• 제목/요약/키워드: 에너지 이용 효율화 설비

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PLC를 이용한 전력감시시스템 개발에 관한 기초 연구 (A Study on the Power Monitoring System Based on the PLC)

  • 이수용;왕종용;오영대;김찬혁;노대석
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.149-151
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    • 2008
  • 전력 시스템은 인간이 만든 시스템 가운데 가장 크고 복잡한 시스템이다. 현대 디지털 경제 사회의 인프라는 전력시스템을 통한 전기에너지의 공급과 기술에 기초하고 있다. 전력시스템은 대용량화, 대규모화, 고 효율화를 위한 시설증대와 기술개발로 이루어져 있다. 사람이 직접 사고 현장을 가지 않고 컴퓨터로 제어함으로써 사람의 번거로움을 기계가 대신해 줌으로서 사람의 생활을 보다 편리하며 효율성 측면에서도 기여함에 틀림이 없는 사실이다. 따라서 디지털 정보화 사회에서 언제 어디서나 인간과 설비들이 컴퓨터와 통신네트워크에 의해 접속되는 유비쿼터스 화 사회의 에너지와 정보통신 인프라 역할로 새롭게 전환 될 수 있음을 인식하는 전력감시시스템을 PLC 기술을 이용하여 저렴하게 구현하였다.

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건축물 에너지절약 설계기준 개정에 따른 온돌시스템 기술개발 방향

  • 강재식;이승언
    • 월간 기계설비
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    • 통권143호
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    • pp.60-74
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    • 2002
  • 건축물의 에너지 이용을 효율화하기 위하여 단열기준 등을 기존보다 20% 이상 강화하는 것을 골자로 하는 건축물의 에너지절약 설계기준(건설교통부 고시 제2001-118호)이 지난해 6월 1일부터 시행되고 있다. 개정 기준의 가장 큰 특징은 단열기준의 적용 부위를 외기에 직접 면한 부위와 간접 면한 부위로 구분하고, 지역을 중부와 남부, 제주도로 구분$\cdot$설정하여 부하조건과 에너지 소비특성에 따라 건축물의 단열기준을 세분화한 것이다. 특히, 종래에는 최하층 바닥에만 적용하였던 거실 바닥(온돌)의 단열기준을 중간층까지 확대$\cdot$적용하였고, 여기에 온돌시스템의 열적 특성을 고려하여 단열기준의 적용 부위를 보다 구체적으로 설정하고 있다. 따라서 종래의 온돌시스템에서 채움층으로 일반적으로 사용하고 있는 현장 타설식 경량기포콘크리트의 열전도율이 0.13W/mK 내외임을 고려한다면 현행 습식온돌시스템의 열관류율은 $1.0W/m^{2}K$ 이상이 될 것으로 예상됨으로서 앞으로 온돌시스템의 배관층 하부에 $1.0m^{2}K/W$ 이상의 열전도저항을 지닌 단열층이 구성되어야만 개정기준에서 정하는 열관류율 $0.81W/m^{2}K$(기준층 기준)의 성능과 배관하부의 열전도저항값 적용비율을 만족할 수 있을 것으로 판단된다.

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전열교환기 성능향상 및 로타 국산화 개발에 관한 연구 (A Study on Rotor Development for Air-to-Air Heat Exchanger)

  • 서석청;박반욱
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제15권3호
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    • pp.226-233
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    • 1986
  • 전열교환기는 최근 대형건물 및 생산공장 등의 에너지 다소비 장소의 공기조화 설비의 에너지 절감 기기로서 크게 각광 받고 있다. 그 중에서도 특히 알루미늄 박판에 실리카-겔 분말을 코팅한 허니컴형 로타는 현열 및 잠열 즉 전열을 흡수할 수 있어 폐 에너지 회수용 전열교환기의 전열소자로서 점차 이용되고 있다. 그러나 국내에서는 현재까지 전열교환기의 핵심부품인 상기 로타를 전량 수입에 의존하여 왔다. 본 연구에서는 백륜공업(주)와 공동출연으로 실리카-겔 분말 코팅된 알루미늄 소재 박판만 수입하여 성형공정 기술을 개선, 향상시켜 국산로타의 시제품을 제작하고 그 성능을 시험하여 수입로타와 비교, 평가하였다. 연구결과 국산개발 알루미늄 로타 시제품의 전열효율이 수입로타보다 급배기 조건에 따라 $1\~5\%$정도 향상되었다. 또한 알루미늄 로타의 최적운전조건$(11\~13\;r.p.m)$ 및 급배기 공기량비에 대한 적정조건도 연구결과로 얻어졌다.

