• Journal of Biosystems Engineering
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• v.5 no.2
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• pp.15-25
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• 1980

본 연구는 현재 국내 농촌에서 문제시되고 있는 벼의 건조와 저장방법을 개선하기위한 한 가지 방법으로써 Grain bin의 이용에 따른 기술적인 적용가능성을 구명하는데 있었으며 건조열원으로서는 상온공기와 Solar collector 에 의한 보충가열공기를 사용하였다. 건조시험에서는 벼의 건조속도, 층별함수율의 변화, 동력소모량, 도청수율 등을 측정 비교하였으며 건조가 완료된 후에는 저장시험도 아울러 실시하였다. 본 시험을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 본시험에 사용된 Solar Collector 는 집열면적이 $27.7m^2M$의 Flat-plate 형식이며 내부에 태양열의 저장모체로서 약 $7m^2M$의 검은 돌을 사용하였다. Collector 의 효율은 35%이었으며 Collector를 통과하여 Bin으로 들어가는 공기의 온도는 외기온에 비하여 주간에는 약 $4^\circ C$, 야간에는 약 $8^\circ C$, 정도 상승된 것으로 나타났다. 2. 상온공기와 Collector를 이용한 건조험결과 안전저장함수율에 도달하는 데 약 7일과 약 5일이 소요되었다. 3. 태양열 건조는 상온통풍건조에 비하여 곡물층간의 함수율차이가 약간 크게 나타났으나 건조속도가 빠를뿐만 아니라 동력소모량도 적은 것으로 분석되었다. 4. 건조시험이 완료된 직후 이차에 걸쳐 Bin 내에서 저장시험을 실시한 결과 저장기간중 벼의 안전보전이 가능했으며 평균함수율이 12.0~14.5%범위에서 유지되었다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.26 no.3
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• pp.17-24
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• 2006

최근에 에너지절약 차원에서 종래의 공조방식을 대신할 새로운 냉난방시스템 개발이 요구되고 있는데, 본 논문에서는 태양열 집열기를 이용하는 데시컨트 시스템 중 제습역할을 실질적으로 담당하는 제습기의 충진층 부분에서의 열 및 물질전달에 관한 일련의 해석 결과를 발표하고 있다. 제습과정에서 액체흡수제는 충진층에서 열 뿐만 아니라 물질전달을 수반하게 되는데, 이 결과 건물에 냉방 및 난방효과를 가져다 준다. 따라서 이 충진층의 최적 설계가시스템의 효율을 극대화하기 위해서는 무엇보다도 중요한데, 이를 위해서는 충진층에서의 열 및 물질전달 양상을 규명하여야 한다. 따라서 금번 실험에서는 공기와 액체흡수제와의 접촉면적을 넓히기 위해서 충진재로써 3cm(직경) ${\times}$ 3cm(높이)인 시판중인 플라스틱 재질을 사용하고, 실질적으로 40cm(너비)${\sim}$40cm(깊이)${\times}$40cm(높이)의 충진층을 직접 제작하여 실험을 행하였다. 그 결과, 공기측 열 및 물질전달 계수는 공기 온도와 밀접한 관계를 갖고 있으며, 또한 물질전달계수는 열전달계수와 같은 경향을 보이고 있음을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.1
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• pp.43-49
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• 2013

The use of ocean thermal energy conversion (OTEC) to generate electricity is one of the methods proposed to utilize renewable energy and to protect the environment. In this study, simulations were performed to investigate the effect of weather conditions in the Ulsan region, Korea, on the efficiency of a solar-heating OTEC (SH-OTEC) system. This system utilizes solar thermal energy as the secondary heat source. Various working fluids were also simulated to select one that is suitable for this system. The results showed that R152A, R600, and R600A, in that order, were the most suitable working fluids. The effective area of the solar collector for a $20^{\circ}C$ increase in the collector outlet temperature fluctuated from 50 to $97m^2$ owing to the change in the monthly average solar gain. The annual average efficiency of the SH-OTEC increases to 6.23%, compared to that of a typical conventional OTEC, which is 2-4%.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.5
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• pp.453-460
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• 2013

