• 설비공학논문집
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• 제19권4호
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• pp.307-312
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• 2007

This study was performed to evaluate sleep efficiencies and conditions for comfortable sleep based on the analysis of sleep efficiency and MST under four thermals conditions ($22^{\circ}C,\;24^{\circ}C,\;26^{\circ}C,\;30^{\circ}C$). Five female subjects who have similar life cycle and sleep patterns were participated for the sleep experiment. Their age was from 20 to 22 years old. They were healthy, and had regular sleep with consistent bed and wakeup time. It was checked whether they had a good sleep before the night of experiment. Experiments were performed in an environmental chamber using thermo-hygrostat. The physiological signal (EEG) for sleep stage were obtained from C3-A2 and C4-Al electrode sites. Sleep stages were classified, then SWS latency and SWS/TST were calculated for the evaluation for sleep efficiencies on thermal conditions. As results, mean skin temperature for comfort sleeping was $34.5{\sim}35.4^{\circ}C$. Considering sleep efficiency and mean skin temperature, indoor room temperature of upper limit was $28.1^{\circ}C$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4260-4266
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• 2015

본 연구는 외기의 변화에 대해 쾌적성을 유지함과 동시에 열원 및 공조설비의 총 전력소비량을 최소화할 수 있는 최적 제어방법에 대한 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 최적제어방법은 외기 건구 및 습구온도 등의 환경변수가 변할 경우 냉각수온도, 급기온도, 냉수온도 등의 제어변수 최적 설정값들이 결정되도록 함으로써 환경 변화에 따라 최대 및 부분부하운전을 적절히 수행하도록 한 것이다. TRNSYS 프로그램을 이용하여 시스템을 모델링하였으며, 본 연구에서 제시한 최적제어방법과 고정 설정값으로 운전한 기존의 방식의 제어성능을 비교 분석하였다. 연구결과로는 본 연구에서 제시한 최적제어방법이 기존 운전방식에 비해 에너지 절감 성능이 양호함을 알 수 있었다.

• 한국의류산업학회지
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• 제1권2호
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• pp.173-181
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• 1999

한국의 청실양식은 84.9%가 요와 이불을 사용하여 온돌의 방바닥에 누워 자는 형식이다. 이에 본 연구는 온돌 난방 주택에서의 수연환경의 실태를 파악하기 위하여 온돌침실의 온열환경, 침상기후, 수면시 생리반응을 각 가정의 일상생활 중에서 직접 측정하여 계절별, 주택형태별에 따른 수면환경의 차이를 분석하였다. 그 결과, 계절 및 주택형태별에 따른 수면환경의 큰 온도차이에도 불구하고 수면 중 인체와 접촉하는 이불 밑과 요 시트의 침상온도는 계절과 주택형태에 관계없이 연평균 $30.5{\sim}34.1^{\circ}C$로 쾌적한 침상 내 온도를 나타내었을 뿐만 아니라 수면 중 직장온도도 연평균 $36.8^{\circ}C$로 계절 및 주택형태에 따른 유의한 차이는 인정되지 않았다. 그러나 침실환경에 대한 주관적 온열감각은 주택형태에 따라 유의한 차이를 나타내어 침실의 온열 중성점이 아파트 $25.9^{\circ}C$, 단독주택 $20.3^{\circ}C$로 아파트가 단독주택보다 $5.6^{\circ}C$ 높게 나타났다. 이는 건물의 구조가 주택은 조적조의 구조인 반면 아파트는 철근콘크리트의 구조로 우수한 단열력을 가지므로 외기온의 영향을 받기 어려워 높은 실내온도를 유지하였기 때문이다. 뿐만 아니라 거주자들이 주택 내 환경에 적응되어진 결과라고도 할 수 있겠으나 아파트 거주자의 측면에서는 온열환경에 대한 에너지 절약, 건강 유지 등의 관점에서 보다 효율적인 난방을 위한 쾌적한 생활온도 설정을 재고할 필요가 있다고 하겠다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1255-1256
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• 2007

