• 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.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.25 no.4
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• pp.599-612
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• 2015

The development of renewable energy technologies that can replace fossil fuels is environmentally important; however, such technologies must be economically feasible. Economic analyses are important for assessing new projects such as geothermal heating-cooling systems, given their large initial costs. This study analyzed the economics and carbon dioxide emissions of: a SCW (standing column well), a vertical closed loop boiler, a gas boiler, and an oil boiler. Life cycle cost analysis showed that the SCW geothermal heating-cooling system had the highest economic feasibility, as it had the highest cost saving and also the lowest carbon dioxide emissions. Overall, it appears that geothermal systems can save money when applied to large-scale controlled agriculture complexes and reclaimed land.

• 월간 기계설비
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• s.242
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• pp.14-15
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• 2010

우리나라는 건물 냉난방에 연간 250조원에 이르는 에너지를 수입하고 있다. 비용도 엄청나지만 에너지 자원의 확보도 갈수록 어려워지고 있다. 미국과 유럽에서는 2030년까지의 지열 보급계획을 수립, 국가별로 건물 냉난방에너지의 20~60%까지를 지열로 대체한다는 계획을 추진하고 있다. 우리나라도 에너지절약 의무화제도, 그린홈 100만호제도, 시설원예사업 등 다양한 정부정책을 추진하고 있다. 그러나 민간부문의 참여가 없으면 에너지절감 효과는 극히 제한적일 수 밖에 없다. 제2 롯데월드에서 지열시스템 도입한 것은 우리나라 지열시장의 수준을 한 단계 레벨업 시킬 것으로 예상된다. 본지는 코텍엔지니어링(주)가 수주한 제2 롯데월드 지열냉난방시스템 공사에 대해 알아보고, 앞으로 시공과정을 자세히 보도할 예정이다.

• 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.

• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.47
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• pp.18-20
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• 2007

서울시가 앞으로 추진하는 건물개조사업은 조명, 냉난방, 공조시스템 뿐만 아니라, 단열, 지붕, 창문 개선 및 태양광 시설 등 신.재생 에너지 설치 등이 포함된 사업이며, 서울시의 계획은 건물 에너지 절약과 온실가스 배출 감축 등 환경적 효용 외에도 건물 운영비 절감을 통한 임대비용 절감, 관련 산업 육성 등 경제 유발과도 상당할 것으로 기대하고 있다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.8 no.3
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• pp.11-18
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• 2007

This paper studied the economical efficiency of ground source heat pump system under various conditions in apartments which have important effects on the housing market. And this study analysed the initial cost increase, saved managing cost and recovery time of initial cost. Analysis result showed as time of heating-cooling and water heating increases, the amount of saved managing cost increased much than the initial construction cost, so recovery time shortened. And as the net area of apartment increases, the recovery time increased. The study of the relation between the installation type and recovery time of initial construction cost showed when heat-cooling system adapted ground source heat and water heating system adapted waste heat, the initial construction cost was recovered most quickly. When Ground Source Heating system was used for the heating-cooling and water heating system, ground source heating system was used for the heating-cooling and waste heat used for water heating, and ground source heating system was used for the heating-cooling and LNG used for water heating, the construction cost increased 72,000, 66,900 and 62,300 won each per $m^2$ compared to the current system (package air-conditioner, heating and water heating using LNG).

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.107-109
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• 2008

활성탄 카트리지의 적용 및 재생을 위해 공동관리 시스템이 필요하며, 무엇보다 기존 연소시스템이 갖추어져 있는 소각로나 지역냉난방 설비에 재생시스템을 적용해야 가장 경제적이다. 활성탄 처리기술 중 농축산화 기술이 가장 경제적이며, 시화 및 반월공단과 같은 간헐적이고 소규모 형태에서는 개별적인 산화시스템 설치는 고비용이 요구된다. 기존 활성탄 흡착설비와 활성탄 카트리지 흡착설비에 의한 공동재생 시스템을 도입하게 되면 기존에 많은 부담이 되는 활성탄 교체비용을 절약할 수 있으며 공동관리에 의한 업체의 환경적인 부담을 줄일 수 있다. 활성탄 카트리지를 이용한 공동처리시스템을 지역냉난방 설비난 소각로에 도입시 재생업제 및 활성탄 카트리지 적용업체에 많은 비용절감 효과가 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.13 no.4
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• pp.296-300
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• 2004

Performance evaluation and economic estimation were conducted on the water to water GSHP (Ground Source Heat Pump) installed in existing building. Ground heat exchanger was a closed vertical loop type and sized to be 5 boreholes and 100m depth per borehole. Operation efficiency of the system shows that, COP increased from 3.0 to 4.2 with entering water temperature in heating operation, however, COP decreased from 5.0 to 3.7 in cooling operation. Economic estimation was analyzed by LCC (Life Cycle Cost) method and it showed that GSHP could save 68% of cost compare to the conventional oil source. Thus, despite of the large amount of initial cost, GSHP has a economic advantage to the other energy sources.

• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.25
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• pp.18-21
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• 2003

중부권의 대표적인 대학중 하나인 충남대학교에 대규모로 GHP가 도입됐다. ESCO사업으로 진행된 이번 사업은 실외기 84대, 실내기 848대가 설치되었으며 약 60억원에 달하는 대규모 자금이 소요됐다. 에너지절약전문기업인 ㈜에너지솔루션즈에 의해 시공된 충남대 ESCO사업은 연간 7억6천만원의 에너지비용과 941toe의 에너지를 절감할 것으로 보여 6.9년 안에 투자비를 회수할 수 있을 것으로 보인다. 이에 따라 노후냉난방시설을 보유하고 있는 전국의 대학에서 GHP의 특장점이 부각돼 보급이 확대되는 전기가 마련될 것으로 전망되고 있다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.10 no.2
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• pp.97-104
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• 2010

This study evaluated the energy efficiency of a windows system using built-in blinds, with regard to their insulation performance and their blocking of solar radiation. The study took advantage of the "Physibel Voltra" program as a physical simulation of heat transfer. To simulate the "Physibel Voltra" program, I practiced a mock-up test to determine heating quality and translation condition. I analyzed the propensity to annual energy consumption, the annual quantity of heat transfer, and the annual cooling and heating cost through a computer simulation for one general household in an apartment building. In the test, it was found that compared to a general windows system, a windows system with built-in blinds reduced the annual heat transfer by 10% in cooling states and by 11% in heating states when the blind was up. When the blind was down, the windows system with built-in blinds reduced the annual heat transfer by 25% in cooling states and 30% in heating states. When a windows system with built-in blinds is compared with a general windows system, the quantity of cooling and heating loads is reduced by 283.3kw in cooling states and 76.3kw in heating states. This leads to a reduction in the required cooling and heating energy of 359.6kw per house. It is thus judged that the use of a windows system with built-in blinds is advantageous in terms of reducing greenhouse gas emissions, because the annual TOE (tons of oil equivalent) per house is reduced by 0.078TOE, while $tCO_2$ is reduced by $0.16tCO_2$. In addition, compared with a general windows system, the cost of cooling and heating loads in the system reduces the annual cooling cost by 100,000won, and the annual heating cost by 50,000won. Ultimately, this means that cooling and heating loads are cut by 150,000won per year.