• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.625-631
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• 2015

이번 연구는 패킹 모듈로 채워진 축열조의 방열 성능을 수치해석 하였다. 해석에는 PCM의 상변화 현상을 계산하기 위해 엔탈피-공극률 방법을 이용하였다. 이 방법을 통해서 방열 시 축열조 상부로부터 열전달유체가 흐를 때 모듈에서의 녹는 현상을 계산하였다. 축열조 디자인에 모듈 배치, 모듈 수 등의 다양한 인자가 있지만, 본 해석에서는 유량의 변화에 따라 나타나는 축열조 출구온도, 전체 PCM의 시간에 따른 녹은 양 및 축열밀도를 확인하였다. 결과적으로 유량이 증가할수록 출구온도가 높게 형성되었으며, 전체 PCM이 녹는데 필요한 시간이 짧아지고 축열 밀도 역시 증가하여 목표치의 93% 수준에 도달하는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권1호
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• pp.23-28
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• 1999

적점토와 밀스케일, 물유리를 원료로한 축열용 난방재를 개발하기 위해 제반 기초적 실험을 수행하였다. 원료배합 및 소성 조건에 따른 축열재 시료의 소성특성, 열용량, 항절력, 미세조직 등을 분석하였다. 소성체의 수축은 적점토의 비율이 높을수록 증가하였다. $300^{\circ}C$까지는 건조수축이, $300~700^{\circ}C$ 영역에서는 산화철의 상변화에 의한 완만한 팽창, $1200^{\circ}C$ 이상에서는 급격한 팽창을 나타내었다. 항절력은 밀스케일 : 적점토 비가 1:1에서 3:1로 변함에 따라 5.6MPa에서 2.35MPa로 감소하였다. 열용량은 밀스케일 : 적점토의 비율이 1:1~3:1인 경우, $1.25~1.35J/g^{\circ}C$의 값을 나타내었다. 시험편과 공기와의 접촉을 제한함으로써, 시료 내 밀스케일 성분이 소성과정에서 용융하여 시편 표면으로 용출되는 현상을 억제시킬 수 있었고, 이에 따라 균일한 표면의 시료를 제작할 수 있다. 밀스케일의 첨가는 소성체를 다공질화시켜, 축열재의 축열 후 냉각속도를 낮추는데 기여할 것으로 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제17권12호
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• pp.1204-1209
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• 2005

In-situ measurement was made to evaluate chiller performance and thermal storage density of an ice thermal storage system. The system belonged to a big hotel and the measurement was conducted during late October. Owing to very small cooling load, the data logging was possible for a single thermal storage cycle. However, operation history of the chiller showed a relatively good spectrum of data for performance evaluation. COP and thermal storage density were calculated. The COP at full load was about 4.07, which was lower than $4.8\~6.4$ of new chillers. The measured storage density was about $10.9RT-h/m^3\;(=152MJ/m^3)$, which also was lower than a criterion of normal performance $(above\;13.0RT-h/m^3\;or\;181MJ/m^3)$. The study result provides technical basis for quantitative ESCO business scenario.

• 에너지공학
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• 제16권4호
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• pp.164-169
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• 2007

우리나라에서 여름철 피크전력부하의 감소는 매우 중요하다. 정부는 피크전력부하를 저감하기 위하여 많은 지원 정책과 법률을 제정하여 시행하고 있다. 그리고 빙축열시스템은 이런 대안 중의 하나로서 알려지고 있다. 이 논문의 목적은 축열운전, 병렬운전과 축열조 단독운전이 수행된 밀폐식 빙축열시스템의 축열조 성능과 전체 효율을 평가하는 것이다. 설계조건에서 운전된 빙축열시스템의 자료를 이용하여 축열조의 축열밀도와 방냉효율 그리고 시스템의 총괄에너지 이용효율을 계산하면 $18.4\;USRT-h/m^3$, 96.2% 그리고 2028.7 kcal/kWh이다. 빙축열시스템의 축열조에 공급되는 에너지를 설계조건보다 많게 공급하면 과냉각효과에 의해 설계조건보다 시스템 효율이 낮게 평가되어진다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.142-155
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• 1992

본 연구에서는 실제 빙축열 시스템의 해석을 위한 기초 모델로서 수직원관 주 위의 응고과정에 대하여 밀도차와 자연대류 효과 및 최대 밀도점을 나타내는 밀도-온 도 관계식을 도입한 수치해석과 실험을 통하여 여러가지 매개변수들이 상변화에 미치 는 영향을 알아 보았다.

• 태양에너지
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• 제15권2호
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• pp.77-90
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• 1995

