• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.32-38
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• 2020

본 연구는 제주도에 설치된 제주형 지중열교환기의 열적 특성을 분석하기 위해서 시험 방법 및 평가 방법을 정립하고, 열응답시험 (TRT)을 통하여 다양한 지역에 설치된 지중열교환기의 지중온도와 열적 특성을 분석하였다. 제주도는 화산암반층으로 이루어져 지하수의 유동이 잘 발달되어 있으며, 제주형 지중열교환기는 보어홀을 굴착 한 이후에 지하수 수위로 부터 30 m 까지 지중열교환기를 설치할 수 있다. 지중열교환기는 여러개의 파이프가 보어홀 내부에 삽입되는 구조로 되어있다. 제주형 지중열교환기의 특성을 살펴보기 위해 제주도 관내 4곳 (표선, 제주, 남원, 한림)에 설치된 지중열교환기에 대한 시험을 수행하였다. 분석결과 제주형 지중열교환기의 경우 열교환기에 열량을 투입 후 1 ~ 3시간 안에서 지중 순환수 온도가 안정화 되었으며, 열교환기가 설치된 지역에 따라서 투입열량에 따른 지중 순환수 온도 상승이 다르게 나타났다. 한림의 경우 지중열교환기 용량이 73.4 kW (냉방) / 82.8 kW (난방)로 가장 높게 나타났으며, 제주의 경우 34.1 kW (냉방) / 23.3 kW (난방)로 가장 작게 계산되었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.311-352
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• 1996

Peltier 효과를 이용한 열전소자는 열응담 감도가 좋고 선택적 냉각이 가능하며 무소음, 무진동 및 소형화의 장점으로 각종 전자부품의 국부냉각소자로 응용되고 있다. 또한 최근 냉매의 사용없이 냉각이 가능한 열전재료를 이용한 자동차나 가정용 에어컨 및 냉장고 등의 각종 냉방시스템의 개발도 크게 주목을 받고 있다. 기존의 Bi2Te3계 단결정 열전재료는 성능지수는 우수하나, 기계적 취약성에 기인하여 소자가공시 수율 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 단결정에 비해 기계적 강도가 우수한 다결정 열전재료의 제조공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 일환으로 기계적 합금화법을 이용한 열전재료의 제조공정이 연구되고 있다. 원료금속이 고 에너지 볼-밀 내에서의 연쇄적인 파괴와 압접에 의해 합금분말로 변화되는 기계적 합금화 공정은 상온공정으로 이를 사용하여 다결정 열전재료를 제조시 기존의 다결정 열전재료의 제조공정인 "용해 및 분쇄법'과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전자냉각소자용 열전재료로서 상온부근에서 성능지수가 가장 우수한 p형 (Bi,Sb)2Te3 및 n형 Bi2(Te,Se)3 합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 분말 특성을 분석하였으며, 가압소결 후 열전특성의 변화거동을 연구하였다. 순도 99.99% 이상인 Bi, Sb, Te, Se granule을 (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 조성에 맞게 칭량하여 불과 분말의 무게비 5:1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권1호
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• pp.34-38
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• 2015

본 실험은 광파장 선택형 차광제와 이류체 포그시스템을 이용하여 고온기 시설내 고온과 건조문제를 해소할 수 있는 적정 냉각법을 구명하기 위하여 수행되었다. 실험처리는 차광제와 이류체 포그시스템을 설치하지 않은 대조구(Non), 이류체 포그시스템만 설치하여 작동한 처리(Fog), 차광제만 도포한 처리(Coat), 외부에 차광제를 도포하고 내부에 이류체 포그시스템을 작동한 처리(F&C) 등이었다. 유입 일사량(열량)은 Non, Fog, Coat, F&C 순으로 많았다. 시설내 기온을 낮추는 방법으로는 이류체 포그시스템이 더 효과적이었다. 또한 이류체 포그시스템을 처리하면 상대습도도 적절히 조절할 수 있었다. 작물의 품온은 다른 처리구에 비해 대조구에서 약 $6^{\circ}C$ 이상 높았다. 연구결과, 고온기 시설내 광, 온도, 상대습도 환경조절에 가장 효과적인 방법은 이류체 포그시스템과 차광제 도포를 함께 하는 것이나, 효과 및 경제성을 함께 고려한다면 이류체 포그시스템을 활용하는 것이 가장 좋은 것으로 판단된다. 그러나 단동하우스의 경우에는 구조적 제약으로 이류체 포그시스템의 설치보다 광선 선택형 차광제를 도포하는 것이 더 좋은 방법으로 사료된다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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• pp.39-44
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• 1998

