• KIEAE Journal
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• 제13권2호
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• pp.123-130
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• 2013

The primary goal of this research is to identify the impacts of window design on the energy use in buildings which takes up about 25% of the total energy consumption. Recently, efficient use of energy is gaining more importance in buildings. Window design, especially being dependent on glazing performance choices, is an important factor for reducing energy consumption in most of the buildings. It also is influenced by the latitude of the site and window orientation. This paper aims at identifying the influence of Window performance indicators(U-value, SHGC), orientation and latitude on the building energy consumption with systematically designed simulations. Comparative study has been performed for five different locations; Greenland, Korea, Singapore, Argentina and Chile along with the different window U-value and SHGC values. The results show that optimum window system with properly coordinated window performance indicators(U-value, SHGC), orientation achieves dramatic reduction of energy consumptions. Windows with low U-value could reduce heating loads and high SHGC could reduce cooling loads. The study also verifies that the windows installed at south facade is more energy efficient in the northern hemisphere while windows facing north is more energy efficient in the southern hemisphere.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권6호
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• pp.108-117
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• 2010

Although many researches of simulation programs to predict climate under the current climate change have been performed but more detailed studies of weather date which might influence the load of buildings seem insufficient. In this study, in Incheon are analyzed IES (Integrated Environmental Solutions)6.0, Ecotect 2010, EnergyPlus v4.0's IWEC file and ISO-TRY, the Korean standard weather data provided by the Korean Solar Energy Society for direct normal radiation which is used in load calculation programs. The results show that the radiation of the programs is the same as that of direct normal radiation per month but has a mere difference, compared with the radiation per hour and IWEC has also 77.12% when compared with ISO-TRY, meaning that it could affect load values of buildings when applied to them. And in case of ISO-TRY, it could be judged that the application of test reference year applied by the data measured has higher reliability than IWEC file.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권3호
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• pp.220-227
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• 2013

본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 태양광발전시스템을 온실에 인접한 건물의 옥상에 설치하여 일사량에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 수평면 일사량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 $26.1MJ{\cdot}m^{-2}$, $14.0MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 $0.6MJ{\cdot}m^{-2}$ 정도였고, 일일 전력량은 각각 약 6.1kWh, 3.7kWh 및 0.01kWh 이었다. 그리고 누계 일사량과 전력량은 각각 약 $4,378.2MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 1,163.2kWh 정도이었다. 그리고 부하에 의해 소비된 적산전력량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 4.5kWh, 2.4kWh 및 0.0kWh 정도이었고, 누계전력량은 739.2kWh 정도로서 발생 전력량의 약 63.5%에 해당하였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 어레이 표면온도가 상대적으로 높아지면 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 두 인자 간에 상관계수는 0.851 정도로서 상관관계가 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.977-983
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• 2013

본 연구는 섬 주거시설의 전력부하 변동특성에 적합한 태양광발전설비와 풍력발전설비로 구성된 하이브리드 발전시스템의 발전특성을 예측하고 성능을 평가하는 것을 목적으로, 경상남도 통영시에 소재하는 곤리도를 대상으로 수행한 사례연구 결과이다. 연구 결과, 시각별 전력부하 변동률, 시각별 풍력 발생 변동률, 시각별 일사량 변동률 등이 서로 다르기 때문에, 단순히 전력부하측과 풍력 혹은 태양광발전설비를 1:1로 조합한다면 상호간에 불균형이 발생하여 비효율적임을 알 수 있었다. 또한 부하용량선정방법인 최대부하법과 일일부하법으로 하이브리드 발전시스템의 각 용량을 설정할 경우의 성능을 비교한 결과 두 방법 모두 축전지를 포함한 풍력발전설비만 설치했을 때가 가장 효과적인 것으로 나타났는데 이는 풍력은 태양광과 달리 24시간 지속적으로 발생하기 때문이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.308-319
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• 2016

온실의 냉난방시스템 설계 기준에 적용하기 위한 외부기상조건을 설정하기 위하여 난방 설계용 외기온, 난방 degree-hour, 냉방 설계용 건구온도, 습구온도, 일사량을 분석하여 제시하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준인 1981~2010년까지 30년간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 30년간의 전체 기상자료를 이용하여 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 설계기준으로 제시하였다. TAC 방식으로 위험률 1, 2.5, 5%에 대한 설계용 기상자료를 분석하고, 설계기준에서 추천하고 있는 난방용은 위험률 1%, 냉방용은 위험률 2.5%의 기상조건 분포도를 제시하였다. 지역별, 위험률별 및 설정온도별로 최대난방부하, 기간난방부하 및 최대냉방부하의 변화를 고찰하였다. 제시된 각종 설계용 기상조건은 온실의 냉난방시스템 설계에 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라 냉난방 설비 보강이나 에너지 절감대책의 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 한편 기후변화로 인하여 최근 여름철 폭염이나 겨울철 이상고온 현상이 자주 발생하고 있으므로 주기적인 설계용 기상자료의 분석이 필요하고, 최소한 10년 주기로 설계기준을 개정할 필요가 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 현재 기후평년값 기준인 1981~2010년까지의 기상자료를 분석하였으나 이 기준이 1991~2020년으로 바뀌는 2021년에는 즉시 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.277-284
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• 2018

