• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.147-152
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• 2015

온실의 냉방부하 산정방법 개발을 위하여 열수지 방법에 기초한 냉방부하 산정식을 구성하고, 포그냉방 온실에서 냉방부하를 실측하여 검증하였다. 포그냉방 온실의 냉각열량은 포그분사에 의한 증발수량에 물의 증발잠열을 곱하여 구할 수 있다. 여기서, 증발수량은 포그 분사량에 증발효율을 곱하면 구할 수 있으며, 즉 분무수량을 계측하고 포그시스템의 증발효율을 알면 온실의 냉방부하를 실측할 수 있다. 따라서 온실의 냉방부하 실측을 위하여 실험온실에서 포그시스템의 증발효율을 실험하고, 실험온실의 열환경 계측과 더불어 포그 분사량을 계측하여 냉방부하 산정방법을 검토하였다. 먼저 냉방부하 산정식의 환기전열량을 검토하기 위하여 냉방을 실시하지 않은 상태에서 환기량 실측 실험을 통해 비교한 결과 열수지식을 이용한 환기전열량 예측은 비교적 양호한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 이류체 포그시스템의 증발효율은 0.3~0.94의 범위를 보였으며 평균 0.67로 나타났고, 환기율이 증가함에 따라 커지는 것으로 나타났다. 포그냉방을 실시하면서 온실의 환경을 계측하여 열수지식으로 냉방부하를 계산하고, 분무량 실측치로부터 증발 냉각열량을 구하여 비교한 결과 냉방부하 계산치와 실측치는 대체로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 냉방부하가 낮은 경우에는 실측치에 비하여 약간 크게 예측되었고, 냉방부하가 높은 경우에는 실측치보다 작게 예측되었다. 온실의 냉방시스템 설계 시에는 최대냉방부하를 이용하여 냉방설비의 용량을 결정하게 된다. 따라서 냉방부하가 큰 쪽에서 실측치보다 작게 예측되는 부분은 검토가 필요하지만 설비용량 산정시의 안전계수를 고려하면 본 연구에서 제시한 냉방부하 산정방법은 온실의 환경설계에 적용할 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권2호
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• pp.25-31
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• 2000

최근 경제성장과 생활수준의 향상으로 냉방기기의 설치가 보편화되면서 하절기 냉방부하 증가에 따른 전력 에너지 공급상의 위기를 맞고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한국전력공사에서는 심야 전력 공급 시간에 냉동기를 가동하여, 얼음의 형태로 냉열을 저장하였다가 주간 냉방에 활용하는 빙축열 냉방 시스템을 보급 하여 주간전력 사용을 우회시키는 방법으로 전력수급의 안정화에 기여하고 예비율을 높이려는 노력을 하고 있다. 이러한 빙축열 냉방 시스템을 좀더 효율적으로 사용하기 위해서는 빙축열 냉방 시스템에 대한 연구가 필요하며 특히 빙축열 부하예측 기술과 시스템 최적제어 기술의 개발은 최대순간 요구부하의 개선은 물론 시스템의 성능향상과 에너지 소비감소에도 효과적으로 쓰일 수 있다. 따라서 본고에서는 야간에 빙축조에 저장시킨 축열만으로 주간의 냉방부하를 감당하게 하는 전부하 축열 방식을 선택하여 시스템 각 구성요소의 동적현상을 고려한 효과적인 수학적 모텔을 제시하고 이를 사용하여 빙축열 냉방시스탱의 최적제어 알고리즘을 개발하고 시뮬레이션을 통해 그 효율성을 확인하는 것을 목적으로 한다.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.48-54
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• 2015

중앙집중식 냉방 시스템을 적용하고 있는 대형 빌딩이나 플랜트 설비들의 경우 부하 증설 및 피크부하에 대응하기 위한 여유율을 반영한 설비 설계 및 시공이 이루어지고 있다. 이는 부분부하가 걸리는 기간 동안에는 설비의 저부하 운전으로 인한 장비의 효율 저하와 에너지 과소비의 원인이 된다. 본 연구는 부분부하에 효율적으로 대응할 수 있도록 냉방플랜트 최적 유량제어를 통한 에너지 절감 방안에 대한 연구로서 냉방플랜트 에너지 성능 분석 프로그램을 이용하여 냉방 부하를 분석하고, 최적 유량제어 시스템을 제안하여 그 에너지 성능을 비교 평가하는 것을 목적으로 한다. 성능 분석 결과 냉방플랜트 최적 유량제어 시스템 적용 시 기존 에너지 사용량 대비 약 17%의 전기에너지 절감이 가능하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.235_236
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• 2009

