• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권2호
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• pp.73-83
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• 2015

When it comes to these buildings for business use, cooling load during summertime was reported to have great importance which, as a result, impressively increased interest in Solar Heat Gain Coefficient (SHGC). Such SHGC is considered to be lowered with the help of colors and functions of glass itself, internal shading devices, insulation films and others but basically, these external shading devices for initial blocking that would not allow solar heat to come in from outside the buildings are determined to be most effective. Of many different external shading devices, this thesis conducted an analysis on Exterior Venetian Blind. As for vertical shading devices, previous researches already calculated SHGC conveniently using concepts of sky-opening ratios. However in terms of the Venetian Blind, such correlation is not possibly applied. In light of that, in order to extract a valid correlation, this study first introduced a concept called shape factor, which would use the breadth and a space of a shade, before carrying out the analysis. As a consequence, the concept helped this study to find a very similar correlation. Results of the analysis are summarized as follows. (1) Regarding SHGC depending on the surface reflectance of a shade, an average of 2% error is observed and yet, the figure can always be ignored when it comes to a simple calculation. (2) As for SHGC of each bearing, this study noticed deviations of 4% or less and in the end, it is confirmed that extraction can be achieved with no more than one correlation formula. (3) When only the shape factor and nothing else is used for finding a correlation formula, the formula with a deviation of approximately 5% or less is what one would expect. (4) Since the study observed slight differences in bearings depending on ranges of the shape factors, it needed to extract a weighted value of each bearing, and learned that the smaller the shape factor, the wider the range of a weighted value. The study now suggests that a follow-up research to extract a simple calculation formula by dealing with all these various inclined angles of shade, solar radiation conditions of each region (the ratio of diffuse radiation to direct radiation and others) as well as seasonal features should be carried out.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.189-189
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• 2011

최근 공동주택은 보편적인 도시주거 유형으로 자리매김 하고 있지만, 성장 위주의 경제 산업 정책에 따른 안전의식미약, 사회구조개편에 따른 급격한 증가, 생활환경 변화와 에너지 사용 증가 등 화재 유발인자의 다양화로 인해 인적 물적 피해가 증가하고 있는 실정이다. 특히 다른 건물들과는 달리 공동주택의 거주자가 유아, 노인, 신체장애자 등 다양한 인적 구성의 형태로 이루어져 있어서 화재 발생 건수에 비해 인명피해가 월등히 높은 편이다. 공동주택에서의 화재에 대한 위험성을 인식하고, 그에 대한 인적 물적 피해를 최소화하기 위한 대책 마련이 시급하다. 본 논문은 CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)를 사용하여 공동주택을 대상으로 실물 화재 실험을 실시하고 공간화재에서의 화재 성상을 파악하여 화재 시 개구부의 개폐 여부에 따라 발생되는 산소와 이산화탄소의 농도와 온도가 인체에 미치는 영향에 대해 알아본다. 개구부를 개방 했을 경우에 외부창문의 개폐 여부에 상관없이 모든 방의 온도 분포가 뚜렷하게 나타났지만 개구부를 폐쇄 할 경우에는 발화지점인 거실의 온도 분포만 나타났다. Flashover현상과 Back Draft현상은 개구부의 개폐여부에 상관없이 외부 창문을 폐쇄 했을 경우에 나타났지만 특히 모든 개구부와 외부창문을 폐쇄 했을 경우에 더욱 뚜렷하게 나타났다. 각 실은 점화 후 4분경에 최고 온도를 보였으며 다른 방에 비해 발화지점인 거실의 온도가 가장 높게 나타났다. 온도에 의해서는 두 가지 영향이 일어날 수 있는데, 하나는 비교적 장시간에 걸쳐 발생하는 열응력이고, 다른 하나는 짧은 시간에 발생할 수 있는 화상이다. 만약 피부온도가 $45^{\circ}C$에 이르면 인체는 고통을 느끼게 되며, 이보다 더 높은 온도에서는 깊은 피부조직까지 손상을 줄 수 있다. 움직이지 않는 사람에 대한 고통 유발 임계온도는 약 $200^{\circ}C$이며, 인체는 땀의 발산으로 온도에 대한 내성이 증가하지만 이체가 장시간 열을 받으면 사망에 이를 수 있다. 결론적으로 공동 주택을 대상으로 CFAST를 이용해 분석한 결과 플래쉬오버 현상으로 인해 화재가 성장하여 급격히 온도가 상승하다가, 산소 부족으로 인해 화재가 성장하지 않고 온도가 떨어지는 것을 알 수 있다. 화재 시 온도, 산소, 이산화탄소를 고려하였을 때 약 3분 이내에 대피해야 온도 및 가스로 인한 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.78-84
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• 1998