온실의 냉난방부하 산정을 위해 설계자가 선택해야할 주요 변수들에 대하여, 이들 설계 변수가 냉난방부하에 미치는 영향을 평가하기 위해서 각각의 설계 변수값을 변화시키면서 시뮬레이션을 실시하였으며, 이를 바탕으로 특별히 선택에 주의를 기울여야 할 설계 변수를 제안하였다. 난방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 피복재의 열관류율이고, 다음으로 설계외기온인 것으로 나타났다. 연동수에 따른 설계 변수의 영향은 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 단동 온실의 경우에는 지중전열 관련 설계 변수의 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되지만, 연동 온실의 경우에는 지중전열 관련 변수 및 틈새환기율의 영향이 미미한 것으로 판단되었다. 냉방부하에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 온실내로 유입되는 일사량과 증발산계수이고, 다음으로 실내외 기온차, 환기율인 것으로 나타났다. 설계 변수의 영향은 단동 온실과 연동 온실에서 큰 차이를 보였으나, 연동수에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 피복재의 열관류율은 단동 온실이나 연동 온실 모두 영향이 미미한 것으로 나타났지만, 실내외 기온차 및 환기율의 경우에는 냉방부하에 미치는 영향을 무시할 수 없을 것으로 생각되며, 특히 연동 온실에서 그 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 냉방부하를 산정할 때 실내 목표온도를 낮게 설정할수록 설계 변수의 선택에 신중해야 한다. 특히, 실내 목표온도를 외기온 보다 낮게 설정하면 환기율 및 열관류율 값이 냉방부하를 증가시키는 방향으로 바뀌므로 더욱 주의해야 한다. 환기율이 낮을 때는 설계 변수 중 설계일사량과 증발산계수의 선택에 주의해야 하고, 환기율이 높을 때는 실내 설정온도와 설계외기온의 선택에 신중을 기해야 한다.

• 태양에너지
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• 제18권1호
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• pp.27-34
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• 1998

태양광 발전 시스템의 운용에 있어서 부하의 변동, 일사량, 주변온도등에 의한 최대전력점의 추종은 매우 어려운 기술을 요구한다. 본 연구에서는 이러한 최대전력점의 추종에 있어 빠른 수렴 특성을 얻기 위한 알고리즘으로써 신경 제어기법을 이용하여서 기존의 제어 방식에 의한 동특성과 비교하여 적절한 제어기법 및 시스템동작의 우수한 특성을 얻게 되었다. 즉 최대전력점의 추종 및 안정한 전원의 공급을 갖게되었다.

• 전기의세계
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• 제39권10호
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• pp.28-36
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• 1990

태양광발전 시스템에서 축전지는 일조시간에 태양 전지에 의해 충전된 전력을 일몰 후와 같이 태양전지로 부터의 출력이 없을때나 흐린날, 우천시와 같이 태양 전지의 출력이 부족할 때 방전하여 부하에 전력을 공급하게 된다. 이와같이 축전지는 태양 광발전 시스템이라는 특별한 용도에 사용되기 때문에 일반적인 용도와는 달리 매우 가혹한 사용 조건하에서 가동된다. 즉, 축전지의 충전량은 기후 변화에 의해서 좌우되므로 과충전, 부족충전, 과방전이 진행되면 축전지의 노화 즉, 용량 감소는 급격히 일어나게 된다. 물론 최적의 충전 상태를 유지하기 위해서 충전기를 개량하거나, 부조일을 감안하면 축전지의 용량을 설계하거나, 디젤 보조발전기를 사용하여 일사량이 적은 경우에 충전 전기량을 보충하는 등 여러가지 개선책이 있지만, 불규칙적이며 가혹한 사용조건은 자연 현상에 의한 것이므로 근본적인 해결책은 될 수가 없다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권2호
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• pp.33-38
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• 2010

The perimeter zone is space which receives a significant effect of ambient condition, it is necessary to improve the thermal performance in order to building energy saving. For this reason, a lot of study about the active approach is being performed, such as perimeter-less air conditioning system. But the performance of the perimeter zone is necessary to improve, through the passive approach. Therefore, the purpose of this study is to provide basic materials of energy-saving design of perimeter zone, based of the PAL that simulation changing the thickness of insulation and the rate of windows.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1-8
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• 2005

건물 내에 존재하는 자연광은 조명원으로 국한되지 않고 시각적, 심리적 자극을 통한 실내 환경의 질적 향상에 이르기까지 에너지절약 및 공간의 쾌적성에 큰 영향을 미친다. 유입되는 자연광량에 비례적으로 연동되는 건물에너지는 전기조명에너지를 절감시키고 난방 기간동안 일사열의 유입에 따른 난방에너지를 절감시킨다. 여름철에는 전기조명의 소등으로 인한 조명원의 발열량이 감소됨으로써 냉방부하의 감소에 이르기까지 포괄적인 영향을 미친다. 조명개발분야의 선진국에서는 에너지 절약형 광원의 대체와 아울러 자연채광과 통합된 최적 조명제어 기술의 운용만이 건물이 가지고 있는 에너지 절약의 잠재력을 현실화시킬 수 있다고 판단하고 있다. 따라서 본 연구는 일반적인 사무소 모델 공간의 에너지 절약형 인공조명을 대상으로 자연광 유입에 따른 연동적 조명제어 기법을 적용하는 경우를 대상으로, 인공조명의 소등량에 따른 조명에너지의 절감량과 이에 수반되는 냉방에너지의 점감량 및 일사열 취즉에 따른 겨울철 난방 부하 절감량을 분석함으로써 자연채광의 건물에너지에 대한 연간 기여도를 통합 분석하였다. 특히 자연채광의 성능은 실험을 통한 측정 데이터를 이용하고 에너지 해석 프로그램을 재구성하여 실질적인 절감량을 도출하도록 시도하였다.