• 제목/요약/키워드: 열환경(thermal environment)

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지구궤도 인공위성의 임무기간 중 궤도 열 환경 분석 (Analysis of On-orbit Thermal Environment of Earth Orbit Satellite during Mission Lifetime)

  • 강수진;윤지현;정창훈;박성우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.36-43
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    • 2020
  • 위성 열 설계의 시작은 운용궤도의 열 환경 분석을 통한 최악의 운용 환경을 예측하는 것이다. 위성은 주어진 임무에 맞는 다양한 형태의 운용궤도를 가지기 때문에 노출되는 열 환경 또한 다르다. 따라서, 위성의 궤도조건을 고려한 외부 열 환경 분석이 필수이며, 이를 통해 선정된 위성의 최악의 조건에 대해 열적 안정성을 보장하는 설계를 수행하게 된다. 궤도 열 환경 분석을 위해서는 궤도역학은 물론 우주 열 환경과 위성체 사이의 열 교환 관계에 대한 이해가 필요하다. 이에 본 논문에서는 지구궤도 내 우주 열 환경에 관한 기초자료를 제공하고, 위성체에 유입되는 우주 열 유입량을 계산하는 열 관계식을 서술함으로써 궤도 열 환경 분석의 이해를 돕고자 하였다. 또한, 가상의 위성 예제를 통해 임무기간 중 궤도 열 환경을 분석하는 전반적인 과정을 보였다.

여름철 열환경을 고려한 도시생태공원 리노베이션 방안 융합 연구 - 길동생태공원을 사례로 - (A Study on the Convergence of Renovation Measures for Urban Ecological Park Considering the Thermal Environment in Summer - With a Case of Gildong Ecological Park -)

  • 권기욱
    • 한국과학예술포럼
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    • 제36권
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    • pp.11-22
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    • 2018
  • 본 연구는 최근 기후변화로 인한 도시 열환경 변화로 도시 열섬현상, 폭염, 가뭄 등 다양한 문제를 발생하고 있으며, 이러한 실정에도 도시민은 삶의 질에 대한 인식과 기대는 더욱 높아져 외부활동에 대한 욕구가 증가하고 있다. 이에, 본 논문은 열환경과 생태공원의 융합연구로 많은 도시민이 이용하는 도시생태공원을 중심으로 열환경 실증분석을 실시하였으며, 이를 통하여 열환경을 고려한 도시생태공원 리노베이션 방안을 제시하였다. 연구결과 및 내용은 다음과 같다. 연구대상지는 다양한 공간구성 및 생태적으로 양호한 길동생태공원으로 선정하였다. 측정항목은 열환경 및 열쾌적 지표로 나누어 측정 및 분석을 실시하였다. 공원 공간유형별 분석결과 산림지구에서 가장 양호한 결과가 도출되었다. 이를 통하여 열환경을 고려한 도시생태공원 리노베이션 방안을 3가지 제시하였다. 이러한 본 연구의 결과는 열환경을 고려한 생태공원 조성 방안의 기초자료로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.

인공위성 탑재품 수준 열진공 시험에 대한 열해석 모델의 개발과 환경시험 결과를 이용한 검증 (Development and Verification of Thermal Analysis Model for Thermal Vacuum Test of Satellite Components)

  • 김상호;서현석;유재호;한은수;김태경;김형동;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.842-847
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    • 2010
  • 본 연구는 인공위성 탑재품 열진공 시험시 적용된 열환경 조건, 탑재품 시험용 열진공 챔버의 형상, 위성체 내부의 열환경들을 고려하여 열진공 시험 과정을 모사하는 수치해석모델을 설계하여 열해석을 수행하였다. 피시험체인 탑재품과 열진공 챔버 구성요소의 시간에 따른 온도 변화를 보여주는 과도적(Transient) 해석 결과를 구할 수 있다. 열해석에 의한 성능향상 설계를 반영하여 업그레이드한 열진공 챔버를 이용한 탑재품 환경시험을 수행하였으며, 시험 결과와 열해석 결과에 대한 비교/검증을 수행하였다.