현재 국내에 보급되어 있는 현대화 온실 203개를 대상으로 냉난방과 관련된 설비현황을 조사하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. \circled1 온실의 건설방위는 남북동(58.1%)과 동서동(26.8%)이 대부분이었고, 철골온실은 Wide-span형이 81.8%, 플라스틱온실은 1-2W형 온실이 97.5%였다. 휴작하는 온실은 약 41%정도였고, 재배작물은 채소류가 약 80%, 화훼류가 약 20%정도였으며, 재배방식은 철골온실의 경우 양액재배가 57.2%, 플라스틱온실에서는 토양재배가 88.5%였다. \circled2 온실의 외부 피복재는 철골온실은 유리가 92.2%, 플라스틱온실에서는 PE가 43.3%, EVA가 51.9%로 대부분이었다. 철골온실은 1중피복이 98.7%로 거의 전부이었고, 플라스틱온실에서는 2중피복이 78.7%로 나타나, 철골온실에서 보온커튼을 통한 보온성 향상과 밀폐성이 더욱 중요함을 알 수 있다. \circled3 보온용 피복재는 부직포가 64.9%로 가장 많았고 대부분 2층커튼(85.9%)이었으며, 개폐방식은 대부분 예인식(92.7%)의 자동개폐방식(75.2%)이었다. 한편 바닥을 피복한 온실은 약 30% 정도로 나타나, 바닥피복으로 인한 축열이나 반사효과를 감안할 때 효율적인 바닥처리가 요망된다. \circled4 온실의 난방방식은 철골온실에서는 온수안방(47.3%)이 온풍난방(33.8%)보다 다소 많았으며, 플라스틱온실에서는 대부분 온풍난방(90.8%)이었다. 온실의 난방위치는 대부분 지상난방(89.8%)이었고 지중난방은 극소수로 나타나, 앞으로 지중난방을 통한 난방비 절감과 품질향상에 관한 실용화 연구가 요망된다. 난방용 연료는 대부분 경유(83.9%)로 나타나, 난방비를 절감할 수 있는 저가의 연료를 사용할 수 있는 난방시스템의 개발이 요청된다. \circled5 온실의 냉방방법은 차광(51.8%)과 지붕살수(33.9%)가 대부분이었으며 미스트와 포그시스템을 설치한 온실은 소수에 불과하였고, 극소수의 온실에서는 지붕위나 온실내에 지붕면과 평행하게 설치한 경우도 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권2호
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• pp.70-77
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• 2013

Recently the radiant panel heating and cooling system has been regarded as an alternative of low temperature heating and high temperature cooling by applying the renewable energy sources to the heating and cooling of buildings. Especially this system can be used as HVAC system alternatives in super high-rise buildings for energy saving and thermal comfort. Also it can be possible to reduce the plenum space because the minimum ventilation air will be supplied into the space. This study focused on the evaluation the basic characteristics of thermal output in prefabricated steel wall panel system for radiant heating and cooling. In order to evaluate the thermal output according to both various supply water temperatures and supply water flow rates, three-dimensional dynamic heat transfer analysis was performed. As results, for the heating mode, thermal output increased by 26% with the supply temperature increasing by $5^{\circ}C$. The surface temperature of panels range within $1{\sim}3^{\circ}C$. For the cooling mode, thermal output decreased by 18.2% with the supply temperature increasing by $2^{\circ}C$. The surface temperature of panels range within $0.5{\sim}1^{\circ}C$ and it was shown the even temperature distribution.

• 설비공학논문집
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• 제17권8호
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• pp.736-745
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• 2005

This study is undertaken to evaluate the relationship between the indoor $CO_2$ concentration and the local mean air-age in the lecture room with the occupants. We conducted the experiments to examine the indoor $CO_2$ concentration and the local mean air-age with respect to the supply airflow of the ventilation system and the discharge angle and air-flow of the system air conditioner. Through the experiments, we found out that indoor $CO_2$ concentrations calculated by the prediction equation of Seidel are about 350 ppm lower than those measured by the experiments. The indoor $CO_2$ concentration is not related with the air-flow and the discharge angle of the system air-conditioner, but with the ventilation airflow. From the numerical calculation, the indoor $CO_2$ concentration is not related with the ventilation effectiveness, but strongly with the local mean air-age. In case of our model, the indoor $CO_2$ concentration is likely to fall within the acceptable air quality when the local mean air-age is averagely predicted under 400 seconds.

