• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.31 no.8
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• pp.15-18
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• 2002

축열 공조방식 중 현재 가장 많이 보급되고 있는 방식은 빙축열 방식과 수축열 방식이다. 본래 축열식 공조는 열원 용량을 감소하고, 값싼 심야전력을 통해서 운전비용(running cost)의 절감을 목적으로 하지만, 열을 저장하기 위한 "축열조"가 필요하므로, 필연적으로 초기투자비(intial cost)의 증가를 동반하며, 기존의 건물에는 쉽게 적용할 수 없는 등의 문제점이 있다. 따라서 축열을 위한 초기비용을 증가시키지 않는 축열식 공조방식으로서 건축물 자체가 가지는 높은 열용량에 착안하여 구조체 축열에 관한 연구가 최근 활성화되고 있다. 구조체 축열은 건축물 그 자체를 축열 매체로 이용하기 때문에 별도의 축열조가 필요 없고, 구조체 로부터의 "복사"형태로 거주영역에 직접적으로 작용하여 실내의 온열환경을 향상시킬 수 있다. 이 때문에 2차측 공조기의 용량을 절감시킬 수 있고, 축열 부위에서의 열반송이 필요없는 등, 구조체 축열 시스템은 기존의 빙축열과 수축열 방식에서는 없는 여러가지 장점을 가지고 있다. 구조체 축열 공조시스템은 기존의 공조시스템 중에서 급기구 부위만을 변경하여 주간에서 종래의 공조시스템과 같이 실내로 공조 공기를 급기하고, 야간에는 급기구에 설치된 댐퍼를 조절하여 천정면으로 공조 공기를 급기함으로써 구조체에 열을 축열시키는 방안이다. 본 시스템은 기존의 설비시스템을 이용하여 건축물의 구조체를 축열, 공조개시전 및 주간의 부하를 대폭 줄임으로써 에너지를 절감시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서 구조체 축열 공조시스템은 "지구환경 유지.전력부하 평준화.안전성.에너지 절약.비용절감.쾌적성"의 모든 조건을 만족시키는 유력한 차세대 공조 방식이 될 것으로 판단되며, 본 보에서는 공기순환형 구조체 축열시스템을 소개하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.2
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• pp.183-190
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• 1993

에너지 문제에 현명하게 대처하기 위해선 폐열과 심야전력을 활용한 축열시스템의 저변확대가 시급하다. 특히 우리나라와 같이 냉난방으로 인한 계절별 전력 수요폭이 심한 나라에서는 공조용 축열 시스템 개발이 필요하다. 현재 우리나라에 보급되고 있는 것은 빙축열 시스템이 대부분인데 지역과 조건 그리고 용량에따라 좀더 다양한 시스템 선택이 필요하다. 그리고 에너지의 축출 방법에 있어서도 전체 공조 시스템의 특성과 효율을 특히 고려해야 할 것이다. 축열 시스템의 핵심은 무엇보다도 축열조의 소형화(compact)와 축열 효율이다. 즉 되도록 작은 크기의 축열조 로써 최대한 많은 에너지를 저장하며 또한 최대한 많은 에너지를 회수하는 것이다. 일반적으로 축열조에 열을 저장 그리고 축출하는 과정에는 에너지(useful energy)의 손실이 생기게 된다. 이는 열전달 과정 중에 시스템 내의 엔트로피의 증가로 생기는 필연적인 손실로 이것을 최소로 하는 설계 기술이 필요하다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.366-371
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• 2000

본 연구는 동적형 빙축열시스템에 있어서 증발판이 축열조 상부에 설치되어 생성된 얼음을 주기적으로 분리, 이탈시켜 하부에 설치된 축열조에 저장하는 기존의 하베스트형 빙축열시스템과는 반대로 축열조 내에 증발판을 설치하여 수중에서 얼음을 생성시키고 분리시켜 부럭에 의해 얼음을 띄워 저장하는 새로운 방식의 수중 하베스트형 빙축열시스템 개발에 관한 연구이다. 본 방식은 축열조 내에 증발판이 설치되어 제빙과 탈빙이 이루어짐으로서 기존 시스템에 설치되는 순환펌프나 순환수 분배기 및 배관 등의 설비가 불필요하고, 또한 조내 물과 증발판이 직접접촉에 의해 열교환이 이루어지므로 기존 공기 중에서의 열교환 방식보다 전열효율이 우수한 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 상기의 수중 빙제조 방식에있어 빙 제조시와 방냉시 축열조의 열특성을 실험적으로 밝혀 시스템 최적화 및 성능 향상에 대한 기초 자료를 제공하고자 하였다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.30 no.6
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• pp.43-48
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• 2001