Landsat-8을 활용한 대구시 열 환경구조 분석 (Aanalysis the Structure of Heat Environment in Daegu Using Landsat-8)

  • 김준현;최진호
    • 한국측량학회지
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    • 제32권4_1호
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    • pp.327-333
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    • 2014
  • 도시 열 환경 개선을 위해서는 무엇보다도 특정지역의 열 환경에 대한 구조적 특성분석이 선행되어져 문제점을 분석하고 보완되어야 한다. 본 연구에서는 Landsat 위성을 활용하여 대구광역시의 1월과 8월의 열 환경의 중심성 측정, 분포도 작성, 공간통계 분석 등을 활용하여 공간적 특성에 따른 열 환경구조를 분석하였다. 분석을 위해 위성영상의 열적외밴드를 활용하여 표준정규분포화하여 점수로 중심성을 추출하였고, 국지적 공간에서의 자기 상관성을 파악하기 위한 국지적 모란지수(Local Local Moran's I)를 기초로 한 Cluster Map를 작성하여 환경공간구조의 분포 특성을 파악하였다. 따라서 위성영상을 활용한 열 환경 분포 특성과 중심지의 파악은 도시의 열 환경 개선 계획 및 관리방안을 모색하는데 필요한 중요한 기초자료로서 정부의 다양한 열환경 정책이나 계획에 우선시 되어야 할 참고자료를 제공하고자 한다.

풍향에 따른 건물군에서의 열환경 변화 (Change of thermal environment in buildings by wind direction)

  • 김상진
    • KIEAE Journal
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    • 제12권3호
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    • pp.27-32
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    • 2012
  • In recent years, the quality of the outdoor thermal environment has come to be regarded as important as that of the indoor thermal environment. Since the outdoor thermal environment is composed of many elements and is affected by many factors, it is not easy to evaluate the impact of each factor separately. Hence, a comprehensive assessment method is required. In order to evaluate the pedestrian level comfort of an outdoor climate, it is necessary to investigate not only wind velocity but also various physical elements, such as temperature, moisture, radiation, etc. Prediction of wind and thermal environment for a large scale buildings is one of the most important targets for research. Wind and thermal change in a city area is a very complicated phenomenon affected by many physical processes. The purpose of this study is to develop a design plan for wind environment at a large Buildings. In this study, we analyze outdoor wind environment and thermal environment on buildings using the CFD (Computational Fluid Dynamics) method. The arrangement of building models is an apartment in Jeonju. These prediction of wind and thermal environment for a large scale buildings is necessary in a plan before a building is built.

CFD 연성해석과 유전자 알고리즘을 이용한 실내 열환경 최적설계에 관한 연구 (Optimal Design for Indoor Thermal Environment based on CFD Simulation and Genetic Algorithms)

  • 김태연;이윤규
    • 설비공학논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.111-120
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    • 2004
  • The optimal design method of indoor thermal environment using CFD coupled simulation and genetic algorithms (GA) is developed in this study. CFD could analyze the thermal environment considering the distribution of temperature, velocity, etc. in a room. Therefore, It would be appropriate to use CFD for the optimal design method considering their distribution. In this paper, the optimal design means the most appropriate boundary conditions of the room among the conditions where the design target of indoor therm environment is achieved. Two step optimal indoor thermal environment design method is proposed. It includes the GA for searching the optimal indoor thermal environment design. To examine the performance of this method, the optimal design of hybrid ventilation system, which uses the natural cross ventilation and the radiation-cooling panel is conducted. The optimal design which satisfies the design target (thermal comfort, minimum cooling load, minimum vertical temperature difference) is found using two step optimal design method.

도시근린공원의 열환경 개선을 위한 열쾌적성 평가 (An Evaluation of Thermal Comfort on Urban Neighborhood Park for Improving Thermal Environment)