발전소나 화학플랜트의 급수 및 순환수 계통은 물론 건물의 공조설비 유체계통, 정수 또는 폐수설비에서의 원수유량 및 약품 주입제어 등과 같은 유체계통은 대부분 밸브와 동력 펌프를 이용해 유량 제어를 한다. 따라서 이들 유체계통의 제어방법 및 정밀도에 따라 그 시스템의 성능 및 에너지 절약에 많은 영향을 미치게 된다. 지금까지 이들 계통은 주로 PI제어기를 이용하였으나 이 제어 방법으로는 루프간의 간섭현상으로 정밀하게 유량부하를 제어 할수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 유체계통 동력부하 설비를 다변수로 구성하여 2-자유 PID제어를 적용하고 신경망을 이용해 튜우닝함으로서 효과적으로 정밀하게 제어 할수 있는 방법을 제시하고 시뮬레이션을 통해 그 방법의 우수성을 입증하였다. 시뮬레이션 결과 설정치를 잘 추종하고 외란에 대해서는 강인성을 갖는 것으로 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제28권3호
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• pp.110-114
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• 2016

Newly constructed multi-residential buildings with more than 500 households should be flushed out indoor contaminants using a mechanical ventilation system or large fans after the completion of construction and prior to occupancy by the Heath-friendly Housing Construction Standards since 2014. In addition, the standard recommends to maintain indoor temperature over $16^{\circ}C$ and relative humidity below 60% while performing the flush-out. However, it is difficult to maintain these recommended indoor conditions, especially during winter season because additional energy cost is needed for space heating. Therefore, in this study, additional energy cost including heating and ventilation energy cost in multi-residential household for flush-out during winter season was estimated using building energy simulation program called EnergyPlus. Additional energy cost according to various conditions for performing flush-out (such as performance period, ventilation rate, and heating set-point temperature) was analyzed. Based on the results of the energy simulation, the energy cost was estimated to be ranged from 14,625 to 29,452\/household in Incheon city and from 3,521 to 26,268\/household in Gwangju City. There was no significant change in energy cost according to the performing terms of flush-out between Incheon and Gwangju City.

• 한국조경학회지
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• 제41권1호
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• pp.21-33
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• 2013

이 연구는 대구광역시에 위치한 중심상업지역을 포함한 국채보상운동공원과 2.28공원지역을 대상지로 미기후 실측과 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 여름철 인간 열환경 지수를 분석하고, 그 지수를 토대로 인간 생기후지도를 제작하여 향후 도시 조경계획 및 디자인에 이용할 방안을 모색하는데 목적을 두었다. 인간 열환경 지수를 분석하기 위해 필요한 자료들로서 기후자료(기온, 습도, 풍속, 태양 및 지구 복사에너지)와 도시공간 구성자료(건물의 위치와 높이; 수목의 위치와 높이; 수목의 종류와 건물 벽, 지표면의 재질; 태양 복사에너지 반사율과 지구 복사에너지 방사율)를 지리정보시스템 자료와 실측을 통해 구축하였다. 그 결과, 풍속이 약할수록 도시중심상업지역이 공원보다 높은 기온을 나타냈으며, 습도는 반대의 현상을 보였다. 특히, 주풍 방향의 길들은 지역풍의 영향으로 주풍과 직각방향의 길들보다 더 낮은 기온을 나타냈다. 여름철 열환경 지수에서 가장 큰 영향을 미치는 기후요소는 태양직사광선으로 나타났으며, 도시공간에서 그늘 조성이 가장 효과적인 열환경 개선 방법이었다. 그 방법 중 파고라에 수목그늘을 이중적으로 조성하는 방법이 가장 효과적이었으며, 북향의 건물 벽 앞에 수목그늘을 조성하는 것이 그 다음으로 효과적이었다. 또한, 수종 선택뿐만 아니라 식재방식에도 중점을 두어야 하는 것으로 나타났다. 양지의 열환경 지수는 따뜻한 정도(warm)에서 매우 더운 정도(very hot)로 나와, 음지의 중간(neutral)에서 따뜻한 정도(warm)에 비해 불쾌한 열환경이 조성되었다. 특히, 양지는 넓은 광장형태의 지역들이 좁은 길보다 더 불쾌한 결과를 보였다. 재질의 반사율을 건물 벽 0.15, 지표면 0.1 낮췄을 때, 열환경 지수가 음지에서는 한 단계 중 1/6만큼, 양지에서는 1/3만큼 감소됨을 알 수 있었다. 이와 같은 미기후적 접근방식이 도시 열환경 개선방안을 찾는데 효과적일 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권2호
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• pp.123-132
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• 2016