• 설비공학논문집
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• 제26권6호
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• pp.247-256
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• 2014

The regulations to reduce energy consumption and carbon dioxide emission in building sectors are being developed and promoted all over the world. However, in Korea, as balcony extension of the apartments has been legally allowed, it became prevalent and resulted in excessive energy consumption. This study derived the possibility of PCM application to the thermal storage wall system through theoretical consideration and investigated the problems occurring when the balcony space has been extended to the diverted space. In addition, this study aims at the possibility of verifying the installation and confirming the cooling energy reduction effect, by conducting measuring tests with the actual installation of PCM applied thermal storage wall system. As a result of theoretical consideration, it is determined that the disadvantages with the existing thermal storage wall system can be complemented by applying PCM, and this study suggests the PCM applied Thermal Storage Wall System. The study was conducted on 1/6 of a miniature inner room of a domestic apartment with 84 $m^2$ of exclusive area. From the results of actual measurements, it is confirmed that the balcony extension structure can gain 11.3% of more calories than the existing balcony structure, resulting in the increase in cooling energy usage. It is determined that the installation of the PCM applied Thermal Storage Wall System may gain 25.2% of less calories to reduce cooling energy usage.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4260-4266
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• 2015

본 연구는 외기의 변화에 대해 쾌적성을 유지함과 동시에 열원 및 공조설비의 총 전력소비량을 최소화할 수 있는 최적 제어방법에 대한 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 최적제어방법은 외기 건구 및 습구온도 등의 환경변수가 변할 경우 냉각수온도, 급기온도, 냉수온도 등의 제어변수 최적 설정값들이 결정되도록 함으로써 환경 변화에 따라 최대 및 부분부하운전을 적절히 수행하도록 한 것이다. TRNSYS 프로그램을 이용하여 시스템을 모델링하였으며, 본 연구에서 제시한 최적제어방법과 고정 설정값으로 운전한 기존의 방식의 제어성능을 비교 분석하였다. 연구결과로는 본 연구에서 제시한 최적제어방법이 기존 운전방식에 비해 에너지 절감 성능이 양호함을 알 수 있었다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.14-22
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• 2023

Steel-pipe civil structures, including steel-pipe energy piles and cast-in-place piles (CIPs), utilize steel pipes as their primary reinforcements. These steel pipes facilitate the circulation of a working fluid through their annular crosssection, enabling heat exchange with the surrounding ground formation. In this study, the cooling performance of a ground source heat pump (GSHP) system that incorporated steel-pipe civil structures was investigated to assess their applicability. First of all, the thermal performance test was conducted with steel-pipe CIPs to evaluate the average heat exchange amount. Subsequently, a GSHP system was designed and implemented within an office container, considering the various types of steel-pipe civil structures. During the performance evaluation tests, parameters such as the coefficient of performance (COP) and entering water temperature (EWT) were closely monitored. The outcomes indicated an average COP of 3.74 for the GSHP system and the EWT remained relatively stable throughout the tests. Consequently, the GSPH system demonstrated its capability to consistently provide a sufficient heat source, even during periods of high cooling thermal demand, by utilzing the steel-pipe civil structures.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권6호
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• pp.653-662
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• 2014

본 연구에서는 목포해양대학교의 실습선 새누리호를 대상으로 선박의 중앙집중 공조시스템에 공랭식 에어컨을 직접 설치하여 성능을 개선시킨 공기조화시스템으로 운전하였을 경우의 냉방 성능을 비교하고, 선실의 온열환경에 대한 실측조사를 통해서 향후 선박용 공기조화 설계 및 계획에 경험적 기초참고자료로 활용하고자 하는 것이다. 연구결과 동일한 외기조건에서 기존의 중앙집중방식 공조시스템과 개선된 공조시스템으로 운전하였을 경우, 모든 선실의 온도는 $24{\sim}28^{\circ}C$, 습도는 55~75 %로 쾌적한 조건임을 알 수 있었고, 발전기 부하를 측정결과 공기조화시스템의 성능개선에 따라 평균 부하 48 KW, 전부하시 부하율 약 8 %정도 감소하여 1일 연료소모량 FOC는 하루 평균 222[L/day]의 기름이 절약됨을 알 수 있었다. 또한 학생 선실(Cadet No. 21)은 기관실의 전열로 인해서 온도가 높게 나타났는데, 이것은 공기조화 설계 시 취출구 개수 및 전열부하를 고려하지 못한 결과로 판단된다.