• 설비공학논문집
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• 제21권6호
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• pp.355-366
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• 2009

In the present study, fuel cell driven ground source heat pump system is applied to a large community building and performance of the heat pump system is computationally analyzed. Conduction heat transfer between brine pipe and ground is analyzed by TEACH code to predict the performance of heat pump system. Predicted COP of the heat pump system and the energy cost were compared with variation of the location of the objective building the water saturation rate of soil and the driven powers of heat pump system. Significant reduction of energy cost can be accomplished by employing the fuel cell driven heat pump system in comparison with the late-night electricity driven system. It is due to the low electricity production cost of fuel cell system and the application of recovered waste heat generated during electricity production process to the heating of large community building.

• 설비공학논문집
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• 제29권1호
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• pp.29-37
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• 2017

Hospitals contribute to energy consumption and have a negative environmental impact. This study aims to find how meaningful energy performance, reflecting good energy management and design, can be planned for hospital buildings, a category encompassing complex buildings with different setups and large differences between them. Energy-consumption characteristics were surveyed throughout Korea to establish statistical energy models. Findings confirm that different hospital departments have hugely different energy-demand profiles. Energy efficiency and energy-saving potentials on HVAC systems are presented. The energy performance analysis can be applied to a wide range of problems in energy-system design and planning, including simulations and optimizations of community energy systems.

• 설비공학논문집
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• 제28권10호
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• pp.387-393
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• 2016

A ground source heat pump system maintains a constant efficiency due to its stable heat source and radiant heat temperature which provide a more effective thermal performance than that of the air source heat pump system. As an eco-friendly renewable energy source, it can reduce electric power and carbon dioxide. In this study, we analyzed one year of data from a web based remote monitoring system to estimate the thermal performance of GSHP with the capacity of 3RT, which is installed in a low energy house located in Daejeon, Korea. This GSHP system is a hybrid system connected to a solar hot water system. Cold and hot water stored in a buffer tank is supplied to six ceiling cassette type fan coil units and a floor panel heating system installed in each room. The results are as follows. First, the GSHP system was operated for ten minutes intermittently in summer in order to decrease the heat load caused by super-insulation. Second, the energy consumption in winter where the system was operated throughout the entire day was 7.5 times higher than that in summer. Moreover, the annual COP of the heating and cooling system was 4.1 in summer and 4.2 in winter, showing little difference. Third, the outlet temperature of the ground heat exchanger in winter decreased from $13^{\circ}C$ in November to $9^{\circ}C$ in February, while that in summer increased from $14^{\circ}C$ to $17^{\circ}C$ showing that the temperature change in winter is greater than that in summer.

• 한국가정과교육학회지
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• 제16권4호
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• pp.127-140
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• 2004

이 연구는 중학교 가정 교과 특별실인 가정실의 실내 환경. 교구와 설비, 활용 실태의 문제점을 파악하는데 목적이 있다 연구 자료는 경기도와 인천광역시에 소재한 중학교의 가술 $\cdot$ 가정을 담당하고 있는 150명의 교사를 대상으로 우편을 통한 설문지로 수집되었다. 조사 결과 대부분의 중학교는 가정실을 갖추고 있었다. 가정실은 가정 수업 외 다른 용도로 사용되어 때때로 가정실에서의 수업에 어려움을 주고 있었다. 가정실의 활용 실태는 저조하며 대부분 조리와 재봉수업으로 제한되었는데 그 이유는 실내 환경에서 냉$\cdot$난방과 환기의 부적합. 작업대와 의자 같은 설비뿐만 아니라 교구 등의 부족으로 나타났다. 교사들은 가정실에서 모든 단원의 가정수업이 다양한 형태로 이루어지기를 바라고 있었다. 가정실의 실내 환경과 교구의 개선은 가정실에서의 다양한 수업을 수월하게 할 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.25-33
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• 2012