The surface roughness and heat transfer enhancement devices are known to increase the performance of a flat plate soar collector. This study includes the experiments on the effect of the several heat transfer enhancement devices inserted in duct to simulate the flat-plate solar collector. Experiment was basically at a constant heat flux on the upper duct wall. Inserted heat transfer enhancement devices are Chamfered rib $10^{\circ}$, Chamfered rib $20^{\circ}$, Rib & Groove and Rib & Dimple. Reynolds number is in the range of 2,300 to 22,000 which corresponds to turbulent regime. With the heat transfer enhancement devices, heat transfer would increase by the secondary flow and the increase of the heat transfer area. Pressure drop also increases with the insertion of the enhancement devices. Rib & Dimple model is the best in heat transfer enhancement, however, Chamfered rib $10^{\circ}$ model is the lowest in the pressure drop. Considering the heat transfer enhancement simultaneously with low pressure drop increase, performance factor was the best for the Chamfered rib $10^{\circ}$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.31 no.5
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• pp.9-18
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• 2011

태양광열 복합 시스템(photovoltaic/thermal hybrid solar system, PV/T)은 태양광 모듈 및 태양열 집열판의 단일화를 통한 전기 및 열에너지의 동시 생산이 가능하도록 구성되고 기존 태양광 모듈의 온도 상승에 따른 효율 저하의 문제점을 보완 및 발생하는 열을 회수하여 온수 생산이 가능한 장치이다. 본 연구에서는 액체형 PV/T 시스템의 대표적인 두 형태인 박스형과 튜브형의 성능 검증을 위하여 수학적 모델링을 통한 두 시스템의 열 및 전기적 성능을 비교 분석하였다. 모델링은 에너지 평형식을 이용하여 시간에 따른 각 부분의 온도의 변화를 예측할 수 있도록 수립되었으며 계산된 결과를 기준으로 전기, 열, 및 전체효율을 도출해 내고, 이를 바탕으로 두 시스템의 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로, 박스형 PV/T 시스템의 최고 온수 온도는 $52^{\circ}C$로 예측되었고, 반면에 튜브형은 $48^{\circ}C$에 머물렀다. 또한 열효율은 박스형이 최대 51%, 튜브형이 41%, 전기효율은 박스형이 약 14%, 그리고 튜브형이 13%로 나타났으며, 전체효율은 박스형이 73%, 그리고 튜브형이 64%로 나타나 박스형 PV/T 시스템이 튜브형보다 더 나은 성능을 가지는 것으로 예측되었다. 이는 박스형이 튜브형보다 태양광 모듈과 온수와의 접촉면적이 넓어 더 많은 열전달이 발생하기 때문으로 사료된다.

• Solar Energy
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• v.2 no.1
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• pp.49-58
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• 1982

Aim of this study was to obtain the heating performance and the economic evaluation on solar heating system for greenhouse which area of floor was $90m^2$. For heating performance effective solar energy for the greenhouse was compared with overall heating loads including coefficient of heat transfer and conduction. And the economic evaluation solar heating system was evaluated by comparison its initial investiment costing with oil saving cost. Initial investiment costing included collector cost, storage cost, piping cost, control system cost and miscellaneous costs which included pumps, motors etc. The contents of this study included the survey of climate conditions for solar heating, long-term collector performance and optimum collector area of solar heating system in existing greenhouse. The results are follows: 1. Average horizontal radiation during winter was $2,434Kcal/m^2$ day which was the highest value in this country, so the climate conditions of Suwon was suitable for solar heating. 2. Resulting calculation of the optimum collector area was $30m^2$ and the solar energy accounted for 30% of the overall heating load. 3. The capacity of storage tank required 60 liter per unit area ($m^2$) of solar collector.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.8
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• pp.511-519
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• 2017

In this study, we have performed tests to improve the productivity of hybrid solar stills, which can be operated by solar thermal energy and/or waste heat of exhaust gas from electrical generators. The experimental apparatus is a hybrid solar still with a $1m{\times}2m$ collecting area, which consists of a conventional simple solar still and a vertical multi-effect diffusion(MED) section. The experiments were conducted under various operating conditions, with two identical hybrid solar stills, using solar radiation as the energy source. The results of the tests showed that the yield of the hybrid solar still depends on the various operating conditions. Insulation at the side glasses and a lower basin seawater level increased the productivity of the hybrid solar still. Reflecting fins with less than 47% reflectivity unexpectedly decreased the total productivity. However, the various feeding flow rate of the seawater into MED part did not show clear effects on productivity in the tested range.