• 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.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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• pp.115-118
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• 2006

빙축열 시스템과 같은 열교환 시스템을 이용하여 심야의 전력 경부하 시 주간에 이용할 냉방부하를 축열하였다가 주간에 공급함으로써 전력의 평준화와 전력 설비의 효율적 운용을 기할 수 있어 전력의 안정적인 수급과 에너지의 효율을 극대화할 수 있다. 하지만 빙축열 시스템의 제어 운전을 전적으로 운전자의 경험에 의존하는 경우에 충분한 냉방 부하를 공급하기 위한 잉여축열에너지가 비경제적으로 많아져서 빙축열 시스템의 경제성이 저하되고 사용 효과가 낮아지는 문제점이 많이 발생되고 있다. 경제적인 활용 효과를 고려하여 빙축열 시스템을 효율적으로 운용하기 위해서는 냉방부하량이 기후 특성에 의해 결정되므로 기후를 정확하게 예측하고 이를 토대로 다음날의 시간별 냉방부하를 예측하여 적정한 축열량을 결정하여야 하는 어려움이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 신경망을 이용하여 기상 데이터를 토대로 다음날의 온도와 습도를 예측하고 예측된 온도와 습도 및 냉방부하 실적 자료를 기반으로 신경망을 이용하여 시간별 냉방부하를 예측하는 알고리즘을 제시하였다. 제안된 냉방 부하예측 알고리즘에 의해 구축된 한국전력공사 속초생활연수원의 부하예측모델을 이용하여 온도, 습도, 냉방부하를 예측한 결과 기존 방법에 의한 것보다 우수한 예측 성능을 보였다.

• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.138-145
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• 2013

최근 국내에 많이 보급되고 있는 이류체 포그 냉방시스템의 효율적인 제어알고리즘을 개발하기 위하여 다양한 조건의 분무사이클을 설정하여 토마토재배 온실에서 냉방실험을 실시하였다. 냉방효과는 평균 $1.2{\sim}4.0^{\circ}C$를 보였고, 냉방효율은 평균 8.2~32.9%로 나타났다. 분무간격에 따른 실험에서 90초 분무사이클의 냉방효율이 가장 높았고, 대체로 분무시간이 길수록, 정지시간이 짧을수록 냉방효율이 높게 나타났다. 이류체 포그시스템의 분무량이 증가할수록 냉방효율이 높아지는 경향을 찾을 수 있었다. 그러나 분무량을 증가시키더라도 내부공기가 포화상태에 가까워지면 더 이상 증발이 일어나지 않으므로 내부공기가 포화상태에 도달하기 전까지 분무량을 증대시키는 방법으로 냉방효율을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 냉방효율이 증가함에 따라 실내공기의 포차는 감소하였고 실내외 절대습도 차이는 증가하는 경향을 보였다. 포그의 증발량이 증가할수록 실내와 실외의 절대습도 차이는 커지고, 이에 따라 환기에 의한 수증기 배출이 잘 되어 다시 증발효율을 상승시키므로 냉방효율이 높아지는 순환구조를 갖게 되는 것으로 판단된다. 분무시간과 정지시간에 따른 실내공기의 포차변화를 회귀분석한 결과 $10g{\cdot}kg^{-1}$의 포차 변화에 필요한 분무시간은 120초, 정지시간은 60초로 나타났다. 그러나 온도의 진동폭을 줄이고 냉방효율을 높이기 위해서는 포차의 변동범위를 $5g{\cdot}kg^{-1}$으로 설정하여 60초 분무, 30초 정지가 더 적당할 것으로 판단된다. 이류체 포그시스템의 제어방식을 컴퓨터 제어시스템과 현재 보급되고 있는 간편제어시스템으로 분류하여 제어알고리즘을 유도하였다. 자연환기 온실에서 간편 제어시스템을 사용한다면 분무사이클을 60초 on, 30초 off로 설정하고 온도하한은 30~$30{\sim}32^{\circ}C$, 습도상한은 85~90%로 설정할 것을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.458-460
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• 2019

최근 클라우드 시스템 환경이 점차 늘어남에 따라 데이터 센터(IDC) 구축이 점차 늘어나가고 있다. 데이터 센터는 최근 부각하고 있는 4 차 산업 영역에서 사물 인터넷(IoT), 자율주행차 등 에서 처리될 대용량 데이터로 인한 이를 처리하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 데이터센터 운영에는 대량의 에너지가 필요하다. 수 많은 컴퓨터에서 발생하는 열에너지를 처리하기 위하여 대량의 전력 냉방 에너지를 소비하고 있다. 냉방 공조 운영은 데이터 센터 운영에 중요한 역할을 한다. 이유는 많은 컴퓨터를 가동하는 비용보다 부대 시설로 운영되는 냉방 에너지를 보다 많이 소비하는 현상까지 발생하고 있다. 이에 최근 데이터 센터 냉방 공조 운영을 효율화하는 것에 연구를 맞추고 있다. 본 논문에서는 냉방 공조 운영 효율화 하도록 하기 위해서 다중 기계 학습을 활용한 데이터 센터의 냉방 에너지 절감 시스템을 제안하고자 한다. 기존의 단수 알고리즘을 활용하여 머신 러닝의 모델구현 방식이 아닌 다중의 기계 학습을 통하여 최적화된 모델을 일일 배치로 생성하여 예측을 하는 시스템이다. 본 시스템을 통하여 사전에 최적화된 냉방 운영을 하여 기존 데이터 센터의 운영되는 과다 냉방을 감축 시켜 에너지를 절감해주는 기능을 제공한다. 본 논문 시스템 연구 결과는 폭발적으로 늘어가고 있는 데이터 센터의 에너지 효율화에 기여할 수 있고, 클라우드 사업에서 경쟁력을 줄 수 있는 운영 시스템 방안을 제시한다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2001년도 가을 학술발표논문집
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• pp.59-62
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• 2001