본 연구는 교정시설에 대한 시설관리자 측면의 요구사항 도출 및 중요도 분석을 목적으로 수행되었다. 이를 위해 2000년 이후 준공된 교정시설 11곳을 사례대상으로 선정한 후, 선정된 교정시설의 시설관리자에 대한 설문조사를 통해 요구사항을 도출하였다. 이렇게 도출된 요구사항을 기초로 시설관리자 설문조사를 통해 중요도 지수조사한 후 AHP기법을 활용하여 요구사항의 중요도를 분석하였다. 상기와 같은 목적과 방법에 따라 진행된 본 연구의 결론을 요약하면 다음과 같다. 1) 교정시설에 대한 시설관리자 측면의 요구사항은 배치 및 동선, 건축마감, 기계설비, 전기설비의 총 4가지 분야로 도출되었다. 2) 각 분야별 요구사항의 중요도 분석 결과를 정리하면 다음과 같다. 배치 및 동선분야는 건물배치계획(10.9%)이 주요 요구사항으로 선정되었다. 건축마감분야는 차음성개선(14.1%)이 주요 요구사항으로 선정되었다. 기계설비분야는 개별 냉 난방시스템 구축(11.9%)이 주요 요구사항으로 선정되었다. 전기설비분야는 제어장치 개선(12.2%)이 주요 요구사항으로 선정되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.363-372
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• 2005

최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.34-40
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• 2006

본 논문은 지역집단 냉방에너지 공급시스템과 환경보호정책에 관한 융합기술을 에너지절약과 미이용 에너지인 냉열자원의 활용성을 함께 다루고 있다. 지역집단 냉 난방 시스템은 에너지를 절약하고, 비용을 절감하며, 안전성을 확보할 수 있는 효과적인 기술이다. 에너지가 생활수준의 향상에 긍정적인 영향을 주기 위해서는 에너지 절약과 환경보호정책을 균형감 있게 고려해야 한다. 냉열에너지는 LNG를 기화하는 과정에서 생산할 수 있지만, 바다의 심층수와 빙축열에서도 얻을 수 있다. 지역집단 냉방에너지는 아파트, 사무실, 공장설비 등에 냉열공급 파이프라인을 통하여 공급하게 된다. LNG 냉열에너지는 전기에너지와 냉매를 사용하여 작동하는 기존의 에어컨 시스템을 대체할 수 있는 경쟁력 높은 에너지이다. 청정에너지이고 운전비용을 줄이는 것으로 알려진 LNG 냉열은 $CO_2$와 같은 대기오염원과 자연환경에 유해한 냉매방출을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 LNG 냉열에너지의 사용과 에너지 절약, 그리고 환경보존에 중요한 영향을 미치는 융합기술에 대한 유익한 정보를 제공한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.467-472
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• 2013

정수장 내 축열조 설치 원수열원 히트펌프시스템의 동적 특성을 TRNSYS 프로그램을 이용하여 모델링 하였다. 원수열원 히트펌프의 실증평가를 위해 성남정수장 내 축열조가 설치된 히트펌프 실험결과를 이용하여 검증하였고, 본 설비는 2010년 11월부터 운전되고 있다. 모델링 결과 원수열원 히트펌프의 평균 COP는 냉 난방 시 각각 4.97과 3.17을 나타냈다. 축열조 용량은 $5m^3$에서 $20m^3$로 변화시킬 때, 축열조 용량 $10m^3$ 에서 가장 높은 COP와 소비전력이 나타났다. 설치지역으로 서울, 인천, 강릉, 그리고 광주를 고려하였고, 지역에 따른 COP와 소비전력은 큰 변화가 없었으나 소비전력량에 있어서 난방 시에 위도가 높은 서울의 소비전력량이 가장 높으며, 냉방 시에 가장 낮게 나타났다. 본 시스템을 동일한 용량의 물-공기방식의 히트펌프와 비교할 때 평균 25%정도 낮은 소비전력량을 나타냈다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.154-154
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• 2011

