용한 결과 ATES 시스템의 기존 시스템 대비 투자회수 기간은 6.62년으로 나타났다. 특히, 본 연구에서는 ATES 시스템이 국내 최초로 적용됨에 따라 스크린 등의 부품을 다소 고가의 제품으로 시스템에 적용하였으므로 ATES 시스템의 신뢰성과 안정성이 확보되면 초기 투자비 감소가 가능할 것으로 예상되며, 기존 시스템 대비 투자회수 기간은 더욱 감소될 수 있을 것으로 예상된다.