• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2008.06a
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• pp.577-582
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• 2008

The present study has been conducted to study the performance of Dedicated outdoor air handling unit. Dedicated outdoor air handling unit consists of pre-cooler, dehumidification and after cooler. By combining dedicated outdoor air-conditioning and heat pump, a new four-season dedicated outdoor air handling unit has been developed. Amount of energy saved and condition when this new system is superior to conventional vapor-compression cooling system has been presented.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.119-119
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• 2010

무한 지속 가능한 지열 에너지를 활용한 공조시스템인 지열원 냉난방 시스템은 기존의 공조 시스템보다 열원이 안정적이기 때문에 높은 효율과 우수한 성능을 가지므로, 기후변화협약 대응의 주요수단으로서 기술개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템에 대한 실증 연구를 통하여 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템의 하절기 냉방 성능을 분석하였다. 대수층 축열 냉난방 시스템은 주입정과 양수정의 2개의 우물공이 설치되어 있으며, 겨울 난방 운전 중에 한 개의 우물공으로부터 지하수를 열펌프로 유입한 후 낮은 온도의 지하수를 타 우물공에 축열하고, 하절기에 겨울에 저온으로 축열된 우물공으로부터 지하수를 열펌프로 유입하여 온도가 증가된 지하수를 타 우물공에 주입한다. 즉, 계절별로 열펌프에서 생성된 냉수와 온수의 대수층 축열을 위하여 계절별로 주입정과 양수정이 바뀌게 된다. 본 연구의 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템의 2009년 8월의 주요일자별 시스템 운전 중의 평균 냉방 열펌프 유닛 COP와 냉방 시스템 COP는 각각 4.7과 3.4이상의 우수한 성능을 나타냈다. 또한, 모든 일자에 대하여 외기온도가 $31.6^{\circ}C$서 $22^{\circ}C$까지 변화가 크게 나타났지만 열펌프 유닛 COP와 시스템 COP의 변화는 미소하였다. 이는 양수정으로부터의 지중 순환수가 운전기간 중에 $17.5^{\circ}C$로 일정하게 유지되었기 때문이다. 양수정과 주입정 사이에 5개의 관측공을 설치하였으며, 양수정 측에 인접한 관측공의 온도는 거의 변화가 없었으며, 단기간이지만 널리 사용되고 있는 수직밀폐형 시스템과 달리 지속적인 냉방운전 중의 양수 온도의 증가는 발생하지 않아 안정적인 성능을 나타냈다. 주입정에 인접한 모니터링 홀의 온도는 심도가 깊은 곳의 온도가 낮은 곳보다 높게 나타났다. 이는 냉방 운전 시 열펌프 유닛의 실외열교환기에서 지중 순환수가 냉매로부터 열을 취득하여 온도가 상승하면서 주입정측에 온열이 축열이 진행되었기 때문으로 분석되며, 하절기의 냉방 운전 시간이 증가할 경우 축열 효과는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 양수정과 주입정 중간의 모니터링 홀의 온도는 2009년 8월 가동 중에 온도변화는 없었는데, 이는 양수정과 주입정 사이의 열간섭이 발생하지 않았기 때문으로 분석된다. 일자별로 운전 중의 열펌프 유닛 COP는 차이가 없었지만, 운전 및 정지 시간을 모두 포함한 시스템 소비전력과 냉방용량을 모두 합산하여 산정한 일일 평균 냉방 열펌프 유닛 COP와 냉방 시스템 COP는 일자별로 다소 차이가 발생하였는데, 이는 각 일자별로 열펌프 유닛 가동율의 차이로 인하여 열펌프 유닛 가동 전에 먼저 작동되는 지중순환펌프의 운전 소비전력의 차이와 열펌프의 단속운전 시의 열손실과 추거 소비전력의 차이 때문이다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.25 no.2
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• pp.80-98
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• 2023

This study explores the effectiveness of various data preprocessing algorithms for improving subseasonal to seasonal (S2S) climate predictions from six climate forecast models and their Multi-Model Ensemble (MME) using a deep learning-based postprocessing model. A pipeline of data transformation algorithms was constructed to convert raw S2S prediction data into the training data processed with several statistical distribution. A dimensionality reduction algorithm for selecting features through rankings of correlation coefficients between the observed and the input data. The training model in the study was designed with TimeDistributed wrapper applied to all convolutional layers of U-Net: The TimeDistributed wrapper allows a U-Net convolutional layer to be directly applied to 5-dimensional time series data while maintaining the time axis of data, but every input should be at least 3D in U-Net. We found that Robust and Standard transformation algorithms are most suitable for improving S2S predictions. The dimensionality reduction based on feature selections did not significantly improve predictions of daily precipitation for six climate models and even worsened predictions of daily maximum and minimum temperatures. While deep learning-based postprocessing was also improved MME S2S precipitation predictions, it did not have a significant effect on temperature predictions, particularly for the lead time of weeks 1 and 2. Further research is needed to develop an optimal deep learning model for improving S2S temperature predictions by testing various models and parameters.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1698-1702
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• 2009