전도, 대류, 복사 방식의 열전달 방식중에서 복사방식이 가장 효율적이고 쾌적한 난방이라는 것은 기존의 연구에서도 잘 알려진 사실이다. 본 연구에서 제안한 천장형 원적외선 복사난방 방식은 같은 면적에서 같은 전력을 투입하였을 때, 설정온도 도달시간이 기존의 전기 난방기 보다 약 $10{\sim}20$분 빠르게 도달함을 알 수 있으며, 그만큼 에너지절약이 된다는 것을 알 수 있었다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제14권3호
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• pp.187-199
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• 1985

The low-temperatured radiant heating System like a panel heating system is recognized as nice means to make comfortable indoor environment. Perhaps, 'Ondol' would be a typical example of the Panel heating system. Nevertheless. Occupants in a radiantly heated Space which has an asymmetric radiant field may feel thermally discomfort due to the asymmetric radiation. The aim of this Study is to suggest the fundamental technical data for establishing Standards of thermally comfortable environment when designing a radiant heating System. Thermal distribution of indoor environment and the skin temperature of the occupants were measured at experimental room in KIER (Korea Institute of Energy and Resources). Whole/Regional thermal and comfort Sensation votes of the occupants were taken simultaneously in order to investigate the relationships between thermal environmental factor and the occupants' responses. The effect of an asymmetric radiation on thermal environment and the occupants' responses was analyzed by using a v.r.t.(vector radiant temperature). By this means, the thermally neutral limits for the ambient air temperature and the floor surface temperature by the occupants' responses were Obtained. And the recommended temperature limits of the indoor surface were derived from the experimental work and the theory of radiant and will provide thermal neutrality for man without any discomfort on the part of the body.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.347-350
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• 2018

사용자가 집에 도착하기 전에 IoT 시스템이 집안 온도를 자동으로 쾌적하게 하기 위해서는 사용자의 도착 예정 시간에 맞게 설정한 온도에 도달할 수 있는 최적의 에어컨 및 난방의 가동 시작 시간을 예측해야 한다. 가동 시간을 정확하게 예측한다면 불필요한 가동시간을 줄일 수 있기 때문에 요금 낭비를 피할 수 있는 효과가 있다. 본 논문은 에어컨과 보일러를 사용하는 집의 냉난방 시간을 예측하는 인공신경망과 이를 활용하는 IoT 시스템을 소개한다. 에어컨과 보일러가 특정 시작 온도에서 특정 목표 온도로 집안을 냉난방 하는데 걸리는 시간에 영향을 주는 변수는 집안의 구조, 집안의 크기, 외부 날씨 환경 등으로 매우 다양하다. 그중에서 측정 가능한 변수인 집안 온도, 집안 습도, 외부 온도, 외부 습도, 풍향, 풍도, 풍속 냉각 효과를 활용하여 학습데이터를 만들고 최적의 인공신경망을 구축하였다. 인공신경망을 구축한 후에는 이를 활용하는 IoT 시스템을 개발하였다. IoT 시스템은 라즈베리파이3 기반의 메인 시스템과 안드로이드 기반의 모바일 애플리케이션으로 구성하였다. 인공신경망을 활용하기 위해 모바일 애플리케이션의 GPS 센서를 활용하여 사용자의 이동 분석하고 귀가 시간을 예측하는 기능을 구현하였다.

• 한국조경학회지
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• 제37권3호
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• pp.46-53
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• 2009

