• 제목/요약/키워드: 담천공

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집광채광 설비 입사부의 성능 평가방법에 관한 연구 (Study on the method to evaluate performance of Light Collector in Light-collecting System)

  • 윤용상;문선혜
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.49.1-49.1
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    • 2011
  • 집광채광 설비는 건축물의 조명에너지 절감 및 자연광의 실내 유입을 위해 적용 가능한 태양에너지설비로써 다른 신 재생 에너지 설비와 다르게 연간에너지생산에 대한 정량적 데이터가 아직까지 부재하다. 집광채광 설비의 설치효과를 판단하기 위해서는 집광채광 설비 설치에 따른 연간 에너지생산량 산출이 필요하며, 이를 위해서는 각 구성부분(집광부, 전송부 및 산광부)의 광전송 효율에 대한 데이터가 구축되어야 한다. 본 연구는 집광채광 설비의 효율 분석에 관한 첫 번째 단계로써 외부광속에 대한 집광부 통과 직후의 내부광속의 비율을 예측하였다. 국내에 보급된 집광채광 설비는 대부분 프리즘형과 광덕트형이며, 우선적으로 집광부 입사면의 경사각과 방위각이 다양하여 내부광속 산출방법론이 매우 복잡한 프리즘형을 분석대상으로 삼았다. 전일사량, 외부조도 및 집광부 내부조도가 측정되었으며, 외부광속으로부터 내부광속을 산출하는 공식을 유도하기 위해 천공상태에 따라 전일사량 측정치가 직산분리 되었다. Perez model과 Liu and Jordon에 의해 제시된 계산식과 입사면 및 집광부 면적을 고려하여 수평면 외부조도 측정치로부터 외부광속이 그리고 내부조도로부터 내부광속이 산출되었다. 입사면의 투과율이 동일하다는 전제 하에 천공상태에 따른 태양광 투과 비율을 도출한 결과, 담천공(Kt ${\leq}$ 0.3)에서 0.39, 부분담천공(0.3${\geq}$ 0.78)에서 1.0으로 나타났다. 도출된 투과비율을 외부광속에 적용하여 내부광속을 계산한 결과치와 측정치는 약 ${\pm}9%$ 정도의 차이를 보였다. 연간 기상데이터에 위와 같은 방법론이 적용되면 프리즘형 집광부의 연간 내부광속이 산출될 수 있다. 또한 기존 연구에서 제시된 발광효율 산출식과 일사 파장에 따른 시감도를 고려하면 매 시간별 외부조도도 산출이 가능하다. 일사량 측정치와 외부조도 측정치 사이의 상관관계를 분석한 결과 결정계수 $R^2$이 0.99인데 반해 일사량 측정치와 외부조도 계산치 사이의 상관관계 결정계수는 0.95로 측정치 보다 약간 작은 값을 갖는다. 이렇게 산출된 외부조도는 각 입사면의 면적을 반영하여 외부광속으로 변환되고, 앞서 산출된 천공상태별 투과비율이 적용됨으로써 내부광속이 도출될 수 있다. 이와 같은 집광부에 대한 연구를 바탕으로 향후 전송부와 산광부 효율을 도출하고 궁극적으로 집광채광 설비를 통해 실내에 전달되는 연간 빛에너지를 예측할 수 있을 것이다. 또한 본 연구의 방법론은 다른 형태의 집광채광 설비에도 적용이 가능할 것으로 판단되며, 국내 집광채광 설비의 연간 에너지생산량에 대한 폭 넓은 데이터 구축이 가능할 것으로 기대된다.