본 논문은 전력회사와 수용가가 실시간으로 상호 협력하면 서 여름철 냉방부하를 효율적으로 관리하여 첨두부하를 저감하기 위한 기법에 대하여 기술한다. 전력회사가 필요 관리량을 수용가 측에 요청하면 부하관리 요청을 받은 수용가, 예를 들면 대규모 아파트 단지의 중앙 지능관리 서버가 자율적인 관리를 통하여 요구받은 관리전력 이내로 부하율을 조정하도록 한다. CIMS는 관리전력량에 따라 냉방기를 가동할 수 있는 권리에 해당하는 적정 수의 토큰(Token)을 발행하고 각 세대내의 냉방기를 제어할 수 있는 다수의 로컬 지능관리 서버들이 각 상황에 따라 냉방기를 가동하기 원할 경우에 전체 관리 서버에게 냉방기를 가동할 수 있는 권리에 해당하는 토큰을 요청하도록 한다. 제안하는 관리 기법을 기초로 서울의 한 아파트단지의 여름철 전력수요 데이터를 예로 하여 예상되는 대기 시간과 지원 받을 수 있는 전력요금 규모를 산정해 보았으며 비교적 적은 수용가의 불편으로 큰 부하관리 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권3호
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• pp.265-270
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• 2011

본 연구는 건물에너지 효율 향상을 위한 목적으로 기상데이터 변화에 따른 건물 냉 난방부하량을 예측하고 결과를 비교 분석한 것으로, 연구 성과는 다음과 같다. 1)기상청에서 입수데이터를 평가툴인 ESP-r에 활용할 수 있도록 항목별 기상데이터를 개발하였다. 표준기상 데이터의 외기온도, 습도, 풍속은 대부분의 경우 기상청데이터 보다 크거나 높았다. 수평면전일사량은 기상청데이터가 높았고, 직달일사량은 겨울철에는 표준기상데이터가, 여름철에는 기상청데이터가 많은 것으로 나타났다. 2)대학교 캠퍼스 내에 신축된 후생복지관을 대상으로 한 시뮬레이션 결과, 최대난방부하의 경우 표준년도, 2006년, 2009년이 비슷한 반면 2007년은 표준년도 대비 81%, 2008년은 96% 수준이었고, 연간난방부하는 2006년, 2008년의 순으로 난방수요가 많았다. 한편, 냉방부하의 경우에는, 상대적으로 최대냉방부하가 큰 2007년, 2009년의 연간 냉방부하보다 최대냉방부하가 가장 적은 2008년의 연간냉방부하가 더 큰 결과를 보였다. 3)냉 난방기기의 상당시간가동률을 평가한 결과, 표준년도의 최대부하대비 상당시간가동률은 2006~2009년이 표준년도에 비해 대부분 가동률이 낮았다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.134-141
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• 2008

본 논문은 전력회사와 수용가가 실시간으로 상호 협력하면서 효율적으로 여름철 냉방부하를 관리하여 첨두부하를 저감하기 위한 기법에 대하여 기술한다. 전력회사가 필요 관리량을 수용가 측에 요청하면 부하관리 요청을 받은 수용가, 예를 들면 대규모 아파트 단지의 중앙 지능관리 서버(Central Intelligent Management Server: CIMS)가 자율적인 관리를 통하여 요구받은 관리전력 이내로 부하율을 조정하도록 한다. 부하율을 관리하기 위한 수단으로CIMS는 필요 관리 부하전력에 따라 냉방기를 가동할 수 있는 권리에 해당하는 적정 수의 토큰(Token)을 발행하고 각 세대내의 냉방기를 제어할 수 있는 다수의 로컬 지능관리 서버(Local Intelligent Management Server: LIMS)들이 각 집안의 상황에 따라 냉방기를 가동하기 원할 경우에 전체 관리 서버에게 냉방기를 가동할 수 있는 권리에 해당하는 토큰을 요청하도록 한다. CIMS는 LIMS들의 토큰 요청을 관리하기 위한 큐(Queue)를 구성하여 관리하고 토큰을 요구한 각 LIMS들은 토큰을 할당받는 대로 자신이 담당하는 세대내의 냉방기를 가동하고 일정조건이 만족되면 자율 또는 타율로 토큰을 반납하여 큐에서 기다리는 다른 LIMS들에게도 토큰이 할당될 수 있도록 한다. 큐 운영 정책에 다양한 냉방기 운용 환경 정보를 반영하고 CIMS와 LIMS간에 원만한 상호 협력을 위하여 지능형 멀티 에이전트(Multi-Agent) 시스템으로 구성하고 이들을 계층구조의 네트워크로 연결하였다. 제안하는 기법을 서울의 한 아파트단지의 여름철 전력수요 데이터를 예로 하여 예상되는 대기 시간과 지원 받을 수 있는 전력요금 규모를 산정해 보았으며, 비교적 적은 수용가의 불편으로 큰 부하관리 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.786-788
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• 2005

