• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.616-622
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• 2016

하절기 줄어드는 온수부하는 태양열 집열기 과열의 주된 원인이다. 과열방지목적으로 공냉 또는 차단막이 사용되는데 이는 추가적인 기계적요소를 필요하게 되고 장기 운용 시 파손 등의 우려에 따라 그 신뢰도도 크게 저하된다. 지중열교환기는 지열을 열원으로 방열 또는 흡열을 진행하는데, 지열을 고 열원으로 하여 흡열을 목적으로 하는 연구가 대다수이며 지열원이 저열원으로 이용하는 방열에 대한 연구는 부족한 편이다. 그리하여 본 연구에서는 태양열집열판의 과열방지를 목적으로 하는 지중열교환기의 가능성 및 그 성능에 대한 연구를 진행하였다. 여름철 최대 $150^{\circ}C$이상의 고온을 유지하는 태양열집열판의 열을 방출하기 위하여 1.2m의 하부 깊이를 갖는 50m 나선형 지중열교환기를 설치하였고 이를 통해 순간 냉각이 가능한 것으로 확인되었으며, 태양열집열판의 여름철 과열에 의한 파손을 방지할 수 있었다. 그리고 다양한 변수에 대한 이론적인 계산을 통하여 0.33kg/s의 최저 순환유량만 유지해주면 지열 열교환기의 길이에 따른 방열효과에 큰 영향을 미치지 않음을 판단할 수 있다. 또한 축열조와의 공동 사용시 냉각효과는 여름철 과열시 충분한 과열방지 제어가 가능한 것으로 조사되었다.

• 에너지공학
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• 제22권2호
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• pp.112-119
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• 2013

태양열 에너지는 우리나라의 전체 에너지에서 차지하는 비율은 아직 미미하지만, 근래 이 분야에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 외부 날씨의 영향을 받지 않고 실내에서 안정적으로 태양열집열기에 관한 실험을 수행할 수 있는 태양열집열기 성능검사 시스템을 구축하고 새로운 형태의 태양열집열기를 연구 개발하기 위한 기초자료를 얻는데 있다. 이를 위해 태양열집열기 성능검사 시스템에 대한 CATIA 설계 및 제작을 거쳐 성능검사를 실시하였으며, 본 시스템에 장착된 이중진공관 집열기에 대한 수치해석을 수행하였다. 실험 결과 태양열집열기 성능검사 시스템의 설정온도차(${\Delta}T$)의 증가에 따라 작동회수는 감소하지만 총 작동시간은 모든 경우에 거의 동일함을 알 수 있었다. 또한 수치해석 결과 태양열흡수부의 온도가 높을수록 집열기 중심에서의 온도 감소율이 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.124-124
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• 2017

본 연구에서 원추형 집광기와 CPV셀을 기반으로 한 태양광-열(CPV/T) 복합시스템의 설계 및 제작과정을 다룬다. 원추형 집광기의 경우, 이론적 해석을 통하여 최고의 집열효율을 갖는 원추각 45도의 집광기 4개를 결합하여 사용하였다. 원추형 복합시스템은 태양에너지를 집열하여 열에너지를 생산하는 집광기와 작동유체의 순환을 위해 이중 구조로 제작된 흡수기, 집광된 태양으로부터 전기에너지를 생산하는 CPV셀 등으로 구성되어 있다. 효율적인 태양복사열 집광을 위해 태양 위치에 따라 고도각과 방위각을 추적할 수 있는 2축 태양추적장치를 설비하였다. CPV셀은 원추형 집광기의 중심부에 위치한 이중 흡수관의 고집광부인 상단부에 위치하였으며, CPV셀의 결함을 방지하고, 부가적 태양광 집광을 위해 2차 보조 집광기를 부착하였다. 본 논문에서 소개하는 원추형 CPV/T 복합 시스템은 기존 원추형 시스템에 CPV 셀을 부착하여 전기와 열을 동시에 생산 할 수 있으며, 생산된 전기에너지와 열에너지를 이용하여 온실재배의 난방 문제, 운영비용 절약 등 다양하게 농업 분야에 적용가능하다. 특히, 원추형 복합시스템은 설계 및 제작에 있어 쉽고 간결하며, 제작 단가가 낮다는 점에서 보급에 이점이 있을 것으로 사료된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.91-98
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• 2007

Perimeter zone is one of the weakest area in buildings and it makes an increase of heating and cooling loads, in addition to condensation or discomfort with cold-draft to residents in winter. Because of this, it needs to be reinforced by active systems. However, they use fossil fuel, and ultimately greenhouse effect is urged. Thus, we proposed BIPV system functioned as solar collector which can substitute active system. As an fundamental stage, heat balance equation in steady-state by Fortran was used not only, in winter for pre-heating effect and electric power capacity during the day, but also in summer, for the latter during the day and sky radiation effect during the night. Especially, we should have considered shading on PV by IES Suncast, since even a little bit of it makes the efficiency too low for the PV modules to work. As a result, in summer day, the PV panel should be tiled in 70 degrees to gain the most electric power. Moreover, we could verify that this model makes higher temperature and heat flux under 0.02 m/s. On the other hand, the PV had the high efficiency with high velocity because of cooling effect behind the PV. Therefore, we should regard the air current distribution later on.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.953-958
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• 2006