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CIE 표준 담천공과 청천공 모델의 천공 휘도분포 예측 방법에 관한 연구 (A Study on Prediction Method of Sky Luminance Distributions for CIE Overcast Sky and CIE Clear Sky)

  • 김철호;김강수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.33-43
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    • 2016
  • Daylight is an important factor which influences building energy efficiency and visual comfort for occupants. It is important to predict precise sky luminance at the early stages of design to reduce light energy in the building. This study predicted sky luminance distributions of standard sky model(CIE overcast sky, CIE clear sky) that was provided from the CIE(Commission internationale de $l^{\prime}{\acute{e}}clairage$). Afterward, result of sky luminance was compared and verified with simulation value of Radiance program. From the CIE overcast sky, zenith and horizon ratio is about 3:1. From the CIE clear sky, luminance value gets most high value around the sun. On the other hand, luminance value is the lowest in the opposite direction of the sun when angle is $90^{\circ}$ between the sun and sky element. As a result of comparing the calculation results with Radiance program, sky luminance prediction error rate is 0.4~1.3% when it is CIE overcast sky. Also, sky luminance prediction error rate is 0.3~1.5% when it is CIE clear sky. When compared with the results of radiance simulation, it was evaluated as fairly accurate.

돔형 인공천공의 개발 및 CIE표준담천공 구현 검증에 관한 연구 (Development and Validation of Sky Simulator for Reproducing CIE Overcast Sky Model)

  • 신주영;윤근영;김정태
    • KIEAE Journal
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    • 제10권6호
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    • pp.97-103
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    • 2010
  • Sky simulator is a effective daylighting design tool that can evaluate three dimensional performance of lighting. Especially, the dome type sky simulator offer reliable and reproducible daylighting performance with different standard sky models. Recently, K university has developed the dome type sky simulator(sky dome) with the diameter of 6.5m and the height of 3.7m. The sky dome consists of a group of 145 large steel panels with 72 halogen lamps which are arranged in a circular array. The luminance distribution of the sky dome can be calibrated by changing the angle and the brightness of the lamps respectively. To allow more reliable prediction and evaluation of daylighting through the sky dome, It is essential to validate the sky luminance distribution of the sky dome. This study consider the validation of the comparisons between the measured and the calculated luminance values for the CIE standard overcast sky. Also, the error rate between the measured and the calculated luminance values were compared to the previous studies. The results indicated that the K university sky dome can reproduce reliable CIE standard overcast sky with the average relative error rate of 4.4% and root-mean-square error(RMSE) of 5.4%.

편측창에서 창개구부의 형상이 천공상태별 채광성능에 미치는 영향 (Effects of Different Fenestration Configurations on Daylighting Performance in Unilateral Window under Clear and Overcast Sky Conditions)

  • 술타나 아즈미리;김정태
    • KIEAE Journal
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    • 제9권5호
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    • pp.105-113
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    • 2009
  • Daylighting provides the opportunity for both energy savings and improved visual comfort. An accurate estimation of the amount of daylight entering a building is the key step for daylight designing. This research aims to assess comparative daylighting performance of four different configurations of fenestration in case of unilateral windows and their variation under clear and overcast sky conditions. The selected window openings in this study were single punched, double punched, multiple punched and clerestory, and the area was same for each type of window. The experiment was designed for an office space using 1/10 scale model. Daylighting performance was evaluated by measuring the illuminance on work-plane height using Agilent data logger and photometric sensor Li-Cor. Thecomputer program ECOTECT was also used to simulate the pattern of interior illuminance distribution. Clerestory window showed the best performance in term of both illuminance level and distribution in the experiment. Multiple punched window provided more uniform illuminance distribution than single punched window. Lowest daylighting performance in the experiment was shown by double punched window.

'후지' 사과의 단기 저온저장 및 모의수출 과정에서 소포장의 천공도 조절 효과 (Perforation Adjustment of Unit Package for 'Fuji' Apples during Short-term Cold Storage and Export Simulation)

