• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제24권1호
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• pp.24-32
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• 2018

본 논문은 산업 현장과 민간에서 실시간으로 수집되는 에너지 빅데이터를 수용하는 빅데이터 시스템을 제안한다. 구축된 빅데이터 시스템은 하둡(Hadoop) 기반이며, 빅데이터 처리에 있어 인메모리(in-memory) 분산처리 컴퓨팅을 지원하는 스파크(Spark) 프레임워크가 동시에 적용되었다. 본문에서는 지역난방에 사용되는 열에너지 형태의 빅데이터에 초점을 두어, 입출력되는 에너지의 특성을 고려하며 실시간 수집되는 빅데이터를 적재, 관리, 처리 및 분석하는 방법을 다룬다. 이 때, 외부에서 유입되는 빅데이터는 시스템 내부에 설계된 관계형 데이터베이스 스키마에 따라 저장하고 관리되며, 저장된 빅데이터는 설정된 목적에 따라 처리하고 분석된다. 제안된 빅데이터 시스템과 더불어 지역난방과 관련한 복수의 실증현장으로부터 실시간으로 수집되는 열에너지 빅데이터에 대해 시스템이 활용된 사례를 기술한다.

• 한국안전학회지
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• 제8권4호
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• pp.207-212
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• 1993

상변화 에너지 저장장치는 변동하는 액체-고체 상접합면과 자연대류의 존재에 기인한 비선형성 때문에 해석적으로 분석하기가 어렵다. 핀(fin) 형태의 상변화 에너지 저장장치를 준선형화 시켜 열전달을 수치적으로 해석하여 실험 데이타와 비교 검증하였다. 대칭형 수평 핀에 대하여 준선형, 비정상의 얇은 2차원적 모델을 세우고 유한체적방법(FVM)에 의해 시간의 함수로 융해된 상변화물질의 비율과 액체-고체 상접합면의 형상을 예측하였다. 유한체적방법(FVM)에 의한 결과는 실험결과와 비교적 잘 일치하였다. 벽과 융해점 사이의 온도차가 클수록 융해된 상변화물질의 비율은 증가하였으며 대류항을 포함하는 경우가 없는 경우보다 실험결과에 더 가까운 해를 얻을 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.67-76
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• 2018

본 연구는 해외 친환경에너지타운에서 보어홀 지중열 저장(BTES) 기술을 활용한 융복합 열에너지 공급 시스템의 3가지 사례로서 캐나다의 ADEU(Alexandra District Energy Utility) 및 DLSC(Drake Landing Solar Community)와 덴마크의 Brædstrup Solpark를 조사하였다. 이들 지역 냉난방 시스템들은 효율과 지속가능성을 높이기 위하여 다중 에너지원을 활용하고 있다. ADEU는 리치몬드시에서 726 개의 지중열교환기로 이루어진 지열필드 및 천연 가스 백업 보일러를 이용한 대규모 지역에너지 공급을 위해 개발되었다. 그리고 캘거리시 인근 Okotoks에 위치한 DLSC는 여름철에 풍부한 태양열 에너지를 144 개의 지중열교환기를 통하여 지중에 저장하고 겨울철 난방을 위해 각 주택에 열에너지를 분배하는 계간축열 방식의 지역난방 시스템이다. Brædstrup Solpark 지역난방 시스템은 태양열, 히트 펌프, 보일러 플랜트 및 계간축열을 위한 48 개의 지중열교환기로 구성되며 다중 에너지원을 이용하여 열을 저장한다. BTES 시추공의 심도와 축열량은 지하수 유동과 지반의 열물성에 따라 영향을 많이 받는다. 이러한 시스템들은 경쟁력 있는 에너지 가격으로 장기적인 에너지를 공급함으로서 신뢰성과 경제성을 평가 받았다. 그리고 ADEU와 Brædstrup Solpark는 서비스 영역 확장을 위한 장기 에너지 공급 계획을 기반으로 확장이 진행중이다. 본 조사를 통하여 이러한 시스템들은 사회 경제적인 이익 뿐만아니라 환경적인 관점이 설계에 반영되어 있는 것을 알 수 있었다. 국내에서도 이러한 프로젝트를 실시하기 위해서는 지방 정부 또는 관련 기관의 에너지 정책 지원 뿐만아니라, 관리 기관 설치를 통한 장기적인 협력이 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.9-18
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• 2016

