• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.120-120
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• 2010

에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.

• 한국가스학회지
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• 제21권4호
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• pp.42-46
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• 2017

화석연료의 무분별한 사용으로 인한 이산화탄소의 대기 중 방출은 지구의 연평균 기온을 상승시키는 원인으로 작용하고 있다. 이를 해결하기 위한 대체에너지로써 지열은 연중 일정한 온도를 갖는 무한자원이다. 지열에너지를 널리 보급하기 위해서는 히트펌프의 성능과 지중열교환기의 열교환 효율이 매우 중요하다. 이에 본 연구는 히트펌프의 성능을 증가시키기 위해 팽창변을 이중으로 구성하고 지중열교환기의 열교환 효율을 높이기 위해 입출관과 유입관 사이에 간격유지부재를 사용하여 실험하였다. 실험한 결과 팽창변을 이중으로 구성하였을 때 냉난방 능력이 최대 11.4%가 증가됨을 얻을 수 있었고, 간격유지부재를 사용 시 열교환 효율이 17.5% 향상되었다. 이러한 결과를 토대로 지열시스템의 설치 시 히트펌프의 성능과 지중열교환기의 열교환 효율의 상승으로 인해 설치비용이 많이 절감될 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.678-683
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• 2005

Korea is utilizing geothermal resources mainly in the bathing and swimming facilities with very few applications for industrial processes or space heating. It is estimated that geothermal capacity and annual utilization are 36.2MWt and 761TJ/year as compared to global capacity and annual utilization of 15,145MWt and 190,699 TJ/year. RETScreen software is a user's friendly tool for analyzing the technical and financial pre-feasibility of potential Renewable Energy (RE) projects that promotes the use of RE applications through the capacity building of planners, decision-makers and industries for successful implementation of RE projects. Strong ties between Canada and Korean organizations such as Korean Solar Energy Society (KSES) and the Korea Institute of Energy Research (KIER) exist for knowledge transfer about RETScreen. In this paper, an overview of RETScreen and its ground source heat pump (GSHP) model with a practical example of an existing project of a community hall in Canada are described to illustrate effectiveness of RETScreenin the implementation of RE technologies. The same community hall project is then evaluated hypothetically considering its location at Kangnyng, Korea. The main objective is to demonstrate how RETScreen GSHP model can also be utilized effectively for GSHP applications in Korea.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권1호
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• pp.43-47
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• 2016

지열 히트펌프 시스템은 환경 친화적이고 에너지 절감 시스템으로 알려져 있다. 특히 지중 열교환기는 초기투자비와 시스템 성능을 결정하는 매우 중요한 요소다. 수직형 지열 시스템 설계를 위해서는 현장 열응답 테스트를 통해 지중 유효 열저항을 고려해야 한다. 본 연구에서는 지열이용검토서를 통해 접수된 전국의 지중 열전도도를 지역별로 분석하였다. 전국 평균 지중 열전도도는 2.56 W/mK로 분석되었다. 지중 열전도도가 가장 높은 지역은 서울로 평균 2.68 W/mK이고, 가장 낮은 지역은 부산으로 2.28 W/mK다. 또한 해안을 접하고 있는 지역의 열전도도는 전국 평균에 비해 약 30% 낮다.

• 지열에너지저널
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• 제5권3호
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• pp.4-11
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• 2009

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.202-205
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• 2006

최근 지열원 열펌프 시스템 설치가 해마다 평균 10-30%젓도 꾸주히 증가하고 있다 주요 연구동향은 토양열전도 측정, 지열히트펌프 시스템 전주기 성능평가 하이브리드 시스템의 초기비용 저감과 이러한 지열원 열펌프 시스템 설계방법분야 개발에 대해 초점이 맞춰지고 있다. 특히 국내에서 현재 시공되어진 많은 시스템들이 부실시공의 문제에 노출되고 있으며 이러한 시점에서 현재의 저가 입찰제도 보다는 외국 사례와 같은 성능확인 제도로의 전환 및 많은 연구가 필요하다. 성능확인제도는 사전 성능 예측과 사후 성능 확인 검증으로 구성되며 본 기술현안 보고서는 최근 국내외 연구동향 및 사전 성능 예측과 사후 성능 검증 관하여 정리하여 본다.

• 에너지공학
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• 제15권3호
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• pp.160-165
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• 2006

지열원 히트펌프 시스템은 난방과 냉방부분에서 두드러진 관심을 보이고 있다. 국내에 설치된 지열원 히트펌프 시스템의 대부분은 수직형 방식으로 연구대상 또한 수직형이 주류이다. 본 연구에서는 수평형 지열원 시스템을 시설하우스에 설치하여 성능을 조사하였다. 연구결과, 히트펌프만 고려한 난방성능계수는 3.64이고 지열순환펌프를 포함한 성능계수는 3.31로 나타났다. 응축기 제거열에 대한 순환펌프의 동력은 28.0 W/kW이고, 열교환기길이는 53.3m/kW였다. 지중으로부터의 평균채열량은 14.58 W/m이고, 응축열에 대한 열교환기가 매립된 트렌치길이는 27.7m/kW였다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.1-6
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• 2016

A ground air heat exchanger (GAHX), also called earth air heat exchanger is a useful technology to be integrated with other renewable energy technologies. In this study, ground-air heat exchanger system for the air source heat pump is introduced. The purpose of this study is to design the volumetric flow rate and the length of GAHX system. A GAHX length model equation has been developed and used for calculation. GAHX thermal efficiency are recommended as 75% and 85% in order to optimize pipe length. $2,750m^3/h$, $2,420m^3/h$ of volumetric flow rate on 88.3m, 111.7m length are suggested for providing 7.5kW thermal capacity. And the number of path is recommended more than two to minimize pressure drop. For future study, advanced model equation study with ground thermal behavior and a more efficient GAHX design will be considered.

• 설비공학논문집
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• 제24권6호
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• pp.509-514
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• 2012

In this research, a heat pump system with a heat source network is suggested which utilizes solar heat and ground heat as heat source for cooling and heating. This paper describes the summary of the suggested system and the results of the annual energy simulation. The heating and cooling loads, the electric consumption and the COP were calculated by TRNSYS 16 and evaluated in the cases of different local conditions and different system compositions. In the results, the superiority of the suggested system has been quantitatively evaluated comparing with the conventional heat pump system using one heat source. Furthermore, it was more significant in cold climate, in which the heating COP was 146% increased compared the air source heat pump system, than it in subtropical climate, 119% increased.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.173-173
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• 2010

This thesis identified basic design elements (Sustainable Yield, Temperature of Groundwater, Depth of Well, Separation Distance between wells) regarding installation of Standing Column Well, Geothermal Heat pump System by dynamic analysis.