• 한국지반공학회논문집
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• 제29권8호
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• pp.37-51
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• 2013

에너지파일은 말뚝 내부에 열교환을 위한 순환파이프를 설치하여 파이프 내에 열전달 유체를 순환시킴으로써 주변 지반의 열에너지와 말뚝 간의 열교환을 가능하게 한 구조물이다. 에너지파일은 기존의 지중 열교환기와 비교하여 경제적, 시공적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 코일형 PHC 에너지파일을 시공하여 그 열적거동을 실험 및 수치해석을 통하여 평가하였으며, 해당 에너지파일의 예비설계를 수행하였다. 현장 시공된 코일형 PHC 에너지파일에 대한 현장 열응답시험(thermal response test, TRT)를 실시하고, 이 결과를 Man et al.(2010)이 제안한 개선된 원통형 열원 모델(solid cylinder source model) 결과와 비교하였다. 또한 현장 열응답 시험 결과를 FLUENT를 이용한 전산유체(computational fluid dynamics, CFD) 수치해석을 통해 모사함으로써, 대상 지반의 열전도도를 역해석을 통해 산정하였다. 코일형 PHC 에너지파일에 설치된 코일형 열교환 파이프의 파이프 루프 간 간격에 따른 열간섭을 평가하기 위하여 코일피치에 변화를 주며 수치해석을 수행하였으며, 결과를 통해 코일피치에 따른 에너지파일의 열거동 및 열교환 효율을 평가하였다. 마지막으로 수치해석을 통해 코일형 PHC 에너지파일과 일반적인 복합 U-형 열교환 파이프가 삽입된 PHC 에너지파일 간의 열교환 효율을 비교하여 코일형 PHC 에너지파일의 등가 열교환율(또는 등가 환산계수)을 제시하였고, 이를 PILESIM2를 이용한 설계 알고리즘에 적용함으로써 해당 에너지파일의 예비설계를 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.361-375
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• 2015

에너지파일은 기존의 수직밀폐형 지중열교환기를 경제적으로 대체할 수 있는 새로운 형태의 지중열교환기이다. 즉, 에너지파일은 건물의 기초 구조물과 지중열교환기의 역할을 동시에 수행하는 에너지 구조체로서, 말뚝 기초 내부에 열교환 파이프를 삽입하고 파이프를 통해 유체를 순환시켜 지반과의 열교환을 유도한다. 본 연구에서는 병렬 U형(5쌍, 8쌍, 10쌍)의 열교환 파이프를 대구경 현장타설 에너지파일에 삽입하여, 3본의 에너지파일을 실규모로 시공하였다. 또한 현장 열응답 시험(In-situ thermal response tests, TRTs)을 수행하고 시공된 현장타설 에너지파일과의 열교환 효율을 비교하기 위하여 30m 깊이의 수직밀폐형 지중열교환기를 별도로 시공하였다. 병렬 U형 현장타설 에너지파일에 대해서는 냉난방 부하를 인공적으로 주입하는 열교환 성능 평가시험을 수행하여 열교환 성능(heat exchange rate)을 평가하였다. 마지막으로 현장타설 에너지파일의 적용성 평가를 위해 산정된 상대 열교환 효율(relative heat exchange efficiency) 및 열교환 성능을 선행 연구 결과와 비교하였으며, 본 연구에서 시공된 현장타설 에너지파일은 안정적이고 효율적인 열성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.1049-1061
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• 2013

본 연구에서는 현장타설 에너지파일의 열교환 파이프 배치 형태별 열교환율을 전산유체해석 프로그램(FLUENT)을 이용하여 평가하고, 이를 이용하여 에너지파일의 설계법을 제시하였다. 등가열교환율을 산정하기 위해 동일한 현장타설말뚝 제원에 대해 열교환파이프 배치 형태를 W-형(직렬), 복합 U-형(병렬 4쌍), 나선형의 3가지로 고려하였다. 건물측 부하조건은 여름철 냉방운용를 모사하기 위해 순환수의 에너지파일 유입온도, 즉 히트펌프 유출온도(Leaving water temperature, LWT)를 $35^{\circ}C$로 일정하게 유지하여 에너지파일 유출온도, 즉 히트펌프 유입온도(Entering water temperature, EWT) 변화를 관찰하였다. 지반에 최대 가상부하를 적용한 경우(100시간 연속 냉방부하 조건)에는 3가지 열교환기 형태가 유사한 열교환율을 보인 반면, 실제 히트펌프 가동에 의한 건물 냉방운용을 모사하기 위해 간헐적으로 일일 8시간 운용-16시간 정지를 7일간 반복 해석한 경우에는 W-형(직렬연결)과 복합 U-형(병렬 4쌍) 열교환기는 유사한 열교환율을 보이나, 나선형 열교환기는 파이프 루프 상호 간 열간섭으로 인해 복합 U-형 열교환기에 비해 약 86%의 열교환율을 갖는 것으로 평가되었다. 전산유체해석에 의해 계산된 열교환파이프 배치 형태별 에너지파일의 등가열교환율을 에너지파일 설계프로그램(PILESIM2)에 적용하여 다양한 형상의 현장타설 에너지파일에 대한 설계법과 대표적인 설계변수에 대한 설계도표를 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.5-6
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• 2017