The importance of energy saving technology for managing greenhouse was recently highlighted. For practical use of energy in greenhouse, it is necessary to simulate energy flow precisely and estimate heating/cooling loads of greenhouse. So the main purpose of this study was to develope and to validate greenhouse energy model and to estimate annual/maximum energy loads using Building Energy Simulation (BES). Field experiments were carried out in a multi-span plastic-film greenhouse in Jeju Island ($33.2^{\circ}N$, $126.3^{\circ}E$) for 2 months. To develop energy model of the greenhouse, a set of sensors was used to measure the greenhouse microclimate such as air temperature, humidity, leaf temperature, solar radiation, carbon dioxide concentration and so on. Moreover, characteristic length of plant leaf, leaf area index and diffuse non-interceptance were utilized to calculate sensible and latent heat exchange of plant. The internal temperature of greenhouse was compared to validate the greenhouse energy model. Developed model provided a good estimation for the internal temperature throughout the experiments period (coefficients of determination > 0.85, index of agreement > 0.92). After the model validation, we used last 10 years weather data to calculate energy loads of greenhouse according to growth stage of greenhouse crop. The tendency of heating/cooling loads change was depends on external weather condition and optimal temperature for growing crops at each stage. In addition, maximum heating/cooling loads of reference greenhouse were estimated to 644,014 and $756,456kJ{\cdot}hr^{-1}$, respectively.

• 한국조경학회지
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• 제50권2호
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• pp.1-22
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• 2022

컴퓨터 시뮬레이션 프로그램인 ENVI-met을 활용하여 여름철 도로 방향과 가로수 식재형태에 따른 도시공간의 열환경 개선 효과를 분석하였다. 수목 식재 시 낮 시간 동안의 기온과 풍속은 감소하고 상대습도는 증가하였다. 평균복사온도와 인간 열환경지수 PET(physiological equivalent temperature), UTCI(universal thermal climate index)는 수목 식재 시 감소하는 경향을 보였다. 수목 식재 시 가장 큰 변화를 보인 기상요소는 평균복사온도로, PET와 UTCI 변화량 또한 평균복사온도와 유사한 패턴을 보였다. 가장 큰 저감효과를 보인 수목식재방법은 수고가 낮고, 수관폭이 넓고, 엽면적지수가 높은 수목을 좁은 간격으로 식재하는 시나리오(LWDN)였다. 평균복사온도, PET, UTCI는 태양의 고도 및 방위와 건물의 위치에 따른 그림자 형성 조건에 따라 큰 차이를 보였으며, 건물에 의한 태양복사에너지 차단이 클수록 수목에 의한 영향이 줄어들었다. 특히, 동측과 서측 보도에서는 시간대별 저감량에서 큰 차이를 보였다. 가장 저감효과가 큰 수목식재 시나리오인 LWDN으로 식재하였을 때 서측 방면에 위치한 북서, 서, 남서측 보도는 오전 시간대인 10:00에 수목이 없는 경우에 비해 PET 8.6-12.3℃, UTCI 4.2-4.5℃, 동측 방면에 위치한 북동, 동, 남동측 보도는 오후 시간대인 16:00에 PET 8.1-11.8℃, UTCI 4.4-5.0℃로 큰 저감효과를 보였다. 반면, 가장 저감효과가 적었던 수고가 높고, 수관폭이 좁으며, 엽면적지수가 낮은 수목을 넓은 간격으로 식재하였을 때 최대 저감량은 동측 방면 보도에서 PET 1.8℃, UTCI 0.9℃ 이하, 서측 방면 보도에서 PET 3℃, UTCI 0.9℃ 이하로 적은 저감효과를 보였다. 또한, 건물에 의한 영향으로 인해 수목영향이 적은 시간대에는 수목식재 시나리오 간 평균복사온도, PET, UTCI 저감효과의 차이가 크지 않았다. 이 연구결과는 가로수 식재 시 여름철 도시 열환경 저감을 위한 모델 개발에 기초자료로서 활용가능할 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제27권2호
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• pp.1-18
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• 2024