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실시간 부하예측 기술을 이용한 빙축열 냉방시스템의 최적제어

  • 한도영
    • 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.

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다중 안테나 수신 기법을 이용한 인지무선통신의 채널 센싱 기법 (Channel Sensing Algorithm of Cognitive Radio Using by Multiple Antenna Receiving Technique)

  • 류제원;김종호;최영완;박호현;이정우;권영빈;박재화
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.344-348
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    • 2009
  • Cognitive Radio(CR)는 특정 주파수 대역을 사용하도록 할당된 유저가 사용하지 않을 때, 이를 탐지하여 해당 주파수 대역을 이용함으로써 주파수 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있는 기술이다. 특히, CR에서 스펙트럼 센싱(Spectrum Sensing)은 중요한 기술의 하나라고 말할 수 있다. 기존의 스펙트럼 센싱 성능을 향상시키기 위한 방법으로, 다수의 노드가 각각 판정한 결과를 이용하는 OR-Rule, AND-Rule 등의 기법이 제안된 바 있다. 본 논문에서는 수신 다이버시티 기법 중의 하나인 Equal Gain Combiner(EGC) 알고리듬 이용하여 스펙트럼 센싱 성능을 알아보고 특히, 기존의 방법은 각 노드에서 판정 후 판정부에서 그 결과를 결합하여 최종 판정하는 방법이나, 본 논문에서 적용한 EGC 기법은 각 노드에서 수신된 신호에 대한 검출된 에너지 값을 융합센터(Fusion Center)로 보내어 최종 판정하는 방법이다. 각 노드에서 검출된 에너지 값을 융합센터가 수신한 신호에는 실질적으로 잡음이 섞이게 되므로 이로 인하여 발생할 수 있는 전송 오류를 추가적으로 고려하였다. 또한, 각 노드에서 검출한 에너지 값이 융합센터로 전송될 때에는 양자화 되어서 전송된다. 이에 따라서 양자화 bit수와 관련된 센싱 성능과 데이터의 반복 전송의 필요성, 그리고 그 횟수에 대해 제시하고자 한다.

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ZCM에 의한 평균조도 계산용 Software 개발 (The Development of Average Illumination Calculation Software using ZCM)

  • 윤미림;심상만;허남돈;김훈
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2000년도 학술대회논문집
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    • pp.116-122
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    • 2000
  • 설계초기단계에서 고효율 조명기기의 채택을 원활하게 해주고, 동시에 LLF값을 산정 해줌으로써 건물설계에 적용되는 조명에너지를 절감해주기 위해서는 조명 설계 기법의 고도화와 조명 설계 과정의 표준화가 필요하다. 이를 위해서 구역공간법(ZCM: Zonal Cavity Method)을 이용한 평균조도 계산용 소프트웨어를 개발하였다.

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지열히트펌프 활용을 통한 전력계통 부하율 향상 및 CO2 감축 (CO2 emission Reduction and Load factor improvement of Power Systems, using Geothermal Source Heat Pump)

  • 이건우;이상중;양성덕
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.349-354
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    • 2008
  • 2008년 8월 우리나라는 온실효과로 인한 기후변화 대응 역량을 강화하고, 에너지의 안정적 공급과 효율화 체계를 구축하기 위한 방안으로 '제1차 국가에너지기본계획'을 발표하였다. 이에 따르면 우리나라는 세계 10위의 에너지다소비 국가이자, 그 중 97% 이상을 해외 수입에 의존하는 나라로서 신재생에너지설비의 중요성이 크게 부각되고 있다. 본 논문은 일반적인 건물의 난방설비로 이용되고 있는 가스와 유류설비를 지열히트펌프로 대체함으로서, 전력계통의 부하율을 향상시키는 방안을 제시하였으며, 이에 따른 에너지비용 절감과 온실가스의 감축방안을 정량적으로 제시하였다.