  • 김수정;박윤문;윤태명
    • 원예과학기술지
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    • 제32권2호
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    • pp.184-192
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    • 2014
  • '후지' 사과의 단기 저장과 모의 수출 과정에서 소포장 적용이 중량감소와 품질에 미치는 영향을 분석하기 위해 2년에 걸쳐 포장의 밀폐도를 단계적으로 조절하는 실험을 수행하였다. 포장의 밀폐도는 천공 처리 수준(무천공, 펀치 홀, 핀홀)과 밀봉 방식(끈 묶음, 열 접착)을 달리하여 조절하였다. 수확 후 사과를 $40{\mu}m$ 폴리프로필렌 필름 포장 봉지에 5개씩 담아 $0^{\circ}C$에서 4주 저장한 후, 1년차 예비실험에서는 바로 상온유통 과정을 거쳤고 2년차 본 실험에서는 2주간의 냉장 컨테이너 수출 운송과 현지 상온 유통 7일의 모의 수출 과정을 거쳤다. 천공 처리 없이 끈 묶음 혹은 열 접착한, 비교적 높은 수준의 밀폐 소포장에서는 이산화탄소 축적에 의한 내부갈변 증상이 발현되었다. 이에 비해 천공 처리 필름 소포장에서의 MA 환경조성은 핀홀 처리 소포장에서만 관찰되었고, 모든 처리에서 내부갈변 장해는 발생하지 않았다. 밀폐도가 낮은 펀치 홀 천공 처리 필름 소포장에서도 단기 저장 후 모의 수출 과정에서 중량 감소를 줄이는 효과가 나타났으나 과일의 이화학 품질에 미치는 영향은 미미하였다. 천공도를 낮춘 핀홀 처리 역시 이화학 품질 유지 효과는 없었으나 조직감 관능 유지에 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 사과의 단기저장과 수출과정에 소포장 기술을 적용할 때 MA 조성을 통한 품질유지 효과를 높이기 위해서는 펀치 홀 천공보다는 훨씬 미세한 천공 처리의 필요성이 제시되었다.

영아에서 발생한 총담관 자연 천공 1례 (A Case of Spontaneous Perforation of the Common Bile Duct in Infant)

  • 남기세;김종민;정기섭;한석주
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제7권2호
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    • pp.284-288
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    • 2004
  • 영아에서 담관의 자연 천공은 매우 드물며 조기에 발견하여 치료하지 않으면 사망할 수 있는 질환이다. 출생 후 건강하던 영아가 복부팽만, 복수, 황달이 나타나면 의심하게 되며 대부분 수술적 담도 조영술을 시행하는 과정에서 진단된다. 저자들은 복부팽만, 황달, 무담즙변 증상이 있는 생후 4개월 된 소아에서 총담관의 자연천공 1례를 경험하여 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

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실내 주광조도 간이 예측식을 활용한 담천공 시의 자연 채광 성능 평가 (Application of Simplified Daylight Prediction Method for Daylighting Performance Evaluation on Overcast Sky)

  • 윤갑천;윤수인;김성식;김강수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • Daylight is very useful to control the indoor environment, and can save energy in buildings. So it is necessary to evaluate the daylighting performance of buildings. We proposed a simplified equation that can be used in the early stages of design. And we verified the equation by using the measured illuminance data from the 1/5 scale model. We compared the calculated indoor illuminances and measured illuminance including Daylight Factors of scale model in order to verify the applicability of the simplified equation, and proved the analyzed values are acceptable. When we have a target value of the Daylight Factor, we just have to determine the window area, transmittance of the glazing system, and indoor surface reflectance, then can achieve it with this simplified equation.

방울토마토의 MA 저장성 향상을 위한 비천공 breathable 필름 구명 (Selection of Non-Perforated Breathable Film to Enhance Storability of Cherry Tomato for Modified Atmosphere Storage at Different Temperatures)