효과적인 저수지 수질관리를 위해서는 신뢰도 높은 수리 및 수질모델이 필요하며, 이러한 모델의 성능은 다양한 수문사상에 대하여 적용함으로써 검증할 수 있다. CE-QUAL-W2 모델(이후 W2)은 횡방향 평균 2차원 수리 수질 해석 모델로써 수체의 길이에 비해 폭이 상대적으로 좁고 수심이 깊은 우리나라 대부분의 저수지 지형에 적합한 모델이다. 본 연구의 목적은 기존 연구에서 가뭄년인 2001년과 평수년인 2004년 수문사상에 대하여 보정한 대청호 W2 부영양화모델을 최근 평수년인 2006년과 가뭄년인 2008년을 대상으로 검증하는데 있다. 모델의 검증은 물수지, 수온성층 구조 변화, 부영양화 해석에 중점을 두었으며, 실측자료와 모의결과의 적합성 비교 평가는 결정계수값$(R^2)$, AME(absolute mean error)와 RMSE(root mean square error)를 이용하였다. 저수지 물수지의 적합성을 검증하기 위하여 모의수위와 실측수위를 비교한 결과, $R^2$값이 2006년과 2008년에 각각 0.9945, 0.9972로 나타나 신뢰도가 높은 것으로 확인되었다. 계절별 성층구조 변화 모의 성능을 검증하기 위해 회남수역과 댐 앞 지점에서 수심별 수온의 모의값과 실측값을 비교하였다. 2006년의 경우 모델은 홍수기 동안 안정적으로 수온 성층현상을 모의하였으나, 댐 앞 지점에서 수온 약층이 형성된 구간에서 실측값과 다소 편차를 보였으며, 오차크기는 AME가 $0.561\sim2.088^{\circ}C$, RMSE는 $0.797\sim2.762^{\circ}C$범위였다. 반면, 가뭄년인 2008년에는 전 기간에 걸쳐 모두 안정적으로 저수지 수온 성층현상을 모의하였으며, 오차크기는 AME $0.413\sim1.162^{\circ}C$, RMSE $0.546\sim1.415^{\circ}C$ 범위였다. 조류의 생산성이 높은 표층에서 T-N, T-P 및 Chl-a 농도 모의결과를 장계교, 대정리, 회남대교, 댐 앞, 추동취수탑 및 문의취수탑에서 시계열로 실측값과 비교 검증한 결과, T-N과 T-P는 2006년과 2008년 모두 모든 비교 지점에서 모의값과 실측값의 시계열 변동이 매우 잘 일치하였으며, 홍수기 이외 기간에는 큰 변동 폭을 보이지 않았다. 그러나 기존 연구에서 확인된 바와 같이 7월 이후부터 T-P 모의값이 실측값을 과대 산정하는 경향을 보였는데, 그 원인은 산소 결핍상태에서 저니층에서 용출되는 철(Fe) 또는 망간(Mn)과 같은 이온 성분이 인과 흡착하여 침전되는 기작이 모의과정에 적절히 반영되지 않은 것이 원인으로 판단된다. 조류(Chl-a)농도의 경우, 2006년과 2008년에 모든 지점에서 모델은 조류의 발생과 시계열 변화를 적절히 모의하였으나, 2008년 1월부터 8월까지 댐 앞과 추동 및 문의취수탑에서는 모의값이 실측값을 과대 산정하는 경향을 보였다. 이는 해마다 그리고 계절별로 우점하는 조류 종이 상이한 반면, 모델에서는 이에 대한 매개변수를 적절히 고려하지 못한 것이 원인으로 판단된다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.28 no.5
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• pp.13-25
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• 2012