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기계학습 모델을 이용한 고속 시뮬레이션 기반의 건물 에너지 관리 시스템 설계 (Energy Management System Design Based on Fast Simulation Using Machine Learning Model)

  • 이은주;김정민;류광렬
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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    • pp.13-15
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    • 2016
  • 에너지 소비가 큰 건물은 내부 온/습도, 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도 등의 일정 공기 질을 유지하면서 에너지 비용을 최소화할 수 있는 제어계획을 수립하는 것이 필요하다. 기존 건물에서 실내 환경의 운영은 설정된 실내 환경 값을 기준을 벗어나면 설비 기기를 제어하는 방식으로 이루어진다. 이는 단 시간에 고에너지를 투입하여 장비를 가동시키므로 에너지 소모가 크며 peak 전력이 높아 에너지 비용이 크다는 문제가 있다. 따라서 온도를 포함한 환경이 변해가는 상황을 예측하고 사전에 에너지 사용 계획을 수립하여 관리 제어를 수행함으로써 예열부하 등의 불필요한 에너지 손실을 절감하려 한다. 이를 위해 실내 환경이 변화하는 것을 예측하고 후보 제어계획으로 제어를 수행할 때 소요되는 에너지가 어느 정도인지 시뮬레이션하여 제어계획의 적합도를 평가한다. 기존 EnergyPlus와 같은 시뮬레이션 도구는 모델이 복잡하여 시뮬레이션에 많은 시간이 필요하기 때문에 환경 변화를 반영하기 위해 주기적으로 재수립되는 수많은 제어계획 데이터를 단시간에 시뮬레이션하기에 부적합하다. 본 논문에서는 빠른 시뮬레이션을 위해 실제 운영 데이터와 에뮬레이션을 통해 획득한 운영 데이터를 기반으로 학습 알고리즘을 이용하여 제어계획 적용 시의 미래 상황을 예측한다.

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공조기용 인버터의 고효율화$\cdot$고성능화 기술

  • 대한전기협회
    • 전기저널
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    • 통권315호
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    • pp.74-79
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    • 2003
  • 지구온난화 방지 등 환경보전을 목적으로 전기기기 및 설비의 전력소비를 저감시키기 위한 성에너지관련법이 일부에서 시행되어 각 방면에서 그에 대한 대책이 이루어지고 있다. 전기기기 중에서도 공조기는 일반가정의 소비전력에서 차지하고 있는 비율이 $24\%$로 상당히 큰 편이다 최근 공조기는 소비전력을 저감시키기 위해 기간부품의 효율 개선을 도모하여 왔으나, 이 효율 개선에는 전력소비가 큰 압축기(탑재)모터와 이것을 구동하는 인버터의 손실 저감도 반드시 필요하다. 또 효율개선 외에 공조기 운전시의 쾌적성 향상의 관점에서 저진동화 및 저소음화를 도모할 필요가 있어 구조명과 함께 인버터 제어면에서의 대책을 시행하여 왔다. 압축기 중에서도 성능개선이 두드러진 룸에어컨은 압축기에 고효율의 브러시레스 DC모터를 탑재하여 정현파구동방식을 이용한 인버터에 의해 고효율화를 실현하였다. 이 정현파구동방식은 독자적인 과(過)변조 PWM(Pulse-Width Modulation) 방식을 적용하여 효율 개선에 크게 기여하고 있다. 또 인버터는 압축기 특유의 맥동(脈動)부하에 기인하는 진동을 제어$\cdot$억제하여 저진동화를 실현하였다. 또한 패키지에어컨에서는 인버터 캐리어주파수에 기인하는 캐리어음(音)을 인버터제어로 억제하여 저소음화를 실현하였다. 본고에서는 공조기를 대상으로 특히 에너지 소비가 큰 압축기용 모터와 이것을 구동하는 인버터의 효율개선 기술과 저진동화 및 저소음화를 도모하기 위한 인버터 응용기술에 관하여 기술한다.

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전력부하 평준화를 위한 축냉시스템 개발

  • 최병윤;유제인;윤재호
    • 전기의세계
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    • 제44권6호
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    • pp.19-26
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    • 1995
  • 1992년 12월부터 일정규모 이상의 건물에 대한 절전설비의 설치 의무화가 시행되면서 국내에서의 빙축열시스템 보급이 크게 확대될 것으로 전망된다. 그러나 현재 국내에 도입되어 설치되는 빙축열시스템은 외국으로부터의 기술도입이나 완제품으로 수입되는 제품들이 대부분이며 빙축열시스템 사업에 참여하고자 하는 기업들 역시 수입을 검토하고 있는 실정이다. 그러므로 열적성능이 뛰어나고 시스템의 효율적인 운용이 가능하며 경제적으로 우위에 있는 빙축열시스템을 국산화 개발하는 것은 매우 중요하리라 사료된다. 이러한 필요성에 의하여 본 연구원의 냉동공조연구팀은 포접화합물과 공융염을 이용한 두가지의 새로운 빙축열시스템을 개발하였으며, 열적 성능이 뛰어나 원활한 전력에너지 수급과 수입 대체 및 수출을 통한 기업의 국제 경쟁력 향상을 꾀할 수 있을 것으로 사료된다.

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