본 논문은 데이터를 보다 적은 소비전력으로 보관하기 위한 에너지 효율적인 파일 분산배치 정책을 제안한다. 이 정책은 개별 하드디스크 용량을 빠르게 가득 채우도록 분산 스토리지의 쓰기 동작을 처리하고, 가득 찬 하드디스크의 모터를 정지시켜 에너지 효율을 향상시킨다. Ceph 분산 스토리지를 수정하여 제안하는 파일 분산배치 정책을 적용하였으며 시뮬레이션을 통하여 제안하는 파일 분산배치 정책이 에너지 효율적임을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.5-21
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• 2015

에너지파일이란 새로운 형식의 지중열교환기로서, 건물의 기초 구조물인 말뚝 내부에 열교환 파이프를 삽입하고 파이프 내부로 유체를 순환시켜 지반과 말뚝 매질사이의 열교환을 유도한다. 에너지파일은 기존의 기초 구조물을 활용하여, 구조물의 지지 기능과 지중열교환기로서의 기능을 동시에 수행하는 에너지 구조체이다. 본 연구에서는 에너지파일의 실증연구를 위하여 총 6가지 형태의 열교환 파이프가 삽입된 실규모 현장타설 에너지파일을 시험 시공하였다. 열교환 파이프의 형태는 다양한 형태별 성능 및 시공성 비교를 위해 병렬 U형 3본(5쌍, 8쌍, 10쌍), 코일형 2본(피치간격 200mm와 500mm), S형 1본으로 선정하였다. 총 6가지 형태의 열교환 파이프를 시공하면서 시공 소요시간, 인력 소요, 필요 부대시설, 특이사항 등을 정리하여 각 형태별 시공성을 평가하였다. 또한 시공된 현장타설 에너지파일에 대한 열교환 성능 평가시험을 수행하였다. 열교환 성능 평가시험은 실제 상업 건물의 냉방 부하를 모사하기 위하여 8시간 가동 16시간 휴지의 간헐적 가동을 통하여 수행하였다. 열교환 성능 평가시험 결과를 통하여 각 현장타설 에너지파일의 열교환량을 산정하였으며, 이를 에너지파일 근입 깊이 및 열교환 파이프 길이로 정규화하여 각 형태별 열교환 효율을 평가하였다. 마지막으로 현장타설 에너지파일의 경제성을 분석하기 위하여 각 형태별 에너지파일의 시공비와 에너지파일 단위 길이 당 열교환 성능을 통해 1W/m 당 소요 비용을 산정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6C호
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• pp.231-239
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• 2010

본 논문에서는 지열을 이용한 PHC, 강관, 동관말뚝 형태인 에너지 파일의 지반 조건별 내부 충진재 열전도도 효율과 겨울철 열교환기 내부 순환수의 유속별(0.3m/s, 0.6m/s, 0.9m/s) 24시간 운용(8시간 운용, 16시간 대기)시너지 파일의 열전달 거동을 ABAQUS(ver 6.10)와 FLUENT(ver 6.3.26)를 사용하여 분석하였다. 분석결과 말뚝 재료와 지반조건별 열전달 효율은 동관, 강관, PHC 말뚝순으로 열전달 효율이 좋은 것으로 나타났으며, 말뚝 중 PHC 말뚝 형태의 에너지 파일을 유속별 8시간 운용에 따른 분석결과 경계조건이 일정할 때 유속 조건 중 유입속도 0.6m/s 일 때 평균 유출온도(275.4K) 및 열교환율(103.1W/m)로 경제적인 유속으로 판단되었으며, 8시간 운용 후 초기조건과 동일하게 16시간동안 지열이 에너지파일에 공급 시 정상상태와의 온도차는 0.1K 로 열량이 충분히 충전되어 에너지 파일의 겨울철 8시간운용 - 6시간대기는 운용상 적절한 것으로 판단된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.59-65
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• 2016