  • 이슬람 모하메드 조히룰;밀리 마하무다 악터;이한종;이경수;홍성미;정민재;김일섭;홍순관;최인이;백준필;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.116-122
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    • 2014
  • 본 연구는 방울토마토의 MA 저장시 저장기간 연장과 품질 유지를 위한 비천공 breathable 필름 종류를 구명하고자 진행되었다. 강원도에 위치한 플라스틱 하우스에서 수경재배한 토마토를 담적색기에 수확하여 $5^{\circ}C$, $11^{\circ}C$, 그리고 $24^{\circ}C$에서 산소투과도가 각기 다른 비천공 breathable 필름(10,000; 20,000; 40,000; 60,000; 80,000; $100,000cc/m^2.day.atm$)과 천공필름으로 포장하여 저장하였다. 저장 중 생체중 감소율은 세가지 온도 모두에서 모든 비천공 breathable 필름처리구에서는 0.6%미만이었으나, 천공필름은 $5^{\circ}C$는 2.93%, $11^{\circ}C$는 13.29%, 그리고 $24^{\circ}C$에서는 27.24%에 달하였다. 포장내 이산화탄소와 산소 농도를 볼 때 $5^{\circ}C$$11^{\circ}C$에서 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$에서 40,000 cc 필름이 MA 조건에 근접한 수치를 보였다. 에틸렌 농도는 산소투과도가 가장 낮은 10,000 cc에서 모든 온도에서 가장 높았다. 저장 중 외관상 품질과 최종일에 측정한 경도와 당도는 $5^{\circ}C$$11^{\circ}C$의 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$의 40,000 cc 필름이 높은 수치를 나타내었다. 그러나 산도와 비타민 C 함량은 필름처리에 대한 일정한 경향을 보이지 않았다. 이상의 결과로 보았을 때, MA 저장시 포장내 대기조성과 저장 종료일의 과실 품질 등을 비교한 결과 방울토마토는 $5^{\circ}C$$11^{\circ}C$에서 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$에서는 40,000 cc 필름이 적합하였다.

축소모형을 이용한 광선반의 시환경 특성 평가 연구 (Visual Performance Evaluation Study of a Scaled Light-Shelf Model)

  • 조일식;김병수;이진숙
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.63-71
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    • 2003
  • According to the recent report, the lighting energy consumption of commercial buildings reaches to $30%\sim40%$ of the total energy consumption. It is more than that of cooling & heating energy consumption and it is the major target of energy-saving policy. It is obvious that they are interested in natural lighting device such as Light-shelf for the purpose of raising the lighting energy-saving efficiency. In most of highly developed countries, a thorough study on Light-shelf makes it possible to propose a practical plan while at home there leaves much to be desired to study a guiding principle of optimum plan in spite of its efficiency based on experiments using scale4 model and analysis of simulation. Aiming at making an optimum plan of Light-shelf suitable for the domestic situation, this study is worked by experiments using light-shelf and analysis of variables using illumination program. The experiments is to analyse the efficiency of Light-shelf on condition of the sky and the analysis is to make the simulation using illumination program. This study is composed of 1) the analysis of light with some variables such as presence of light-shelf and degree of angle using 1/2 scaled model 2) making the simulation using Lightscape, illumination program, In brief, concerning presence of light-shelf, it causes little difference in its efficiency in the overcast sky, whereas it decreases an illuminance of window side and provides inner side with the light, which decreases the ratio of the maximum to the minimum inner illuminance and makes the inner of illuminance to range evenly in the clear sky. On degree of angle, as the daylight increases in proportion of degree of angle, the ratio of the maximum to the minimum inner illuminance decreases, which makes it possible to increase the proportion of inner daylight.

서울시 지하철 역사의 조명환경 실태조사 -인공조명 디자인과 자연채공 병용디자인의 비교- (A Study on the Luminous Environment Investigation of Subway Stations In SEOUL -Comparison with the Artificial Lighting Design and Daylighting Design-)

  • 정유근
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.40-47
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    • 2004
  • 최근 다양한 용도로 활용되고 있는 지하철 역사는 새로운 거주공간으로 주목되고 있다. 그러나 지하철 역사는 지하공간으로 인한 폐쇄성 및 사용자의 심리적 거부감을 완화시키기 위해 자연광의 유입이 필요하다. 본 연구는 자연광이 도입된 지하철 역사와 인공조명으로 계획된 역사를 대상으로 조명환경 실태 및 실내 시환경을 평가하였다. 이를 위해, 먼저 선정된 지하철 durg사의 현장측정을 자연광의 영향이 적은 담천공에서 실시하였다. 또한, 사용자를 대상으로 주간에 설문조사를 실시하여 실내 시환경에 대한 조명인식을 평가하였다. 연구결과, 지하철 역사의 시환경에 대한 자연광의 영향 및 출입구 부분에 완화조명이 필요한 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 앞으로 보다 효과적인 지하철 역사 조명계획을 위한 기초 활용될 수 있으리라 기대된다.