본 연구는 서울시에서 도로 방향과 가로수 식재형태가 여름철 도시 열환경에 미치는 영향을 분석하여 최적의 식재방식을 찾는 것을 목표로 하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램 ENVI-met을 이용하여, 도로 4방향과 가로수 식재형태에 따라 68가지 시나리오를 수행하였다. 그 결과, 수목 식재 시 기온, 평균복사온도, 인간 열환경지수가 개선되는 것으로 나타났다. 평균복사온도의 감소는 도로와 접한 건물에 의한 태양 복사에너지 차단과 수목의 그늘효과에 기인하였으며, 도로방향은 풍속 감소에 영향을 주는 것으로 나타났다. 모든 시나리오에서 낮은 수고(6m), 넓은 수관폭(9m), 높은 엽면적 지수(3.0), 좁은 식재간격(8m)일 때 가장 큰 열환경 개선효과를 보였다. 도로 방향은 동-서 방향의 북측 보도에서 열환경이 가장 크게 개선되었다. 본 연구는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 현실도시공간과의 차이를 감안해야 하고, 현장 실측과 더 많은 변수 고려를 통한 추가연구가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.430-435
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• 2014

건물에 복수개의 엘리베이터가 설치되어질 때 각 엘리베이터의 불필요한 이동으로 인한 에너지 손실을 줄이고 승객의 요구에 따라 적절한 층에 카를 할당하는 제어를 엘리베이터 군관리제어라고 한다. 그러나 장애인용 엘리베이터는 3대 이상이 군관리제어가 될 경우 어느 호기가 호출될지를 예측할 수 없으므로 장애인들의 편의를 보장하기 위하여 국내의 관련 기준에 따라 군관리방식이 제한되며 적용될 수 없다. 본 논문에서는 개선방안으로서 일반 엘리베이터와 장애인용 엘리베이터를 통합한 군관리제어 방식을 제안하였으며 기존의 분리된 운영방식과 비교하여 호출 후 대기시간 16.9 % 감소의 효율성을 검증해 보았고, 장애인용 엘리베이터는 선택적으로 독립운행이 되도록 함으로써 승강기 검사기준과 보건복지부의 유권해석 모두에 위배되지 않고 효율을 극대화할 수 있는 개선된 통합 군관리제어 시스템임을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제21권6호
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• pp.62-67
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• 2017

In order to achieve high efficiency of energy use and environment-friendly architectural design, various loads such as cooling, heating and hot water required by the building sector must be accurately predicted. Many studies used dynamic simulation tool to evaluate and analyze building energy performance. However, there are few studies on the comparative analysis of load results by each simulation and the evaluation of simulation characteristics and functions. In this study, the cooling, heating loads and energy demand of the buildings were evaluated using three dynamic simulations for the building with the same input conditions, and the characteristics of each simulation were compared and analyzed through the results. As a result of simulation comparative analysis, cooling, heating load and energy demand was lowest in square type and north-south direction conditions.