최근 축열기기의 확대보급으로 인한 사전 및 사후관리의 필요성에 따라 일본(재)히트펌프 축열센터 발간의 축열시스템 검수 내용을 소개한다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.29 no.2
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• pp.25-31
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• 2000

최근 경제성장과 생활수준의 향상으로 냉방기기의 설치가 보편화되면서 하절기 냉방부하 증가에 따른 전력 에너지 공급상의 위기를 맞고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한국전력공사에서는 심야 전력 공급 시간에 냉동기를 가동하여, 얼음의 형태로 냉열을 저장하였다가 주간 냉방에 활용하는 빙축열 냉방 시스템을 보급 하여 주간전력 사용을 우회시키는 방법으로 전력수급의 안정화에 기여하고 예비율을 높이려는 노력을 하고 있다. 이러한 빙축열 냉방 시스템을 좀더 효율적으로 사용하기 위해서는 빙축열 냉방 시스템에 대한 연구가 필요하며 특히 빙축열 부하예측 기술과 시스템 최적제어 기술의 개발은 최대순간 요구부하의 개선은 물론 시스템의 성능향상과 에너지 소비감소에도 효과적으로 쓰일 수 있다. 따라서 본고에서는 야간에 빙축조에 저장시킨 축열만으로 주간의 냉방부하를 감당하게 하는 전부하 축열 방식을 선택하여 시스템 각 구성요소의 동적현상을 고려한 효과적인 수학적 모텔을 제시하고 이를 사용하여 빙축열 냉방시스탱의 최적제어 알고리즘을 개발하고 시뮬레이션을 통해 그 효율성을 확인하는 것을 목적으로 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.16 no.4
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• pp.164-169
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• 2007

The decrease in the summer peak electric load in our country is very important. The government has arranged and implemented a lot of support policies and statutes to decrease the peak electric load. And the ice-thermal-energy-storage system is known as one of the alternatives. The purpose of this paper is to evaluate the performance and the total efficiency of its storage tank, conducting the charging operation, the parallel operation and the single operation of a storage tank. The thermal energy density stored and discharging efficiency of a storage tank and the efficiency of total energy utilization of system are $18.4\;USRT-h/m^3$, 96.2% and 2028.7 kcal/kWh under the operation of design condition. When the storage tank is supplied more ice thermal energy than design condition, it is estimated that the efficiency of system are lower than the design condition by the supercooled effect.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.115-118
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• 2006

빙축열 시스템과 같은 열교환 시스템을 이용하여 심야의 전력 경부하 시 주간에 이용할 냉방부하를 축열하였다가 주간에 공급함으로써 전력의 평준화와 전력 설비의 효율적 운용을 기할 수 있어 전력의 안정적인 수급과 에너지의 효율을 극대화할 수 있다. 하지만 빙축열 시스템의 제어 운전을 전적으로 운전자의 경험에 의존하는 경우에 충분한 냉방 부하를 공급하기 위한 잉여축열에너지가 비경제적으로 많아져서 빙축열 시스템의 경제성이 저하되고 사용 효과가 낮아지는 문제점이 많이 발생되고 있다. 경제적인 활용 효과를 고려하여 빙축열 시스템을 효율적으로 운용하기 위해서는 냉방부하량이 기후 특성에 의해 결정되므로 기후를 정확하게 예측하고 이를 토대로 다음날의 시간별 냉방부하를 예측하여 적정한 축열량을 결정하여야 하는 어려움이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 신경망을 이용하여 기상 데이터를 토대로 다음날의 온도와 습도를 예측하고 예측된 온도와 습도 및 냉방부하 실적 자료를 기반으로 신경망을 이용하여 시간별 냉방부하를 예측하는 알고리즘을 제시하였다. 제안된 냉방 부하예측 알고리즘에 의해 구축된 한국전력공사 속초생활연수원의 부하예측모델을 이용하여 온도, 습도, 냉방부하를 예측한 결과 기존 방법에 의한 것보다 우수한 예측 성능을 보였다.