전력 부하관리기기인 축냉시스템은 그동안 건물 냉방 공조용을 중심으로 보급되었다. 기저부하를 증진시키고 주간의 피크부하를 낮추어 주야간의 부하불균형을 해소하는 축냉시스템은 그동안 전력부하율 향상 및 부하평준화에 많이 기여해왔다. 산업용으로의 축냉기기보급의 타당성 및 부하평준화에 관한 연구시행 결과, 그 타당성과 보급확대의 필요성이 확인 되었다. 가스식 냉방기는 피크억제측면에서, 축냉식은 부하이전 측면에서 장점이 매우 크며, 전체 부하관리 측면에서 이들의 균형보급발전 노력이 필요하다. 산업용으로의 축냉기기 보급은 특히 주야간 부하불균형이 심한 하계의 부하평준화효과가 크며, 그 보급시장 및 전력절감 잠재량 규모를 감안할 때 국가적 편익과 추가 발전설비건설억제에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.357-359
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• 2008

부하관리는 여름 하계시 냉방부하의 집중으로 인해 나타나는 피크발전설비의 확대를 막고 부하의 평준화를 통해 부하율을 향상시켜 발전효율을 향상하고자 하는 것이다. 이러한 부하관리제도는 크게 두 부분으로 나누어서 요금제도와 부하관리기기 지원제도로 나누어진다. 이 중에서 요금제도는 자율절전 하계휴가보수 지원제도가 있다. 본 논문에서는 이러한 필요성에 따라 부하관리요금제도에서 지원금 산정 및 절감효과 산정의 기준이 되는 기준부하산정에 대한 표준화 방안 수립에 대한 결과만을 수록하고자 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.277-284
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• 2018

온실의 냉난방부하 산정을 위해 설계자가 선택해야할 주요 변수들에 대하여, 이들 설계 변수가 냉난방부하에 미치는 영향을 평가하기 위해서 각각의 설계 변수값을 변화시키면서 시뮬레이션을 실시하였으며, 이를 바탕으로 특별히 선택에 주의를 기울여야 할 설계 변수를 제안하였다. 난방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 피복재의 열관류율이고, 다음으로 설계외기온인 것으로 나타났다. 연동수에 따른 설계 변수의 영향은 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 단동 온실의 경우에는 지중전열 관련 설계 변수의 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되지만, 연동 온실의 경우에는 지중전열 관련 변수 및 틈새환기율의 영향이 미미한 것으로 판단되었다. 냉방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 온실내로 유입되는 일사량과 증발산계수이고, 다음으로 실내외 기온차, 환기율인 것으로 나타났다. 설계 변수의 영향은 단동 온실과 연동 온실에서 큰 차이를 보였으나, 연동수에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 피복재의 열관류율은 단동 온실이나 연동 온실 모두 영향이 미미한 것으로 나타났지만, 실내외 기온차 및 환기율의 경우에는 냉방부하에 미치는 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되며, 특히 연동 온실에서 그 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 냉방부하를 산정할 때 실내 목표온도를 낮게 설정할수록 설계 변수의 선택에 신중해야 한다. 특히, 실내 목표온도를 외기온 보다 낮게 설정하면 환기율 및 열관류율 값이 냉방부하를 증가시키는 방향으로 바뀌므로 더욱 주의해야 한다. 환기율이 낮을 때는 설계 변수 중 설계일사량과 증발산계수의 선택에 주의해야 하고, 환기율이 높을 때는 실내 설정온도와 설계외기온의 선택에 신중을 기해야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1419-1426
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• 2012

KNU 식물공장 모델의 냉난방 에너지 부하를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 실내설정온도, LED 보광주기, LED 보광량, 유리외피의 구조에 따른 에너지 소모량을 분석하였다. LED 보광이 없는 식물공장의 실내설정온도를 상추의 적정 생육온도인 $20^{\circ}C$를 중심으로 $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$로 변화시키면서 일정온도로 유지하는데 필요한 연간 냉난방부하를 분석하였다. $15^{\circ}C$일 때 냉방부하, $25^{\circ}C$일 때 난방부하가 가장 크게 나타났다. 상추 재배에 필요한 LED 보광 적용 시 난방부하는 감소하지만 냉방부하가 약 6배 증가한다. 또한 LED 보광 시 주간보다는 야간보광이 냉난방부하 감소에 유리한 결과를 주었다. 식물공장 외피가 냉난방부하에 미치는 영향을 비교하기 위하여 다섯 가지 종류의 외피를 적용하여 계산하였다. 이중창호의 열관류율이 작을수록 식물공장의 난방부하는 감소하고 냉방부하는 증가하였다. 재배할 작물의 적정생장온도 설정, LED 및 재배설비의 내부발열량에 따른 적절한 외피선택, 다양한 패시브 및 액티브 에너지 절감기술의 적용으로 냉방부하를 감소시키는 것이 식물공장 운영에 중요한 요소로 판단된다.