위성영상 자료를 이용하여 녹지가 주변 도시지역 기온저감에 영향을 미치는 범위를 분석하는 방법을 제시하였다. Landsat 5 TM Band 6에서 표면온도를 추출하고, 이를 자동기상관측소의 실측기온을 이용하여 기온으로 보정하였다. 위와 같은 방법으로 위성영상으로부터 지표온도를 추출 보정한 후 녹지가 도시기온에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 등온선도를 작성하였다. 기온이 거리에 따라 급격하게 변화하는 지역을 기온완화구간이라고 정의하고, 100m당 $0.1^{\circ}C$ 이상의 기온저감을 기준으로 기온완화효과 영역을 설정하였다. 위와 같은 방법으로 수혜면적을 도출한 후 해당행정구역 내 인구가 동일하게 분포한다고 가정하여 기온저감수혜인구를 도출하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 녹지의 기온저감영향이 녹지로부터 반경 500m까지 미친다는 선행연구를 토대로 기준을 설정할 경우 시가지 중 100m 당 $0.1^{\circ}C$ 이상의 기온저감 영향을 받는 면적은 $67.33km^2$로 전체 서울시 면적의 11.12%, 시가지면적을 기준으로 할 경우 18.09%를 차지한다. 서울시민이 시가지에 등밀도로 거주한다고 가정하면 2008년 1/4분기 기준으로 서울시 인구 10,456,095명 중 약 1,892,000명을 기온저감 수혜인구로 추정할 수 있다. 또한, 기온저감 영향권역 단면 50곳을 임의로 선정하여 단면도를 작성한 결과, 녹지의 경계부와 시가지의 기온은 평균 $0.78^{\circ}C$ 차이가 났으며, 최저 $0.3^{\circ}C$, 최대 $1.7^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해 열섬완화측면에서 법률상 공원의 유치거리 및 배치의 적절성을 분석하여 향후 공원 조성 시 인간의 이용측면만이 아닌 열섬완화 및 열 쾌적성을 고려한 새로운 기준작성의 기초자료로 활용 가능하다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.158-158
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• 2016

최근 화석연료의 고갈과 환경 보전 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아짐에 따라 화석연료의 소비를 최소화하고 실내조건을 쾌적하게 유지하려는 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 전체 에너지 소비의 30%이상을 차지하고 있는 건물부문에서의 에너지 소비를 줄이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 에너지절약 소재개발이 활발하게 진행되고 있다. 1975년 이후 여러 차례에 걸친 단열강화 조치를 통해 건물에서의 에너지 소모를 줄이고 있었으나 건물의 외벽에 대한 사항으로 한정되어있었고, 또한 건물의 창 면적이 증가함에 따라 창을 통한 열손실량과 열획득량이 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열반사유리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 열반사유리는 근적외선(열선)영역의 빛을 반사시켜 실내의 열손실량 및 외부에서의 열획득량을 감소시켜 에너지의 소비를 줄일 수 있는 유리을 말한다. 이러한 열반사유리은 fresnel 방정식을 통해 빛의 파장대에 따른 반사율 및 투과도를 예측할 수 있는데, 다층박막구조인 Oxide-Metal-Oxide(OMO)구조는 Oxide의 높은 굴절률과 Metal의 낮은 굴절률을 통해 가시광영역대의 높은 투과도와 근적외선 영역의 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한 Metal층을 삽입함으로서 flexible한 코팅이 가능하고, 높은 carrier density와 mobility로 표면 플라즈몬 공명을 통해 특정 파장대의 반사율을 높일 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. $TiO_2$는 고굴절률 및 낮은 광흡수성의 특성을 가지는 산화물반도체로 기존의 $In_2O_3$계 산화물에 비해 값이 싸고 높은 안정성과 광촉매특성을 보이므로 외부에 노출된 환경에 적합한 재료이다. Ag는 저굴절률과 낮은 광흡수성을 가지는 재료로 금속층에 적합하다. 본 연구에서는 fresnel 방정식을 통해 반사도 및 투과도를 예측하고 마그네트론 스퍼터링법으로 다층박막을 열선인 적외선 영역에서의 반사율 및 반사 효율을 평가하였다. Index-matching 시뮬레이션을 통해 $TiO_2/Ag/TiO_2$ 다층박막의 투과도와 반사도를 이론적으로 검토하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Macleod프로그램을 이용하였고 재료 각각의 굴절률은 Ellipsometry를 이용하여 측정하였다. 두께 40 nm 와 8 ~ 16 nm를 가지는 $TiO_2$층과 Ag층을 각각 RF/DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Glass기판 위에 증착하였다. 직경 3 in 의 $TiO_2$, Ag 소결체 타깃을 이용하였고 스퍼터링 파워는 각각 200 W, 50 W로 설정하였고, 스퍼터링 가스는 Ar가스의 유량을 20 sccm으로 설정하였다. 작업압력은 모두 1 Pa로 설정하였고 타깃 표면의 불순물 및 이물질 제거를 위해 Pre-sputtering을 10분 진행하였다. 박막의 두께는 reflectometer와 Alphastep을 이용하여 측정하였고 Hall effect measurement를 이용하여 비저항, carrier density, mobility등 전기적 특성을 측정하였다. 또한 UV-VIS spectrometer와 USPM-RU-W NIR Micro-Spectrophotometer를 통해 광학적 특성을 측정하였고 계산 값과 비교분석하였다. 또한 열반사 특성을 평가하기 위해 직접 set-up한 장비를 이용하였다. 단열 박스에 샘플을 장착해 적외선 램프를 조사하였을 때의 열 반사효율을 평가하였고, IR Camera를 이용하여 단열 박스 내부의 온도 변화를 관찰하였다.