• 전기의세계
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• v.44 no.6
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• pp.19-26
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• 1995

1992년 12월부터 일정규모 이상의 건물에 대한 절전설비의 설치 의무화가 시행되면서 국내에서의 빙축열시스템 보급이 크게 확대될 것으로 전망된다. 그러나 현재 국내에 도입되어 설치되는 빙축열시스템은 외국으로부터의 기술도입이나 완제품으로 수입되는 제품들이 대부분이며 빙축열시스템 사업에 참여하고자 하는 기업들 역시 수입을 검토하고 있는 실정이다. 그러므로 열적성능이 뛰어나고 시스템의 효율적인 운용이 가능하며 경제적으로 우위에 있는 빙축열시스템을 국산화 개발하는 것은 매우 중요하리라 사료된다. 이러한 필요성에 의하여 본 연구원의 냉동공조연구팀은 포접화합물과 공융염을 이용한 두가지의 새로운 빙축열시스템을 개발하였으며, 열적 성능이 뛰어나 원활한 전력에너지 수급과 수입 대체 및 수출을 통한 기업의 국제 경쟁력 향상을 꾀할 수 있을 것으로 사료된다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.29 no.7
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• pp.60-67
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• 2000

현재까지 많은 공조용 빙축열 시스템이 전력수요 평준화를 목적으로 개발되어 설비에 적용되어 왔다. 지금까지 각종 학회에서 발표된 내용들은 기업에서 개발된 빙축열 시스템의 제빙 방식의 특징이나 시운전 결과가 중심이고, 빙축열 시스템의 평가, 특히 실제 설비의 운전 데이터에 기초한 시스템 성능 평가에 대한 내용은 많지 않았다. 이번에 소개하고자 하는 기술은 현장 제조형의 과냉각 방식 빙축열시스템의 실제 설비를 대상으로 제빙조의 제빙성능과 해빙성능에 관하여 모델해석를 기초로 평가하고, 제빙효율, 소비전력, 운전비용과 관련하여 설명함으로서 열원시스템을 평가하고자 한다.

• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.54
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• pp.64-69
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• 2008

야간의 잉여전력으로 열을 저장해두었다 주간에 이용하는 축열공조에는 50여년에 걸친 긴 역사가 있었다. 이 방식이 가지는 효용에 일찍부터 눈뜬 선각자들의 노력에도 불구하고 당초 보급은 늦어져 그다지 진전이 없었다고 한다. 이러한 정세가 일변한 것은 전력공급에 병목현상이 생겨 부하 평준화가 안정공급에 있어 필요불가결의 과제가 되었기 때문이다. 특히 공조는 피크성이 강한 수요이므로 공조용 전력을 야간으로 옮기는 작업의 이점이 큰 것은 당연하다. 비 수요시간대의 요금이 큰 폭으로 떨어짐으로써 수요자측에서 보아도 야간의 전력을 어떻게 활용할까하는 것은 매력적인 연구테마였다. 이리하여 축열공조가 관심을 불러 보급이 기도에 놓인 지 2O년 가까이 되었다. 처음에는 물을 사용한 축열이 대부분이었으나, 축열조 용량의 제약으로 얼음을 만들어 저장하는 빙축열방식이 도입되어 현재의 표준적인 축열방식이되었다. 그러나 빙축열에도 비용상의 문제가 있어 전면적인 보급에 이르기까지는 아직 연구의 여지가 더 남아있는 듯하다. 한편, 교토의정서의 발효 등에 의해 지구환경에 대한 관심이 높아지게 되었다. 이 같은 배경 속에 건물및 건축설비의 에너지절약 기술의 중요성이 대두되고, 특히 창 주변의 공조방식, 조광제어, 축열 공조시스템 등, 건물부하의 직접적인 저감과 전력부하 평준화에 의한 환경부하저감 및 운영비용의 저감을 목적으로 한 건물일체형 설비시스템을 적극적으로 도입하기에 이르렀다. 환경을 배려한 건축구조.설비시스템의 채택 사례가 증가하며 건축물 종합환경성능 평가시스템과 성능검증 등 건물설비의 평가.검증 수법도 연구되어 건물에 적합한 운용면에서의 사고가 중요함이 인식되었다. 이와 같이 건축구조와 설비시스템의 양면에서 에너지절약성 및 환경성, 쾌적성, 편리성의 추구가 적극적으로 도입되는 가운데, 슬래브축열시스템은 건축구조와 공조설비가 균형있게 융합됨으로써 초기비용의 삭감과 부하 평준화에 의한 경제성 향상, 복사에의한 실내환경의 향상 등의 효과를 기대할 수있는 시스템으로 추목받고 있다.