  • 임은나;이우성;최철현;송봉근;정성관
    • 한국지리정보학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.153-170
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    • 2013
  • 본 연구는 도시 근린공원의 열쾌적성을 평가하고 이에 따른 열환경 개선방안을 도출하고자 연구를 진행하였다. 먼저 공원의 주요 열환경 인자의 분포특성 및 공간 유형별 차이를 평가한 결과, 기온, 상대습도, 풍속의 경우 공간적으로 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 평균복사온도는 공간의 개방정도 및 포장재질에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 확인되었다. 추출된 열환경 인자를 토대로 공간 유형에 따른 열쾌적성을 평가한 결과, 광장의 PMV(Predicted Mean Vote, 예상온열감) 지수가 4.39로 가장 높게 나타났으며, 동선의 경우 2.58, 녹지 1.90 그리고 휴게공간은 0.42로 평가되었다. 이러한 열쾌적성을 결정하는 열환경 요인에 대한 중요도를 평가해보기 위하여 PMV 회귀모형을 구축한 결과, 평균복사온도(1.084), 풍속(-0.280), 기온(0.013), 상대습도(-0.009)의 순으로 PMV에 대한 상대적인 중요도가 높게 나타났다. 열환경적 측면에서 개선이 필요한 지역을 대상으로 시나리오 분석을 실시한 결과, 반사율, 색상, 포장재질의 물리적 특성 변화를 통해 인체가 체감하는 열쾌적성을 향상시킬 수 있으며, 실제 공원에 이를 적용하여 개선안을 마련할 수 있을 것으로 판단된다.

천정형 에어컨 온도센서의 최적 위치 결정을 위한 교실의 CFD 열환경 분석 (Thermal Environment Analysis of a Classroom by CFD Simulation to Determine Optimal Temperature Sensor Position in Ceiling Type Air-Conditioning System)

  • 이미화;김동규;금종수;정석권
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.43-49
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    • 2006
  • Nowadays, the thermal environments of classrooms are usually adjusted by the ceiling type air-conditioning system with a temperature sensor installed on inlet of an air-conditioner. However, it is not clear that the conventional temperature sensor position is proper to satisfy both thermal comport and energy saving in summer especially. Therefore, this study is aimed at finding out the best position of the temperature sensor on the purpose of the comfort thermal environment and energy saving. The different 5 positions for the temperature sensor are supposed in this paper to analyze thermal environment by CFD. From the analysis through the CFD simulations, the best position of the temperature sensor satisfying for both comfort thermal environment and energy saving is obtained.

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데이터센터 냉각 시스템의 에너지 절약을 위한 인공신경망 기반 열환경 예측 모델 (Artificial Neural Network-based Thermal Environment Prediction Model for Energy Saving of Data Center Cooling Systems)

  • 임채영;여채은;안성율;이상현
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.883-888
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    • 2023
  • 데이터센터는 24시간 365일 IT 서비스를 제공하는 곳이기 때문에, 2030년에는 데이터센터의 전력 소비량은 약 10%로 증가될 것으로 예측되고, 고밀도 IT장비들의 도입이 점차 증가하면서, IT장비가 안정적으로 운영될 수 있도록 냉방 에너지 절감 및 이를 위한 에너지 관리가 갖춰져야 하기에 다양한 연구가 요구되고 있는 상황이다. 본 연구는 데이터센터의 에너지 절약을 위해 다음과 같은 과정을 제안한다. 데이터센터를 CFD 모델링하고, 인공지능기반 열환경 예측 모델을 제안하였으며, 실측 데이터와 예측 모델 그리고 CFD 결과를 비교하여 최종적으로 데이터 센터의 열관리 성능을 평한 결과 전처리 방식은 정규화 방식으로 사용되었고, 정규화에 따른 RCI, RTI 및 PUE의 예측값 또한 유사한 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 알고리즘으로 데이터센터에 적용될 열환경 예측 모델로 적용 및 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

열적지표를 적용한 국내 고심도 석탄광산의 열환경 평가 연구 (A Study on Evaluation of Thermal Environment using Heat Stress Indices for Deep Coal Mine in Korea)

  • 박선오;노장훈;김진
    • 터널과지하공간
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    • 제24권2호
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    • pp.166-175
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    • 2014
  • 본 연구에서는 현장실측을 통하여 강원도 태백에 위치한 대규모 석탄광산의 열환경을 평가하였다. 열환경 평가를 위하여 WBGT, HSI, ESI, KATA지수 및 유효온도 등 다양한 열적지표를 적용하였고, 상관분석을 실시하였다. 분석결과 대부분의 작업장에서 높은 열환경이 평가되었고, 특히 열적지표 중 인체의 생리학적 특성을 반영하는 HSI와 최대 땀증발열의 상관계수는 -0.834이고 이것은 HSI지표에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 최대 땀증발열에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 공기속도이다. 따라서 운영 중인 제 1수직갱의 연장 굴착 또는 공기 누기를 방지하기 위한 구조물을 설치함으로써 환기량 증대를 통해 작업장의 열환경을 개선시킬 수 있을 것으로 판단된다.