본 연구는 용융점 온도가 $0^{\circ}C$인 순수 물이 수직원통형 빙축열조 내에 각각 형상비(H/R)가 4와 2인 형태로 채워져 있을 경우 수직원관 내로 유입되는 작동유체의 온도를 $-10^{\circ}C$, 유량을 10 liter/min로 고정시킨 후 유동방향을 상향과 하향으로 변화시켰을 경우 시간경과에 따라 나타나는 물의 응고형상, 수직원통의 온도분포, 수직원관의 온도분포, 축열량에 대한 열전달현상을 실험적으로 규명한 것이다. 축열조내 물의 온도분포는 초기온도가 $7^{\circ}C$인 경우 냉각과정중 축열조내 상부가 하부보다 높고 시간경과 후 물의 최대밀도점인 $4^{\circ}C$ 이하에서는 축열조 하부가 상부보다 높으며, 초기온도가 $4^{\circ}C$와 $1^{\circ}C$인 경우는 물의 밀도값이 최대점인 $4^{\circ}C$ 이하이므로 실험시작 초기부터 하부가 상부보다 온도분포가 높게 나타났다. 응고과정 시에는 동일한 초기온도 하에서 작동유체의 유동방향이 상향일 경우가 하향일 경우보다 축열조내 자연대류 유동이 활발하여 액상의 평균온도는 빠르게 강하되고 수직원관 외벽면의 상 하부 온도차이도 적으며, 응고형상은 축열조내 물의 초기온도가 $7^{\circ}C$와 $4^{\circ}C$ 일 때 상 하부에서 고르게 진전된다. 축열조내 물의 초기온도가 $1^{\circ}C$인 경우는 전도열전달의 영향이 지배적이므로 응고층의 생성은 작동유체 유동방향으로 형성되어진다. 축열량은 형상비에 관계없이 초기온도가 높을수록 크게 나타났으며, 동일한 초기온도 하에서도 작동유체의 유동방향이 상향으로 유입될 경우가 하향에 유입되는 경우보다 시간경과 후 크게 나타났다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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• pp.77-82
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• 1998

현재 온실 난방에 주로 이용되고 있는 난방기는 대부분이 화석에너지를 연료로 사용하고 있다. 따라서 생산비의 가중이 불가피하며, 또한 연소 과정에서 발생하는 배기 가스로 인하여 환경 오염이 문제시되고 있다. 따라서 태양에너지를 보다 더 적극적으로 활용할 수 있는 기술의 개발이 요구된다. 태양에너지를 시설 농업에 적극적으로 이용하기 위해서는 주간에 밀도가 낮은 태양에너지를 고밀도로 축열하여 기온이 급강하하는 야간의 보온에 활용하여야 한다. 주간의 온실내 잉여 태양에너지를 축열할수 있는 상변화 온도 3$0^{\circ}C$ 수준의 잠열축열재를 개발하기 위하여 수행한 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. SCD에 Borax를 0.0~5.0wt% 첨가하여 과냉도를 25.$0^{\circ}C$에서 $1.5^{\circ}C$ 이하로 조절하였으며, Borax의 적정 함량은 3.0wt%였다. 2. SCD에 Carbopol을 0.0~3.0wt% 첨가하여 상분리량을 70.0%에서 0.0%로 조절하였으며, Carbopol의 적정 함량은 1.5wt%였다.3. 축열재 내구성 검증을 위하여 0~1,500회의 상변화 사이클을 수행하였다. 이때 상변화 온도의 변화량이 $\pm$1.$0^{\circ}C$ 이하, 잠열량 변화가 $\pm$2.0 kacl/kg 이하로서 안정된 값을 보였다. 이상의 결과로 볼 때 축열재의 수명을 10년까지는 보장할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권1호
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• pp.65-72
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• 2014

본 연구에서는 지역난방 공사에서 사용하고 있는 성층 축열조의 불가용 에너지를 줄이기 위해 단열층을 설계하였다. 단열층은 추가적인 장치 없이 고온수와 저온수의 밀도차이로 생기는 부력으로 운용된다. 축열조의 내부 온도분포를 모사할 수 있는 해석모델을 Matlab Simulink 를 이용하여 제작하고 해석 결과를 이용하여 단열층의 소재와 두께를 결정하였다. 또한 축열조의 축소실험을 통하여 단열층의 운용 가능성을 확인하였다. 실험 결과, 단열층이 축열 방열과정에서 고온수와 저온수의 혼합과 열전도로 인한 온도 경계층형성을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 확인하였다. 단열층을 설치한 축소실험에서는 단열층이 없는 축열조보다 약 1540 J 의 추가 가용에너지가 보존되었고 이를 실제 축열조에 적용할 경우 약 6%의 축열효율이 증가될 것으로 예상된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.39-45
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• 2006

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 efficiency and thermal characteristics of the closed ice thermal energy storage system using screw capsules. The measured thermal energy storage density is about 18.4 USRT-h/m3 (=232.9 MJ/m3), which is higher than 13.0 USRT-h/m3 (=164.6 MJ/m3), a low criterion of normal performance. And The efficiency of the discharging process and the total energy utilization is 96.2% and 2028.4 kcal/kWh respectively.

• 생물환경조절학회지
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• 제7권3호
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• pp.214-218
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• 1998

저밀도 에너지를 효율적으로 축열하기 위해서 현열축열재보다는 상변화 온도 3$0^{\circ}C$ 수준의 잠열축열재를 이용하는 것이 효과적이다. 이를 위하여 연구를 수행한 결과, SCD에 APS를 0.0~5.0wt% 첨가하여 과냉도를 25.$0^{\circ}C$에서 $1.5^{\circ}C$ 이하로 조절하였으며, APS의 적정 함량은 3.0wt%였다. SCD에 PSC를 0.0~3.0wt% 첨가하여 상분리량을 70.0%에서 0.0%로 조절하였으며, PSC의 적정 함량은 1.5wt%였다. 축열재 내구성 검증을 위하여 0~1,500회의 상변화 사이클을 수행한 결과 상변화 온도의 변화량이 30$\pm$l.$0^{\circ}C$ 이하, 잠열량 변화가 54$\pm$2.0 Kcal .kg-1 이하로 안정된 값을 보였다. 따라서 축열재의 수명은 10년 정도 보장될 수 있는 것으로 판단되었다