이 연구에서는 태양열 에너지 저장용도로 사용하기 위한 시멘트 기반 복합재료의 열적 및 역학적 특성을 파악하였다. 다양한 시멘트 재료의 배합이 섬유보강 시멘트 기반 복합재료의 열적 및 역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 시멘트 기반 복합재료의 역학적 특성으로써 열싸이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 섬유보강 시멘트 기반 복합재료의 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. OPC와 슬래그를 포함한 배합의 잔류압축강도가 가장 크게 나타난다. 그라파이트를 혼합한 배합의 열전도율이 크게 나타나며, 이는 그라파이트가 열저장 시스템의 효율적인 축열과 방열에 유리함을 의미한다. 또한, CSA 또는 지르코늄의 첨가는 섬유보강 복합재료의 비열을 증가시킨다. 실험연구결과는 잡광형 태양열 발전소에서 고성능 복합재료를 사용하는 열저장 시스템 설계에 기초자료로 활용될 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제23권4호
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• pp.308-318
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• 2013

열저장소 내 열성층화는 에너지저장 시스템의 효율을 향상시키고 수요 발생시 더 많은 유효에너지를 공급하기 위해 필수적인 기술이다. 일반적으로 저장소의 종횡비(폭에 대한 높이의 비)와 크기에 따라 열성층도가 달라지는 것으로 알려져 있다. 본 논문은 열수 저장을 위한 암반공동의 종횡비와 저장용량이 저장공동 내 열성층화와 외부로의 열손실에 미치는 영향을 조사하는 데 연구 목적이 있다. 이를 위해 전산유체역학 코드인 FLUENT를 이용하여 암반공동의 종횡비와 저장용량에 따른 열전달 시뮬레이션을 수행하였다. 성층도 정량화 지수를 이용하여 시간경과에 따른 열성층화의 변화를 분석하였으며, 저장공동 외부로의 열손실을 평가하였다. 분석 결과, 종횡비가 증가함에 따라 공동 내 열성층화가 향상되는 경향을 보였으나, 종횡비 3-4 이상부터는 이러한 영향이 크지 않은 것으로 분석되었다. 저장용량이 작은 암반공동에 비해 용량이 큰 암반공동에서 상대적으로 긴 시간 동안 열성층화가 높게 유지되는 것으로 분석되었으나, 종횡비 증가에 따라 저장용량이 다른 공동들간의 성층화 차이가 줄어드는 경향을 나타냈다. 암반공동의 종횡비가 커질수록 공동의 표면적이 늘어나 종횡비의 증가에 따라 주변 암반으로의 열손실이 증가하는 경향을 보였으며, 단위 저장용량을 줄여 소규모 다중공동을 적용하는 경우, 총 저장용량이 동일한 단일공동에 비해 전체 열손실량이 증가하는 것으로 분석되었다.

• 기계저널
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• 제32권3호
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• pp.255-261
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• 1992

천연에너지 자원이 부족한 우리 나라에서는 전원 개발의 하나로 원자력 발전소를 건설하여 원 자력 발전이 실제 전체 발전량에서 차지하는 비중의 50.5%를 차지하고 있다. 그러나 원자력 발 전의 경우에는 부하 변동에 따른 발전량의 조절이 불가능하므로 심한 전력부하 불균형을 초래 하고 있다. 이러한 전력부하 불균형 문제를 해결하기 위한 수단으로 야간의 값싼 심야전력을 이용하여 전기에너지를 얼음형태의 열에너지로 저장하였다가 주간에 냉방용으로 사용하는 빙축열 시스템을 채용하면 전력부하불균형 해소와 아울러 값싸게 쾌적한 환경을 얻을 수 있는 장점이 있다. 공조용 빙축열 시스템에서는 열의 생산과 소비의 시간을 임의로 조절할 수 있는 특성이 있다. 이러한 전력사정의 변화 및 생활환경의 변화가 국내에도 파급되어 조만간 국내에서도 공 조용 빙축열 시스템의 설치가 활발할 것으로 예상되어 공조용 빙축열 시스템의 특성, 종류, 구성, 운전방식에 대해 기술한다.