여름철 온실내 고온 문제를 해결하기 위해 이용되는 자연환기형 포그냉방은 환기가 충분치 못할 경우 온실 내부의 습도가 증가하여 증발 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 제습장치를 이용하여 온실 내부의 상대습도를 낮추면 증발 냉각 효율을 높일 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서는 제습장치를 이용한 포그냉방 온실에 대한 CFD 모델을 개발하여 온실의 열환경 및 수분 환경을 분석하고자 한다. (중략)

• 생물환경조절학회지
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• 제10권1호
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• pp.10-14
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• 2001

포그냉방시스템의 냉방효과는 온실 내부의 상대습도, 공기유동과 밀접한 관계가 있다. 냉방설계용 VETH선도에서 냉발효율은 환기회수의 증가와 그에 상응하는 분무수량의 증가로 인하여 개선될 수 있다. 시간제어방식을 이용한 무차광 실험온실에서 분당 환기회수가 평균 0.77회, 분무수량이 2,009g 일 때 온실 내부의 기온이 31$^{\circ}C$로 외부기온과 거의 같게 나타났으며, 이 때의 증발효율은 82%이다. 분당 환기회수가 평균 0.26회, 분무수량이 1.256g인 경우 무냉방 온실의 기온과 비슷한 37.1$^{\circ}C$였다. 차광율 70%인 실험온실의 분당 환기환수가 평균 2.59회, 분무수량이 2,009g 일 때, 내부의 상대습도는 증가하나 기온은 하강하지 못했다. 그러나 분당 환기회수가 평균 2.33회, 분무수량이 2,009g인 경우 내부의 기온이 31.4$^{\circ}C$로 이 때 온실의 유입구 풍속은 최고 1.9m.s$^{-1}$였다. 시간제어의 경우 일정간격으로 일정한 수량을 분무하기 때문에 분무입자가 모두 증발하지 못하고 온실 내부에 누적되어 온실 내부의 상대습도를 증가시켜 냉방효율을 감소 시키는 원인이 되고 차광망이 온실내부의 공기흐름을 차단하여 증발효율을 감소시키는 것으로 나타났다. 포그냉방시스템의 냉방효율을 높이기 위해서는 온실 내부의 상대습도에 의한 제어방식과 내부 공기의 순환에 대한 연구가 필요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권1호
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• pp.29-37
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• 2005

본 연구는 온실에서의 제습장치 이용에 관한 기초자료를 제공할 목적으로 지하수를 냉매로 하는 열교환기 방식의 제습장치를 제작하여 제습성능을 시험하고, 포그냉방시스템을 설치한 온실에 적용하여 제습이 증발냉각효율의 향상에 미치는 영향을 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 제습기 성능실험 결과 지하수를 냉매로 이용할 경우 포그냉방시스템을 적용한 온실의 제습은 충분히 가능한 것으로 확인되었다. 냉방 온실의 기온을 $32^{\circ}C$로 설정할 때 냉매인 지하수의 온도가 $15^{\circ}C$에서 18, 21, $24^{\circ}C$로 높아지면 제습량은 각각 $17.7\%,\;35.4\%,\;52.8\%$ 감소하는 것으로 나타났다. 또한 지하수 유량을 $75\%,\;50\%$로 줄이면 제습량은 각각 $12.1\%,\; 30.5\%$ 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 지하수를 이용한 제습기의 설계에 있어서 이용 가능한 유량과 온도가 중요한 인자임을 알 수 있다. 포그냉방 온실에 제습기를 설치함으로서 뚜렷한 냉방효율 개선을 확인할 수 있었다. 환기율 0.7 회${\cdot}min^{-1}$정도의 자연환기 상태에서 포.1냉방 온실의 환기에 의한 제습율은 53.9%~74.4%였으며, 제습기를 가동할 경우 75.4~95.9까지 높아졌다. 제습기 설계유량과 $18^{\circ}C$의 지하수를 사용할 경우 0.36회 ${\cdot}min^{-1}$ 정도의 환기율에서도 포그시스템 작동으로 인하여 발생하는 분무량을 완전히 제거할 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 제습기를 이용하여 자연환기 온실에서의 포그 냉방 효율을 충분히 높힐 수 있을 것으로 판단되었다.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.353-362
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• 2005

태양열시스템은 하절기에 급탕과 난방 부하가 적거나, 거의 없어 시스템의 과열 문제가 야기 될 수 있다. 이를 해결하는 방안 중에 하나로 흡수식 냉방시스템을 이용하여 하절기 잉여열원을 활용하여 냉방하는 방법이 대두되고 있다. 태양열 냉방시스템은 전기에너지를 대체하는 효과 뿐 아니라 태양열 연간 이용 효율 극대화에도 크게 기여 할 수 있다. 본 고에서는 국내 기술로 최초로 개발 실용화된 중온용 단일 진공관형 태양열 집열기와 1중 효용 흡수식 냉방기를 이용하여 실증연구를 계획하였다. 태양열 냉방 실증을 위하여 단일 진공관형 태양열 집열기 집열면적 200m2, 축열조(태양열, 급탕, 냉수), 10RT급 냉방기, 냉각탑, 보조 보일러, 원격 제어 및 모니터링 등이 계획 되었다. 실증시험 중간 결과 태양열 냉방시스템은 하절기 맑은 날 하루 동안 약 5 - 6시간 안정적으로 가동 되었으며, 앞으로 온수급탕, 난방 시험을 거쳐 시스템 성능 및 경제성 평가를 통하여 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증 될 계획이다.