화석연료의 가격 및 공급의 불안정과 온실가스감축 국제 규제 강화 등에 대한 대안으로 여기는 신 재생에너지는 높은 초기 투자 부담으로 인하여 관련기술의 연구개발과 보급정책 등 전과정에 걸친 정책 지원체계가 필요하다. 본 연구에서는 지열에너지를 이용하는 지열냉난방기술에 중점을 두고 이에 대한 중장기 정책 포트폴리오 작성을 위한 기술 및 정책적 접근방안을 제시하고자한다. 지열에너지의 가장 큰 특징은 기후 등에 영향을 크게 부하가 변하는 태양광, 풍력 등과 달리 일정한 부하를 유지함으로써 안정적인 에너지공급이 가능하다는 것이다. 또, 품질 측면에서도 화석연료를 이용한 기존의 연료보다 쾌적한 환경을 조성하여 고급에너지로 평가받고 있다. 반면, 설비를 갖추기 위한 천공, 히트펌프 설치 등에 큰 비용이 든다는 단점을 가지고 있다. 현재 히트펌프 제작기술은 국산화를 완료한 상태로 사실상 기술개발에 의한 큰 폭의 원가절감은 기대하기 힘든 상황이다. 하지만, 유사분야인 시스템 에어컨이 표준화 및 대량생산을 통한 시장 보급 확대로 보급단가가 하락한 것을 고려해 볼 때 이를 통한 가격하락은 어느 정도 기대해 볼 수 있을 것으로 생각된다. 에너지 외적인 측면에서 볼 때도 지열에너지의 공급은 상당한 의미를 갖는다. 건물 냉 난방용 이외에 다양한 용도의 개발을 통해 비닐하우스나 온실 등에 지열에너지를 이용할 경우 정부차원에서 농어촌에 대한 지원이 가능하다. 또, 기존의 에너지원을 조달하는데 어려움이 있는 산간, 도서지방에서는 도시지역보다 투자대비 큰 효과를 볼 수 있어 지역간 에너지 불균형 해도에도 도움이 될 수 있다. 이와같은 지열에너지의 특성에 따라 향후 발전방향을 정리해 보았다. 핵심기술인 지열 히트펌프의 산업구조와 시장 보급 확대를 통한 가격하락을 기대한다. 지역개발 및 고립지역에서 타 신 재생에너지와 함께 독립적인 전력, 냉난방 등의 완전 에너지 공급시스템을 갖출 수 있다. 또한 특수 작물 등의 고급 농수산물 생산등의 용도개발을 통해 지열에너지 공급역량을 성장시킬 수 있을 것이다. 이와 함께 중장기 비젼을 제시하기 위해 추진되어야 할 연구과제로는 시장 보급 확대에 따른 가격경쟁력 도달 가능성에 대한 연구를 통해 산업육성 방안 마련, 타 신 재생에너지기술과 복합 설치에 의한 시너지 효과 및 이에따른 초기 투자비 증가에 대한 대책, 보급 잠재량 조사, 지열시스템의 자금 조달 및 관련 정책 검토 등이 있을 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.603-613
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• 2021

한국은 건물부문 온실가스 감축 목표 달성을 위한 핵심정책으로 2020년부터 공공부문 신축 건축물을 대상으로 제로에너지건축물 인증 의무화를 시행하였다. 이 논문은 제로에너지건축물을 활성화 시키고자 하는 정책 환경에서 건축 관계자들이 제로에너지건축 구현에 의사결정을 위해 참조할 수 있는 에너지절감 기술과 경제성 요인을 제시하는 것이 목적이다. 본 연구를 위해 최근 3년간 건축물 에너지효율등급 인증 자료와 공공기관을 대상으로 공사비 세부 내역서 자료를 수집하여 건축물 에너지 항목에 대한 공사비를 분석하였다. 또한, 건축물 에너지효율등급 인증 자료를 바탕으로 베이스라인 건축물의 각 에너지항목별 에너지성능을 도출하였으며, 베이스라인 건축물의 에너지항목에 대해 단계적으로 에너지성능 값을 상승을 시키는 반복적 시뮬레이션을 통해 제로에너지건축물의 에너지항목별 에너지성능 값을 도출하였다. 최종적으로 도출된 베이스라인 건축물과 제로에너지건축물의 에너지성능 값에 조사된 에너지항목별 공사비를 적용하여, 베이스라인 건축물과 제로에너지건축물의 에너지항목별 공사비를 도출하였다. 그 결과 제로에너지건축물을 구현하는 데 조명설비가 10.5%로 에너지절감에 가장 큰 기여를 하며, 냉·난방 시스템의 공사비 증가분이 9.1%로 가장 작은 것으로 분석되었다.