Perimeter zone has been reinforced by active systems, such as fan-coil units, because it causes an increase in heating and cooling loads, dew condensation in winter, or discomfort with cold-draft to residents in buildings, through poor insulation by light-weighed skin due to progressing multi-storied buildings and skyscrapers. However, because these active systems raise Its capacity so that fossil fuel is used as much as they are added, and ultimately, greenhouse effect is urged, we proposed BIPV system functioned as solar collector which can substitute active system. As an early stage, heat balance equation in steady-state by Fortran was used not only for pre-heating effect and electric power capacity during the day in winter, but also for electric power capacity during day in slimmer and sky radiation effect during night in summer. Especially, we should have considered shading on PV, since even a little bit of it makes the efficiency too low for the PV to work. Still, when the flux of pre-heated air was increased to make air-barrier, its temperature was not enough to make it because the speed of heat exchange was too fast to warm up the air, thus the capacity to meet the condition was evaluated, and electric power from PV was made used for it.

• 농업생명과학연구
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• 제50권2호
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• pp.175-185
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• 2016

본 연구에서는 UTC 시스템을 대표적인 농업시설인 돈사에 적용하기에 앞서, UTC 제어 시스템 및 프로그램 개발에 따른 돈사 내 적정 사육 환경 유지 및 난방에너지 저감을 위한 기초자료로 활용하고자, 2동의 실험돈사를 제작, UTC 제어 시스템 적용에 따른 실험돈사 내부 온도 변화 및 에너지를 비교, 분석하였다. 제어 시스템은 T1~T4, 총 4점의 온도를 측정 후 프로그램 내 알고리즘에 의해 O1~O5, 총 5개의 출력 신호를 ON/OFF 방식으로 각각 제어하도록 구성하였다. 온도 설정은 실험돈사 내부 온도 28.0℃, UTC 내부 온도 34.0℃로 설정하였고, 측정된 온도와 비교를 통해 출력 신호를 제어하였다. 3일간, 제어 시스템을 가동한 돈사의 경우 최고 온도는 평균 31.8℃로 측정되었다. 같은 시간, 비교돈사의 최고 온도는 평균 36.6℃로 제어 시스템을 가동한 돈사의 내부 온도가 약 4.8℃ 낮은 것으로 나타났다. 또한 제어 프로그램의 가동에 따라 UTC 플레넘 최고 온도는 평균 50.5℃까지 상승한 것으로 나타났다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.18-25
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• 2002

For application to medium temperature solar collerctors $(80\sim120^{\circ}C)$, a heat pipe should be designed properly to efficiently transfer heat to a hotter condenser than common applications. Among many wick structure candidates for heat pipes of this type, a slab wick was selected based on promising performance data reported previously. The thermal performance of slab wick heat pipes, screen wick heat pipes and thermosyphons with enlarged condenser section were experimentally investigated for comparison purpose. The heat pipes were 8.0 mm O.D. (evaporator section) and 25.4 mm O.D. (condenser section) made of copper. The experimental data of the heat pipes were analysed in terms of thermal resistance against thermal load and coolant temperature.

• 태양에너지
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• 제17권3호
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• pp.67-73
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• 1997

공기는 열전도 계수가 낮으므로 밀폐공간 내에서 적당한 형태를 형성하여 자연대류 열전달을 촉진 시키다면 태양열 집열기로서 건물 난방에 이용할 수 있고, 또 자연대류가 일어나지 않도록 유동을 억제 시킨다면 매우 훌륭한 단열재로 사용할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 건물벽 구조에 따라 내 외벽 사이에 단순 사각 밀폐공간을 형성하여 외벽의 가열부와 내벽의 방열부의 위치를 변화시켜 가며 수치해석을 수행하여 최대 난방 및 단열효과를 얻을 수 있는 새로운 대체 건물벽 개발에 관한 기초 설계 자료를 제시하고자 한다. 연구 결과 부력에 의한 driving force를 얻기 위해서는 방열부가 가열부보다 항상 위쪽에 위치하고 크기는 전체 높이의 1/2 이하일 때 열전달이 촉진됨을 알았다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년도 춘계 학술대회 개요집
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• pp.233-235
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• 2006

This study was performed to find the best bonding conditions by comparing mechanical properties in solar collector. The solar collector that consists of copper plate and tube was successfully bonding by ultrasonic seam welding. In this experiment, we varied the values of welding pressure and welding amplitude and fixed the values of speed and frequency. Consequently, it was find that the welding pressure had higher effort on bonding strength than the welding amplitude.

• 태양에너지
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• 제18권3호
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• pp.119-128
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• 1998

본 연구에서는 열흐름의 방향, 태양 복사열의 집열 그리고 축열부의 열용량 등이 조절 가능한 Thermo-Diode식 태양열 이용 모듈(Smart Module)의 개발하였으며, 이를 통하여 액체식 열다이오드에 대한 작동 메카니즘과 이를 적용한 태양열 이용 시스템의 효율적 작동과 그 가능성을 확인하였다. 기존의 태양열 시스템은 일조시간 동안만 시스템이 운용되는 반면 본 Smart Module은 낮뿐만 아니라 밤에도 단열 및 냉방부하 감소 효과를 거둘 수 있다.