최근 세계적으로 에너지 부족 문제를 해결하기 위해 에너지저장시스템에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 에너지저장시스템은 에너지 네트워크상의 모든 에너지 인프라에 대한 모니터링 및 제어를 통해 ESS(Energy Storage System) 에너지 사용을 극대화할 수 있다. 하지만 에너지저장시스템의 주요 부품이나 장치들 간의 호환 문제는 ESS 제품 개발에 걸림돌로 작용하고 있다. 이를 해결하기 위해 ESS 부품 및 장치들의 특성을 확장 할 수 있는 프로파일과 이를 검증할 수 있는 소프트웨어 기술이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 에너지저장장치용 확장성 프로파일 검증 소프트웨어의 구조에 따른 복잡도 분석에 관한 연구를 수행한다. 프로파일 검증 소프트웨어 분석을 위해 기존의 XML(eXtensible Markup Language) 기반의 프로파일과 C언어 구조체 기반의 프로파일을 사용한다. XML 기반의 프로파일을 여러번 파싱하는 복잡한 검증 구조와 파싱 절차를 감소하고 단순 반복을 이용한 C언어 구조체 기반의 검증 소프트웨어의 복잡도를 분석하고 비교한다. 시간 복잡도, 공간 복잡도 및 순환 복잡도 알고리즘을 이용하여 XML 기반의 프로파일과 C언어 구조체 기반의 프로파일 검증 소프트웨어의 복잡도를 비교 및 분석하여 연구 결과를 제시한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권10호
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• pp.5-15
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• 2019

본 연구에서는 에너지 파일의 장기적인 운용이 지반의 온도변화에 미치는 영향을 확인하기 위해, 에너지 파일이 설치된 지반을 모사하고 유한요소해석을 수행하였다. 해석은 간헐적 냉방조건(8시간 운용, 16시간 정지)에서 에너지 파일 내부에 설치된 열순환 파이프의 외경에서부터 파일 표면까지의 이격거리를 변화시켜가면서 수행하였다. 해석결과, 에너지 파일의 간헐적 냉방운용 조건에서의 장기적인 열교환은 지반 내부의 열적 회복력을 감소시키고, 잔류열에너지를 유발하여 주변지반의 온도를 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 주변지반의 온도는 에너지 파일에 가까워질수록 더 높은 온도를 갖는 것으로 나타나며, 열순환 파이프 외측 콘크리트 말뚝의 표면간의 거리가 줄어들수록 온도는 더욱 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.373-376
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• 2011

모바일 단말에서 소프트웨어의 기능을 구현할 때, 배터리 소모를 최소화 시키는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 모바일 단말에서 파일 전송을 수행함에 있어서 에너지 효율적으로 처리하는 기법을 제안한다. 주요 아이디어는 클라이언트 부분에서 파일 유사도를 사용하여 대표 해시를 서버로 전송한다. 서버에서는 클라이언트에서 보내온 대표 해시와 자신이 가지고 있는 인덱스와 비교하여 유사도를 계산한다. 유사도에 따라 중복제거 파일 전송방식을 사용할지 일반적인 파일 전송을 할지 결정한다. 실험 결과 10%이상의 유사도를 가지는 파일들에 대해서 제안하는 기법이 배터리 소모를 줄일 수 있음을 보였다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.1-9
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• 2022

A novel steel-pipe energy pile is introduced, in which the deformed rebars for main reinforcing are replaced with steel pipes in a large diameter cast-in-place energy pile. Here, the steel pipes act as not only reinforcements but also heat exchangers by circulating the working fluid through the hollow hole in the steel pipes. Under this concept, the steel-pipe energy pile can serve a role of supporting main structures and exchanging heat with surrounding mediums without installing additional heat exchange pipes. In this study, the steel-pipe energy pile was constructed in a test bed considering the material properties of steel pipes and the subsoil investigation. Then, the thermal performance test (TPT) in cooling condition was conducted in the constructed energy pile to investigate thermal performance. In addition, the thermal performance of the steel-pipe energy pile was compared with that of the conventional large diameter cast-in-place energy pile to evaluate its applicability. As a result, the steel-pipe energy pile showed 11% higher thermal performance than the conventional energy pile along with much simpler construction processes.