• 한국지역사회생활과학회지
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• 제24권4호
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• pp.583-589
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• 2013

This study was to provide the information for optimum utilization of the air-conditioning system in the human health and energy saving perspective. Subjects were 17 male and female college students(7 males and 10 females) with normal weight. They wore a short sleeved shirt, knee length trousers, socks, and underwear(0.4clo). They were asked to choose the preferred temperature from different environmental temperatures($28^{\circ}C$, $25^{\circ}C$). The physiological responses were measured and the subjective sensation was voted during the step changes of environmental temperature, starting at $28^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ with $1^{\circ}C$ decrease every 20 minutes. The preferred temperature was $25.9{\pm}0.4^{\circ}C$ for males and $26.9{\pm}0.2^{\circ}C$ for females at $28^{\circ}C$ and $24.8{\pm}0.6^{\circ}C$ for males and $25.6{\pm}0.1^{\circ}C$ for females at $25^{\circ}C$. The preferred temperature decreased about $1.3^{\circ}C$ while the environmental temperature changed $3^{\circ}C$. During the environmental step changes, mean skin temperature decreased more in females while the oxygen uptake and rectal temperature were kept constant for both males and females. We found the preferred temperature was affected by the exposed temperature and the thermal sensation in the condition. Subjects preferred a lower environmental temperature when they were exposed to a lower temperature with cooler sensation. Therefore, in the perspective of human health and energy saving, it is recommended to start setting the air-conditioning temperature higher than the preferred temperature.

• 농업생명과학연구
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• 제50권5호
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• pp.163-172
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• 2016

우리는 심각한 열스트레스 및 서로 다른 사료 에너지 급여가 사료 소화율 변화에 미치는 영향과 심각한 열스트레스 조건에서 유지를 위한 에너지 요구량을 설정하기 위해 한우 육성기 거세우 4두(평균체중 200±11.7kg)를 이용하였다. 사료 처리는 서로 다른 에너지 공급을 위해 4 시험구(TDN 기준, 쾌적한 상태 하에서 한국사양표준 한우 육성우 에너지 요구량의 100%(대조구), 심각한 열스트레스 하에서 에너지 100%(E100), 115%(E115), 130%(E130)로 나누어 4×4 라틴 방각법으로 수행하였다. 온도 및 습도에 노출한 열스트레스 조건을 위해 대조구는 쾌적한 온습도지수(THI)=71.5, 나머지 3개 처리구는 THI=81.4로 심각한 스트레스 수준으로 설정하였다. 심각한 열스트레스는 진정 건물소화율을 유의적으로(p<0.05) 감소시켰으며(대조구 81.5 vs E100 79.1, E115 77.0 및 E130 76.0%), 사료에너지 공급 수준의 증가는 건물소화율의 감소를 가져오는 것으로 나타났다. 심각한 열스트레스 및 서로 다른 사료 에너지 급여 수준은 혈중 생리대사물질 함량 및 체온 변화에 유의적인 영향을 미치진 않았다(p>0.05). 본 연구를 통해 심각한 열스트레스 하에서 육성기 한우거세우의 유지를 위한 에너지 요구량은 Y=0.235X+115.03과 같은 산정식으로 계산될 수 있으며, 이러한 결과는 육성기 한우거세우에게 열스트레스 하에서 체중변화없는 유지 에너지 요구량을 만족시키기 위해서는 현재 한국사양표준 대비, 사료에너지 15.03%를 더 공급해야 할 것으로 판단된다.