Ground anchor method is one of the most popular reinforcing technology for slope in Korea. For the health monitoring of slope which is reinforced by permanent anchor for a long period, monitoring of the tension force of ground anchor is very important. However, since electromechanical sensors such as strain gauge and V/W type load cell are also subject to long-term risk as well as suffering from noise during long distance transmission and immunity to electromagnetic interference (EMI), optical FBG sensors embedded tendon was developed to measure strain of 7-wire strand by embedding FBG sensor into the center king cable of 7-wire strand. This FBG sensors embedded tendon has been successfully applied to measuring the short-term anchor force. But to adopt this tendon to long-term monitoring, temperature compensation of the FBG sensors embedded tendon should be done. In this paper, we described how to compensate the effect in compliance with the change of underground temperature during long-term tension force monitoring of ground anchors by using optical fiber sensors (FBG: Fiber Bragg Grating). The model test was carried out to determine the temperature sensitivity coefficient (${\beta}^{\prime}$) of FBG sensors embedded tendon. The determined temperature sensitivity coefficient ${\beta}^{\prime}=2.0{\times}10^{-5}/^{\circ}C$ was verified by comparing the ground temperatures predicted from the proposed sensor using ${\beta}^{\prime}$ with ground temperatures measured from ground thermometer. Finally, temperature compensations were carried out based on ${\beta}^{\prime}$ value and ground temperature measurement from KMA for the tension force monitoring results of tension type and compression type anchors, which had been installed more than 1 year before at the test site. Temperature compensated tension forces are compared with those measured from conventional load cell during the same measuring time. Test results show that determined temperature sensitivity coefficient (${\beta}^{\prime}$) of FBG sensors embedded tendon is valid and proposed temperature compensation method is also appropriate from the fact that the temperature compensated tension forces are not dependent on the change of ground temperature and are consistent with the tension forces measured from the conventional load cell.

• Land and Housing Review
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• v.13 no.1
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• pp.131-140
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• 2022

A smart window is a new building material that can realize energy savings in a building. Smart windows can freely adjust Visible Light Transmittance (VLT) and solar gain coefficient (g-value) according to the situation. Smart windows include such technologies as Electrochromic (EC), Suspended Particle Device (SPD), and Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC). Recent research on building energy savings through the VLT and g-value control functions of smart windows is being actively conducted and meaningful results are being drawn. However, since most of the research is focused on energy savings, research on the indoor environment is somewhat lacking. A building is a space where people live and the comfort of life should be prioritized before energy savings. Therefore, in this study, analysis on the daylight performance of an office space was carried out. Through green building standards such as LEED, BREEAM, CASBEE, and G-SEED, the daylight performance was reviewed according to VLT value changes of the smart window. In addition, a study was conducted on the VLT range of the electrochromic façade that can maintain a comfortable indoor environment. The smart window used electrochromic control with a wide range of VLT. The study showed that the minimum VLT of a smart window that can satisfy G-SEED is 25% or more. In addition, it was found that the VLT change of the electrochromic smart window did not significantly affect the uniformity of the room. When the LEED standard was applied, the minimum VLT value of the electrochromic smart window that must be maintained according to each orientation of the building was derived.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.24 no.2
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• pp.78-82
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• 2022

Phenology determines the timing of crop development, and the timing of phenological events is strongly influenced by the temperature during the growing season. In process-based model, leaf area is simulated dynamically by coupling of morphology and phenology module. Therefore, the prediction of leaf appearance rate and final leaf number affects the performance of whole crop model. The dataset for the model equation was collected from SPA R chambers with five different temperature treatments. Beta distribution function (proposed by Yan and Hunt (1999)) was used for describing the leaf appearance rate as a function of temperature. The optimum temperature and the critical value were estimated to be 26.0℃ and 35.3℃, respectively. For evaluation of the model, the accumulated number of onion leaves observed in a temperature gradient chamber was compared with model estimates. The model estimate is the result of accumulating the daily increase in the number of onion leaves obtained by inputting the daily mean temperature during the growing season into the temperature model. In this study, the coefficient of determination (R²) and RMSE value of the model were 0.95 and 0.89, respectively.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.3 no.1
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• pp.1-13
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• 2015

In this study, a new dynamic VRF-type heat pump simulation model is proposed which incorporates frosting and defrosting models. Toward this end, a simple frosting model based on the perfect analogy, and lumped system based defrost model, are proposed. Then, frosting and defrosting models are incorporated into a dynamic heat pump model which adopts segment-by-segment local heat exchanger model and map-based variable speed compressor model. Thus, the model can naturally represent locally uneven frosting and defrosting on the heat exchanger surface. Developed simulation model is validated against available experimental data to show good agreement within 10% error for capacity and COP. Finally, developed dynamic heat pump model is applied to annual heating season simulation to show that seasonal COP of heat pump is degraded by 7% due to frosting and defrosting.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.19 no.3
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• pp.102-109
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• 2017

A temperature-based Beta function model was developed for corn hybrids (Zea mays L.). The beta function based on the hourly temperature was fitted to the phenology data (silking date) obtained for six years from 2008 through 2013 at four survey sites. Using the Beta function model, silking dates for two corn hybrids with the different ecotype ('Danok3', 'Ilmichal') were estimated over two years from 2014 through 2015 at four sites, and then the performance of the model was evaluated based on the data for the same period. The silking dates estimated by the model were predicted earlier than those observed at survey sites. Still, the correlation between estimates and observation was relatively high (r=0.859). The accuracy of the model differed by the survey site and the year, which was likely due to the considerably large standard deviation of the parameter calibrated in this study.