• 설비공학논문집
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• 제26권7호
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• pp.322-328
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• 2014

Return piping is used in a solar combi-system for heating and hot water supply. When the temperature of the lower side of a storage tank is low due to hot water usage, the returned hot water after heating is mixed with the lower side cold water of the tank, and the useful energy is reduced. We studied the degree of thermal stratification in the tank, using either a diffuser or a manifold to prevent mixing. Using the diffuser, mixing starts from the bottom of the storage tank. On the other hand, the manifold has the marked effect of preventing mixing. As a result of experiments with changing the diameter and number of holes in the manifold, the optimum condition is 8.5 mm diameter and 96 holes, under the condition of 0.3 lpm.

• 전기저널
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• 통권315호
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• pp.44-47
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• 2003

축열시스템(Thermal Storage System)이란 열에너지의 공급과 수요 사이에 있을 수 있는 시간적. 공간적 그리고 양적. 질적 부하 격차를 해소함으로써 에너지 이용효율을 향상시키는 시스템이다. 특히 축냉시스템은 심야전력을 이용해서 생산된 냉열을 저장하였다가 주간의 건물 냉방부하에 이용하는 시스템으로 계절간, 일간 전력부하 격차를 해소하는 중요한 매개체로 활용된다. 하지만 국내 축냉식 심야전력기기는 건물 냉방용으로만 적용대상이 한정되어 있어 보급에 한계가 있으며, 활용기간도 짧아 국가적으로도 자원 낭비적인 요소가 있다. 따라서 하절기 주간 전력부하의 평준화 효과를 확대하기 위해서는 활용기간이 길며, 적용범위가 광범위한 산업(상업 또 농수축산업 포함)용 냉장$\cdot$냉동 시스템에 축냉시스템 적용을 확대할 필요가 제기되고 있다. 이에 국내 산업용 축냉시스템 적용의 타당성 및 전력부하 평준화효과 분석기술 개발현황 및 방향을 소개하고자 한다.

• 기술사
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• 제12권4호
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• pp.26-31
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• 1979

천연가스는 그 생성을 석유원유와 같이 하고 있으며 이두 열에너지자원은 해성생물인 Plankton의 해저퇴적물이 심해저의 혐기성 환경하에서 생화학적 작용을 받으면서 매몰되어 탄화수소가스와 탄화수소유로 변질된 것이다. 이러한 자원의 부존지층은 주로 제삼기층의 수성퇴적암층으로 되어 있다. 천연가스의 부존형태는 유전성가스전 구조성가스트 및 수용성가스전의 세가지형태로서 구분될 수 있다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.437-438
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• 2022

본 논문에서는 상변환 재료를 이용하여 동절기에 발생하는 도로포장의 블랙아이스 현상을 저감시키기 위한 기초연구를 진행하였다. 콘크리트 내에서 누출을 막기 위해 마이크로 캡슐화된 상변환 재료를 이용했으며 초기 개발단계인 만큼 페이스트 단계에서 실험을 진행 하였다. 실험은 초기 수화거동에서의 수화열 발생 경향을 분석하기 위해서 미소수화열 측정 실험과 반복되는 온도변화 환경에서의 상변환재료 캡슐의 안정성을 분석하기 위해 주사전자현미경을 이용하였다. 상변환 재료의 열에너지 저장 및 방출 능력은 시멘트의 미소수화열 발생에 상당한 변화를 주었으며, 온도변화에 의한 상변환 재료 캡슐계면의 이상은 발생하지 않는 것으로 나타났다.